Hintergrundbackground
Rundfunkgeräte sind weit verbreitet und können viele verschiedene Formen annehmen. Beispielsweise können Rundfunkgeräte verwendet werden, um Signale von verschiedenen Bändern zu empfangen, zum Beispiel AM, FM, meteorologisches Band usw. Rundfunkgeräte können auch in vielen verschiedenen Systemen verwendet werden. Die Systeme reichen von verhältnismäßig einfachen und billigen Rundfunkgeräte sowie Transistorrundfunkgeräte, Uhrenrundfunkgeräte und tragbare Rundfunkgeräte zu anspruchsvolleren Systemen, beispielsweise Heimunterhaltungssysteme, Automobilunterhaltungssysteme, Mobiltelefone, fortschrittliche tragbare Medienvorrichtungen usw.Radios are widely used and can take many forms. For example, radios may be used to receive signals from different bands, for example, AM, FM, meteorological tape, etc. Radios may also be used in many different systems. Systems range from relatively simple and inexpensive radios as well as transistor radios, watch radios and portable radios to more sophisticated systems such as home entertainment systems, automotive entertainment systems, cell phones, advanced portable media devices, etc.
In der Vergangenheit sind Rundfunkgeräte unter Verwendung von vielen diskreten analogen Komponenten ausgebildet worden. Allerdings wurden in den letzten Jahren mehr Komponenten eines Rundfunkgeräts in einem Halbleiterbauelement integriert, was eine Materialliste für das Rundfunkgerät reduziert. Allerdings ist ein Problem mit solchen Halbleiterbauelementen, dass sie nach der Herstellung festgelegt sind, so dass es schwierig ist, das gegebene Halbleiterbauelement in viele verschiedene Systemtypen flexibel zu integrieren. Entsprechend stellen einige Hersteller viele verschiedene Halbleiterprodukte her, wobei jedes auf einen bestimmten Rundfunkgerätmarkt gerichtet ist. Allerdings führt das zu Ineffizienzen im Design, in der Herstellung, im Marketing usw. Entsprechend fehlt es bekannten Rundfunkgeräten, die entweder durch analoge Komponenten oder halbleiterbasiert ausgebildet sind an Flexibilität, was zu strengen Designanforderungen für eine Integration des Rundfunkgeräts in ein System führen kann.In the past, radios have been formed using many discrete analog components. However, in recent years, more components of a radio have been integrated into a semiconductor device, which reduces a bill of materials for the radio. However, a problem with such semiconductor devices is that they are determined after fabrication, so that it is difficult to flexibly integrate the given semiconductor device into many different system types. Accordingly, some manufacturers produce many different semiconductor products, each directed to a particular radio market. However, this leads to inefficiencies in design, manufacturing, marketing, etc. Accordingly, known radios, which are formed by either analog components or semiconductor-based, lack flexibility, which can lead to stringent design requirements for integrating the radio into a system.
US 2006/0009186 A1 beschreibt eine Signalverarbeitung für einen Empfänger, sowie einen Radioempfänger in einem Mobiltelefon. Die Signalverarbeitung umfasst Bereitstellung einer Frequenzumwandlung, vorzugsweise Passieren eines gewünschten Signals, das der Konvertierung folgt, und Einführen sowohl einer phasenbasierten Filterung als auch einer Abgleichung des bandgefilterten Signals mit dem bandgefilterten Signal. In einem Ausführungsbeispiel wird die Bandfilterung durch einen Tiefpassfilter bereitgestellt und die Kompensierung folgt einem Mehrphasenfilter, der das phasenbasierte Filtern implementiert. US 2006/0009186 A1 describes a signal processing for a receiver, as well as a radio receiver in a mobile phone. The signal processing includes providing a frequency conversion, preferably passing a desired signal following the conversion, and introducing both phase-based filtering and matching the band-filtered signal with the band-filtered signal. In one embodiment, band filtering is provided by a low pass filter, and the compensation follows a polyphase filter that implements phase based filtering.
Lee, SC Low Power Fully integrated and tunable CMOS RF Wireless Receiver for ISM Band Consumer Applications” offenbart einen Einzelchip CMOS Empfänger, der in einem 902 bis 928 MHz Band arbeitet. Ein neuer Abschnitt, der einen beschränkenden Verstärker und einen frequenzmodulierten/Frequenzverschiebungsverschlüsselung-Demodulator enthält, wird vorgeschlagen. Die Frequenz-zu-Spannungs-Konvertierungverstärkung des Demodulators ist 15 mV/kHz und der dynamische Bereich des beschränkenden Verstärkers ist ungefähr 80 dB. Die Empfindlichkeit des IF-Abschnitts, der den Demodulator enthält, ist –72 dBm.Lee, SC Low Power Fully Integrated and Tunable CMOS RF Wireless Receivers for ISM Band Consumer Applications "discloses a single-chip CMOS receiver that operates in a 902 to 928 MHz band. A new section containing a limiting amplifier and a frequency modulated / frequency shift encryption demodulator is proposed. The frequency-to-voltage conversion gain of the demodulator is 15 mV / kHz and the dynamic range of the limiting amplifier is approximately 80 dB. The sensitivity of the IF section containing the demodulator is -72 dBm.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Während die Erfindung in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist, ergeben sich weitere Aspekte der Erfindung aus den abhängigen Ansprüchen, der Zeichnung und der folgenden Beschreibung.While the invention is defined in the independent claims, further aspects of the invention are evident from the dependent claims, the drawings and the description below.
Gemäß eines Aspektes richtet sich die vorliegende Erfindung auf einen Ein-Chip-Rundfunkgerättuner, der in einer integrierten Schaltung (IC) eingerichtet werden kann. Der Tuner kann mit einem konfigurierbaren Eingang versehen sein, so dass er ein Radiofrequenzsignal (RF-Signal) über einen Signalpfad empfängt und verarbeitet. Dieser konfigurierbare Eingang kann unterschiedlich eingestellt werden, abhängig von einer bestimmten Rundfunkgerätimplementierung, in welcher der Tuner eingerichtet ist. Gemäß dieses Aspekts kann der Rundfunkgerättuner einen rauscharmen Verstärker (LNA) umfassen, der einen Eingang aufweist, der mit einem ersten Pin des IC gekoppelt ist, und einen Ausgang, der mit einem zweiten Pin des IC gekoppelt ist. In Abhängigkeit von der Rundfunkgerätimplementierung kann dieser LNA so eingestellt werden, dass er Teil des Signalpfads oder nicht Teil des Signalpfads ist. Der Eingang kann des weiteren einen Mischer, der einen Eingang aufweist, der mit einem dritten Pin des IC gekoppelt ist, eine variable Impedanz, die mit einem anderen Pin des IC gekoppelt ist, und einen Varaktor umfassen, der mit noch einem anderen Pin des IC gekoppelt ist. Alle diese Komponenten können so eingestellt werden, dass sie in dem Tuner wirken wie durch eine bestimmte Rundfunkgerätimplementierung gewünscht.In one aspect, the present invention is directed to a single-chip radio tuner that may be implemented in an integrated circuit (IC). The tuner may be provided with a configurable input so that it receives and processes a radio frequency (RF) signal over a signal path. This configurable input may be set differently depending on a particular radio implementation in which the tuner is set up. In accordance with this aspect, the radio tuner may include a low noise amplifier (LNA) having an input coupled to a first pin of the IC and an output coupled to a second pin of the IC. Depending on the radio device implementation, this LNA may be tuned to be part of the signal path or not part of the signal path. The input may further include a mixer having an input coupled to a third pin of the IC, a variable impedance coupled to another pin of the IC, and a varactor coupled to yet another pin of the IC is coupled. All of these components can be adjusted to operate in the tuner as desired by a particular radio implementa- tion.
Komponenten außerhalb des Chips können mit diesen verschiedenen Komponenten auf dem Chip interagieren. Beispielsweise kann ein Nachlauffilter entlang des Signalpfads zwischen eine Antenne und den Mischereingang gekoppelt werden. Zusätzlich kann der Varaktor einen Teil eines Reservoirs des Nachlauffilters ausbilden und kann so eingestellt werden, dass er den Nachlauffilter für einen ausgewählten Kanal abstimmt. Einige Rundfunkgerätimplementierungen können des weiteren einen Impedanzanpassungstransformator umfassen, der zwischen den Nachlauffilterausgang und den Mischereingang gekoppelt ist, so dass er eine unsymmetrische Ausgabe des Nachlauffilters in ein differenzielles Signal zur Eingabe an den Mischereingang konvertiert.Off-chip components can interact with these various components on the chip. For example, a tracking filter can be coupled along the signal path between an antenna and the mixer input. In addition, the varactor may form part of a reservoir of the tracking filter and may be adjusted to tune the tracking filter for a selected channel. Some radio implementations may further include an impedance matching transformer coupled between the tracking filter output and the mixer input, such that it converts an unbalanced output of the tracking filter into a differential signal for input to the mixer input.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich auf ein Rundfunkgerät, das einen Tuner-IC mit einem konfigurierbaren Rundfunkgerättuner umfasst, der zum Betrieb basierend auf Steuereinstellungen zu konfigurieren ist, die in dem IC oder woanders in dem Rundfunkgerät gespeichert sind. Dieser Tuner kann einen konfigurierbaren Eingang wie oben beschrieben umfassen. Beispielsweise kann der LNA das RF-Signal von einer Eingangsquelle über einen ersten Pin des IC empfangen und ein verstärktes RF-Signal von einem zweiten Pin des IC ausgeben, und der Mischer kann ein gefiltertes RF-Signal über einen dritten Pin des IC von einer Schaltung außerhalb des Chips, so wie ein Nachlauffilter, empfangen. Der konfigurierbare Eingang kann weitere Komponenten umfassen, sowie eine oder mehrere einstellbare Impedanzen. Yet another aspect of the present invention is directed to a radio comprising a tuner IC having a configurable radio tuner to be configured to operate based on control settings stored in the IC or elsewhere in the radio. This tuner may include a configurable input as described above. For example, the LNA may receive the RF signal from an input source via a first pin of the IC and output an amplified RF signal from a second pin of the IC, and the mixer may provide a filtered RF signal via a third pin of the IC from a circuit outside the chip, such as a tracking filter. The configurable input may include other components as well as one or more adjustable impedances.
Noch ein weiterer Aspekt richtet sich auf ein System, das eine Antenne und einen Rundfunkgerättuner umfasst, der einen konfigurierbaren Eingang umfasst, der sich wenigstens teilweise in einem IC befindet. In anderen Konfigurationen kann ein Mischer des IC ein eingehendes RF-Signal über einen Pin empfangen, wenn das eingehende RF-Signal unsymmetrisch ist, und über zwei Pins, wenn das eingehende RF-Signal differentiell ist. Ein Nachlauffilter kann mit einem Ausgang eines LNA des IC gekoppelt werden, so dass er ein verstärktes RF-Signal von dem LNA empfängt, und ein gefiltertes RF-Signal zur Eingabe an den Mischer ausgibt. Dieser Nachlauffilter außerhalb des Chips kann eine Induktivität und einen Varaktor auf dem Chip verwenden, um ein Reservoir des Filters zu verwirklichen. Um eine gewünschte Konfiguration zu ermöglichen, kann der IC ein Stellelement umfassen, um den Eingang und andere Komponenten einzustellen.Yet another aspect is directed to a system that includes an antenna and a radio tuner that includes a configurable input located at least partially within an IC. In other configurations, a mixer of the IC may receive an incoming RF signal via a pin if the incoming RF signal is unbalanced and two pins if the incoming RF signal is differential. A tracking filter may be coupled to an output of an LNA of the IC so that it receives an amplified RF signal from the LNA and outputs a filtered RF signal for input to the mixer. This off-chip tracking filter can use an on-chip inductor and varactor to realize a reservoir of the filter. To facilitate a desired configuration, the IC may include an actuator to adjust the input and other components.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 ist ein schematisches Diagramm eines Bereichs eines Eingangs eines Rundfunkgerättuners gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 10 is a schematic diagram of a portion of an input of a radio tuner according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 ist ein schematisches Diagramm eines Rundfunkgerätsystems gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 2 FIG. 10 is a schematic diagram of a radio equipment system according to an embodiment of the present invention. FIG.
3A ist ein schematisches Diagramm eines Rundfunkgerätsystems gemäß eines anderen Systems. 3A Fig. 12 is a schematic diagram of a radio system according to another system.
3B ist ein schematisches Diagramm eines Rundfunkgerätsystems gemäß noch einer anderen Implementierung. 3B FIG. 12 is a schematic diagram of a radio system according to yet another implementation. FIG.
4 ist ein schematisches Diagramm eines Systems gemäß noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 4 FIG. 12 is a schematic diagram of a system according to still another embodiment of the present invention. FIG.
5 ist ein Blockdiagramm eines Nachlauffilters gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 5 FIG. 10 is a block diagram of a tracking filter according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 ist ein schematisches Diagramm eines Nachlauffilters gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 6 Fig. 10 is a schematic diagram of a tracking filter according to an embodiment of the present invention.
7A und 7B sind Flussdiagramme eines Verfahrens zum Kalibrieren eines Varaktors gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 7A and 7B FIG. 10 are flowcharts of a method of calibrating a varactor according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen eines Rundfunkgerättuners gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 8th FIG. 10 is a flowchart of a method of tuning a radio tuner according to an embodiment of the present invention. FIG.
9 ist ein schematisches Diagramm einer einstellbaren Eingangsimpedanz gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 9 FIG. 12 is a schematic diagram of an adjustable input impedance in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.
10 ist ein Blockdiagramm eines Rundfunkgerätsystems gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 10 FIG. 10 is a block diagram of a radio system according to an embodiment of the present invention. FIG.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Ausführungsbeispiele können einen Rundfunkgerättuner konfigurierbar machen, so dass verschiedene Signalpfade für verschiedene Rundfunkgerätdesigns ermöglicht werden, wobei eine einzige konfigurierbare integrierte Schaltung (IC) als Rundfunkgerättuner verwendet wird. Als ein Beispiel kann ein Signalpfad direkt ein Radiofrequenzsignal (RF-Signal) von einer Antenne direkt mit einem Mischer zur Abwärtskonvertierung koppeln, ohne zwischengeschalteten rauscharmen Verstärker (LNA). In anderen Implementierungen kann ein LNA auf dem Chip so konfiguriert werden, dass er in einer Durchschleifbetriebsart arbeitet, in welcher seine Ausgabe an weitere Komponenten eines Signalpfads außerhalb des Chips zurückgesandt wird.Embodiments may make a radio tuner configurable to allow different signal paths for different radio device designs using a single configurable integrated circuit (IC) as a radio tuner. As an example, a signal path may directly couple a radio frequency (RF) signal from an antenna directly to a down conversion mixer without intermediate low noise amplifier (LNA). In other implementations, an on-chip LNA may be configured to operate in a loop-through mode in which its output is sent back to other components of a signal path outside the chip.
Wenn beispielsweise hohe Linearität gewünscht wird, kann der Signalpfad direkt in den Mischer führen. Wenn Empfindlichkeit ein Anliegen ist, kann ein LNA zwischengeschaltet werden. In anderen Implementierungen kann ein Nachlauffilter im Signalpfad gewünscht sein, um das Band vorzugeben. In einem Ausführungsbeispiel kann der Nachlauffilter eine variablen Kondensator und einen variablen Widerstand umfassen, die als Dämpfungselement verwendet werden können, so dass starke Signale, die analoge Schaltungen eines analogen Eingangs des Tuners überlasten würden, unterdrückt werden können.For example, if high linearity is desired, the signal path can lead directly into the mixer. If sensitivity is a concern, an LNA can be interposed. In other implementations, a tracking filter may be desired in the signal path to specify the band. In one embodiment, the tracking filter may include a variable capacitor and a variable resistor that may be used as a damping element such that strong signals that would overload analog circuits of an analog input of the tuner may be suppressed.
Allerdings kann so ein Nachlauffilter einen Antennenbetrieb beeinträchtigen, insbesondere in Umgebungen, wo viele Tuner sein können (z. B. Begleittuner). Beispielsweise angenommen, dass ein erster Tuner einen Kanal auf 88,5 MHz abstimmt und daher ein Nachlauffilter auf 88,5 MHz abgestimmt ist. Allerdings kann der Nachlauffilter das Signal, das einem laufenden Begleittuner bereitgestellt wird, beeinträchtigen, der zum Beispiel eine Bandabtastung zum automatischen Frequenzspringen durchführt, und auf einer anderen Frequenz sein kann (z. B. 108 MHz). In einer solchen Implementierung kann der LNA in der Durchschleifbetriebsart im Wesentlichen als Puffer verwendet werden, so dass der LNA-Ausgang mit dem Nachlauffilter gekoppelt ist. In einer Begleittunerbetriebsart, in der der LNA in Durchschleifbetriebsart konfiguriert ist, wirkt der LNA grundsätzlich als Verteiler, so dass der Nachlauffilter von dem LNA isoliert ist. Der LNA (und ein Begleit-LNA des zweiten Tuners) puffert das Signal, so dass Nachlauffilter nach dem LNA nicht interagieren. Des weiteren stellt die Kombination der zwei LNAs eine geeignete Impedanz bereit, beispielsweise 50 Ohm.However, such a tracking filter can interfere with antenna operation, especially in Environments where many tuners can be (eg escort tuner). For example, suppose that a first tuner tunes a channel to 88.5 MHz and therefore a tracking filter is tuned to 88.5 MHz. However, the tracking filter may affect the signal provided to a current accompaniment tuner, for example, performing a band scan for automatic frequency hopping, and may be at a different frequency (eg, 108 MHz). In such an implementation, the LNA in the loop-through mode may be essentially used as a buffer such that the LNA output is coupled to the tracking filter. In an attendant mode, in which the LNA is configured in loop-through mode, the LNA acts basically as a distributor so that the tracking filter is isolated from the LNA. The LNA (and a companion LNA of the second tuner) buffers the signal so that trailers do not interact after the LNA. Furthermore, the combination of the two LNAs provides a suitable impedance, for example 50 ohms.
Verschiedene Implementierungen können auch differentiellen oder unsymmetrischen Betrieb gewährleisten, so dass der LNA einen Abschlusswiderstand für die Antenne bereitstellt, z. B. 50 Ohm oder eine andere Impedanz. Somit können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Antenne direkt in einen LNA gekoppelt werden, dessen Ausgabe einem Mischereingang bereitgestellt wird. Oder in einem Ausführungsbeispiel ohne LNA kann das eingehende RF-Signal einem Nachlauffilter bereitgestellt werden, der vor den Mischer gekoppelt ist. In anderen Implementierungen, z. B. für eine Billiganwendung, kann eine Eingabe eines RF-Signals in den Mischer ohne einen LNA oder einen Nachlauffilter möglich sein. Als ein solches Beispiel kann der Mischer so eingestellt werden, dass er in einer unsymmetrischen Betriebsart ist, und das RF-Signal mit ihm gekoppelt ist. In einem zweiten Beispiel wird eine einfache Schaltung bereitgestellt, um ein differentielles Signal zur Eingabe an den Mischer ohne Notwendigkeit eines Impedanzanpassungstransformators zu erzeugen. Beispielsweise stellt eine LC-Kombination eine Phasenverschiebung eines Pfads im Vergleich zu dem anderen bereit, was ein differentielles Signal bei einer gegebenen Frequenz oder einem Frequenzbereich ergibt. Wenn solch eine Schaltung verwendet wird, kann der Mischer für einen differentiellen Betrieb konfiguriert werden. Dies würde möglicherweise eine etwas bessere Leistung mit ein paar billigen Komponenten mehr ergeben. Ein noch weiteres Beispiel ist, das RF-Signal in einen Impedanzanpassungstransformator bereitzustellen, so dass ein besseres differentielles Signal erzeugt wird, das in den Mischer eingegeben wird. Wenn gewünscht, kann ein Breitbandanpassungsnetzwerk auch vor jeder dieser Implementierungen verwendet werden.Various implementations may also provide differential or single-ended operation, such that the LNA provides a terminating resistor for the antenna, e.g. B. 50 ohms or another impedance. Thus, in various embodiments, an antenna may be coupled directly into an LNA, the output of which is provided to a mixer input. Or in one embodiment without LNA, the incoming RF signal may be provided to a tracking filter coupled in front of the mixer. In other implementations, e.g. For example, for a low cost application, input of an RF signal to the mixer without an LNA or a tracking filter may be possible. As one such example, the mixer may be set to be in an unbalanced mode and the RF signal coupled to it. In a second example, a simple circuit is provided to generate a differential signal for input to the mixer without the need for an impedance matching transformer. For example, an LC combination provides a phase shift of one path compared to the other, giving a differential signal at a given frequency or frequency range. When such a circuit is used, the mixer can be configured for differential operation. This might result in a slightly better performance with a few cheap components. A still further example is to provide the RF signal in an impedance matching transformer so that a better differential signal is generated which is input to the mixer. If desired, a broadband adapter network may also be used prior to any of these implementations.
Jetzt bezugnehmend auf 1 wird ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines Bereichs eines Eingangs eines Rundfunkgerättuners in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 1 gezeigt, kann ein Tuner 10 ein IC aus einem Chip sein, der sowohl eine analoge als auch eine digitale Schaltung umfasst, und als solcher ein Gemischtsignalchip sein kann. In verschiedenen Implementierungen kann der IC unter Verwendung von Verfahrenstechnologien für Komplementärmetalloxidhalbleiter (CMOS) hergestellt werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann dieser Rundfunkgerättuner so konfigurierbar sein, dass er in einer großen Vielfalt von Systemen verwendet werden kann, was von verhältnismäßig billigen Rundfunkgerätlösungen bis zu Highendrundfunkgeräten reicht. Des weiteren versteht es sich, dass die verschiedenen Systeme, in welchen der Tuner integriert sein kann, gewöhnliche Rundfunkgeräte oder Rundfunkgerätfunktionen sein können, die in anderen Vorrichtungen vorgesehen sind, so wie einem Computersystem, beispielsweise ein Desktop, ein mobiles Notebook, ein Laptop, ein Smartphone, ein Portable Digital Assistant (PDA) oder andere solche tragbaren Vorrichtungen. Andere Implementierungen können zur Verwendung in Automobilunterhaltungssystemen, Heimunterhaltungssystemen, usw. konfiguriert sein.Referring now to 1 Fig. 2 shows a simplified schematic diagram of a portion of an input of a radio tuner in accordance with an embodiment of the present invention. As in 1 shown, can be a tuner 10 an IC of a chip comprising both analog and digital circuitry, and as such may be a composite signal chip. In various implementations, the IC can be fabricated using complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process technologies. In various embodiments, this radio tuner may be configurable to be used in a wide variety of systems, ranging from relatively inexpensive radio solutions to high end radios. Furthermore, it should be understood that the various systems in which the tuner may be integrated may be ordinary radios or transceiver functions provided in other devices, such as a computer system such as a desktop, a mobile notebook, a laptop Smartphone, a Portable Digital Assistant (PDA) or other such portable devices. Other implementations may be configured for use in automotive entertainment systems, home entertainment systems, etc.
Wie in 1 zu sehen, kann der Tuner 10 verschiedene Eingangskomponenten umfassen, die mit Pins des ICs gekoppelt werden können. Bitte beachten Sie, dass der Begriff ”Pins” einen Anschluss zwischen einer Komponente auf dem Chip und einer Komponente außerhalb des Chips bedeuten soll und als Pin, Belag, Oberflächenbefestigung, leitender Höcker oder irgendeine andere leitende Kommunikation zwischen Bereichen auf dem Chip und außerhalb des Chips ausgeführt sein kann. Während sie hier als direkte Verbindung zu solchen Pins dargestellt sind, versteht sich, dass in bestimmten Implementierungen eine oder mehrere der Komponenten des Eingangs mit dem entsprechenden Pin oder den Pins durch Verbindungsdrähte, Leiterbahnen oder in anderer Weise gekoppelt sein können. Die verschiedenen Funktionen und Konfigurationen der verschiedenen Komponenten, die jetzt beschrieben werden, sind oben kurz diskutiert worden und werden weiter unten im Detail diskutiert.As in 1 to see the tuner can 10 include various input components that can be coupled to pins of the IC. Please note that the term "pins" is intended to mean a connection between an on-chip component and an off-chip component and pin, pad, surface mount, conductive bump, or any other conductive communication between on-chip and off-chip areas can be executed. While illustrated herein as a direct connection to such pins, it will be understood that in certain implementations, one or more of the components of the input may be coupled to the corresponding pin or pins through bond wires, traces, or otherwise. The various functions and configurations of the various components now described have been briefly discussed above and will be discussed in detail below.
Um einen großen Konfigurierbarkeitsbereich zu ermöglichen, kann der Eingangstuner 10 Komponenten wie einen LNA 15 umfassen. In einem Ausführungsbeispiel kann der LNA mit einer Mehrzahl von Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistoren (MOSFETs) realisiert werden, zum Beispiel n-Kanal MOSFETs. Stellsignale von einem Stellelement, zum Beispiel einer Mikrocontrollereinheit (MCU) des Tuners, können mit Gates des MOSFETs gekoppelt werden, so dass sie sie an- oder ausschalten (d. h. in den oder aus dem Signalpfad). Wie zu sehen, kann der LNA 15 zwischen ein Pinpaar gekoppelt werden (in 1 sind alle Pins im Allgemeinen mit der Referenzbezeichnung P gezeigt). Eine Eingangsabschlussimpedanz kann mit dem LNA gekoppelt sein (der Abschluss ist eine Funktion der Schaltungstopologie, Transistorcharakteristiken und ihrer Interaktion mit einem Widerstand R1). In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Impedanz wahlweise so eingestellt werden, dass sie ein gewünschtes Niveau eines Eingangsabschlusses aufweist (z. B. über Stellsignale von der MCU). Eine interne Last, die durch eine variable Impedanz R2 dargestellt ist, kann mit dem LNA-Ausgang gekoppelt sein. Diese variable Impedanz kann als eine interne Last wirken, die so einstellbar sein kann, dass sie verschiedene Verstärkungen bereitstellt. Zusätzlich kann der Eingang einen Spannungsregler 25 umfassen, der außerhalb des Chips eine geregelte Spannung bereitstellt und der des weiteren mit dem Ausgang des LNA 15 gekoppelt werden kann. Ein Grund dafür, dass die geregelte Spannung herausgeführt ist, ist eine externe Filterkapazität zu haben (nicht in 1 gezeigt), so dass ein Reglerrauschen reduziert wird, das die Empfindlichkeit beeinträchtigen könnte. Es gestattet auch eine Verwendung einer externen Last anstatt R2, basierend auf gewünschten Leistungscharakteristiken. Über den Regler 25 ist der LNA-Ausgang zu einer Versorgungsspannung justiert. Des weiteren können einige Ausführungsbeispiele einen externen Lastwiderstand umfassen, so dass Verbindungsdrahtkoppelprobleme bezüglich der LNA Eingangs- und Ausgangspins reduziert werden. Dieser interne Widerstand kann zusätzlich zu oder anstatt des internen Lastwiderstands (d. h. R2 von 1) vorhanden sein. So ein externer Widerstand kann wie auch der interne Widerstand helfen, eine Verstärkung für eine Durchschleifbetriebsart einzustellen.To allow a large range of configurability, the input tuner can 10 Components like an LNA 15 include. In one embodiment, the LNA may be implemented with a plurality of metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs), for example n-channel MOSFETs. Control signals from an actuator, such as a microcontroller unit (MCU) of the tuner, may be coupled to gates of the MOSFET so that they turn them on or off (ie, into the or from the signal path). As you can see, the LNA 15 be coupled between a pin pair (in 1 all pins are generally shown with the reference designation P). An input termination impedance may be coupled to the LNA (the termination is a function of the circuit topology, transistor characteristics, and their interaction with a resistor R1). In various embodiments, the impedance may optionally be set to have a desired level of input termination (eg, via control signals from the MCU). An internal load represented by a variable impedance R2 may be coupled to the LNA output. This variable impedance may act as an internal load that may be adjustable to provide different gains. In addition, the input can be a voltage regulator 25 which provides a regulated voltage outside the chip and further to the output of the LNA 15 can be coupled. One reason that the regulated voltage is taken out is to have an external filtering capacity (not in 1 shown), so that a controller noise is reduced, which could affect the sensitivity. It also allows use of an external load rather than R2 based on desired performance characteristics. About the regulator 25 the LNA output is adjusted to a supply voltage. Furthermore, some embodiments may include an external load resistor such that interconnect wire coupling problems with respect to the LNA input and output pins are reduced. This internal resistance may be in addition to or in lieu of the internal load resistance (ie R2 of 1 ) to be available. Such an external resistor, as well as the internal resistor, can help to set a gain for a loop-through mode.
Der Eingang kann auch mit einem Mischer 20 versehen sein, welcher in einem Ausführungsbeispiel ein Mischer sein kann, der unter Verwendung von n-Kanal MOSFETs ausgebildet ist. Der Mischer 20 kann differentielle Eingänge aufweisen, die von Komponenten außerhalb des Chips über ein Pinpaar empfangen werden. Der Mischer 20 kann in eine unsymmetrische Betriebsart geschaltet werden, in welcher die Leistung für diese Betriebsart optimiert ist, oder einfach mit etwas Verschlechterung unsymmetrisch verwendet werden. Wie weiter unten beschrieben, kann für einige Implementierungen ein weiterer LNA 30 auf dem Chip vorhanden sein, der ein LNA mit hoher Impedanz (Hoch-Z) sein kann, und kann einen Ausgang aufweisen, der mit den Eingängen des Mischers 20 über Verbindungen auf dem Chip gekoppelt ist, zum Beispiel durch einen Multiplexer (nicht in 1 gezeigt).The entrance can also be used with a mixer 20 which, in one embodiment, may be a mixer formed using n-channel MOSFETs. The mixer 20 may have differential inputs received from off chip components via a pin pair. The mixer 20 can be switched into an unbalanced mode in which the power is optimized for this mode, or simply used with some deterioration unbalanced. As further described below, for some implementations, another LNA may be 30 may be present on the chip, which may be a high impedance LNA (high-Z), and may have an output connected to the inputs of the mixer 20 is coupled via connections on the chip, for example by a multiplexer (not in 1 shown).
Ein Anpassungsnetzwerk außerhalb des Chips kann in einigen Implementierungen vorgesehen sein. In einem Ausführungsbeispiel kann dieses Netzwerk verwendet werden für Signale eines meteorologischen Bandes, die eine gute Empfindlichkeit erfordern. Ein Anpassungsnetzwerk kann eine Induktivität und einen Kondensator umfassen, so dass es eine Verstärkung bereitstellt und bei einer vorbestimmten Frequenz in Resonanz geht (z. B. 160 MHz). So ein Netzwerk könnte mit verschiedenen Punkten in verschiedenen Konfigurationen gekoppelt sein, zum Beispiel dem Hoch-Z-LNA (LNA 30), Haupt-LNA (LNA 15), dem Mischer oder irgendeiner Kombination (z. B. Mischer und Hoch-Z-LNA oder LNA 15 und Mischer). Die Netzwerke dienen verschiedenen Funktionen. Sie können Breitbandanpassung für die LNAs ausführen, und können das gleiche für den Mischer ausführen oder können einen Nachlauffilter für den Mischer ausbilden. Bitte beachten Sie, dass es auch andere Konfigurationen gibt, so wie eine Breitbandanpassung zum LNA 15, und dazu ein Nachlauffilter, der zwischen den Ausgang des LNA 15 und die Mischereingänge gekoppelt ist.An off-chip matching network may be provided in some implementations. In one embodiment, this network may be used for meteorological band signals requiring good sensitivity. A matching network may include an inductor and a capacitor such that it provides gain and resonates at a predetermined frequency (eg, 160 MHz). Such a network could be coupled with different points in different configurations, for example the high-Z LNA (LNA 30 ), Major LNA (LNA 15 ), the mixer or any combination (eg mixer and high-Z LNA or LNA 15 and mixer). The networks serve different functions. You can do broadband adaptation for the LNAs, and you can do the same for the mixer, or you can build a trailer for the mixer. Please note that there are other configurations as well, such as broadband adaptation to the LNA 15 , plus a tracking filter between the output of the LNA 15 and the mixer inputs is coupled.
Um verschiedene Filterungs- und Dämpfungsbetriebe zu ermöglichen, wobei Komponenten auf dem Chip verwendet werden, können variable Impedanzen R3 und R4 zwischen entsprechende Pins (oder Knoten in externen Netzwerken) und eine Referenzspannung gekoppelt werden (z. B. eine Massespannung) (in diesem Fall ist die Masse der RFGND-Pin, der in 1 gezeigt ist, da jeder Widerstand intern mit diesem Pin verbunden werden kann). Allerdings kann jeder Widerstand seinen eigenen zweiten Verbindungspin aufweisen, oder sie können sich einen Massepin in irgendeiner Kombination teilen. Die Impedanzen können digital eingestellt werden, zum Beispiel über Stellsignale von der MCU, und können in einem Ausführungsbeispiel als MOSFETs implementiert sein. Oder MOSFETs können verwendet werden, um den Widerstand umzuschalten, so dass der so umgeschaltete Widerstand eine Kombination des Schaltwiderstandes und des Widerstandes ist, der geschaltet worden ist. In einem Beispiel kann der Widerstand ungefähr 80% Widerstand auf dem Chip und 20% Widerstand der MOSFETs betragen, wovon ein Beispiel unten beschrieben ist.To enable various filtering and damping operations using on-chip components, variable impedances R3 and R4 may be coupled between corresponding pins (or nodes in external networks) and a reference voltage (eg, a ground voltage) (in this case is the mass of the RFGND pin that is in 1 shown, since any resistor can be internally connected to this pin). However, each resistor may have its own second connection pin, or they may share a ground pin in any combination. The impedances may be digitally adjusted, for example via control signals from the MCU, and in one embodiment may be implemented as MOSFETs. Or, MOSFETs may be used to switch the resistor so that the resistor thus switched is a combination of the switching resistor and the resistor that has been switched. In one example, the resistance may be about 80% on-chip resistance and 20% resistance of the MOSFETs, an example of which is described below.
Als ein Beispiel kann die variable Impedanz R3 als Dämpfungselement verwendet werden, um Verschmierungen zu vermeiden. So eine Verschmierung kann auftreten, wenn es eine Vielzahl größerer Blockiersignale gibt, die daraus resultierende zahlreiche Intermodulationskomponenten erzeugen, die mit dem Empfang kleiner Kanäle auf dem gleichen Band interferieren können. In einem Ausführungsbeispiel kann ein etwa 20 mV Signal, z. B. am Mischereingang oder am LNA-Eingang, ein typischer Sollwert sein, so dass eingehende Signale größer als dieser Wert auf diesen Wert gedämpft werden können. Während 1 zwei Impedanzen zeigt, die für bestimmte Anwendungen nützlich sein können, z. B. Automobilanwendungen, wo ein empfangenes Signal ein höheres Niveau aufweisen kann, können einige Implementierungen nur ein einziges Dämpfungselement vorsehen. Des weiteren kann ein Varaktor C1 am Eingang vorgesehen sein, so dass die Anwendung einer variablen Kapazität ermöglicht wird, die zum Filtern und Abstimmen, wie weiter unten beschrieben, verwendet werden kann. In einem Ausführungsbeispiel kann der Varaktor auf dem Chip (der auch mit dem RFGND-Pin gekoppelt ist) als paralleles Netzwerk von Kondensatoren implementiert werden, die digital gestellt werden können.As an example, the variable impedance R3 may be used as a damping element to avoid smearing. Such blurring can occur when there are a variety of larger blocking signals that produce resulting numerous intermodulation components that may interfere with receiving small channels on the same band. In one embodiment, an approximately 20 mV signal, e.g. B. at the mixer input or at the LNA input, a typical setpoint, so that incoming signals greater than this value can be attenuated to this value. While 1 shows two impedances that may be useful for certain applications, e.g. B. In automotive applications, where a received signal may have a higher level, some implementations may provide only a single attenuation element. Furthermore, a varactor C1 may be provided at the input, thus permitting the application of a variable capacitance which may be used for filtering and tuning, as described below. In one embodiment, the on-chip varactor (also coupled to the RFGND pin) may be implemented as a parallel network of capacitors that can be digitally set.
Wie weiter zu sehen, kann ein Testtongenerator 40 vorhanden sein, der schaltbar mit einem oder mehreren der Dämpfungselemente, z. B. R3 und R4, gekoppelt wird, wie weiter unten diskutiert. In einem Ausführungsbeispiel kann der Testtongenerator 40 einen Testton mit einer vorbestimmten Frequenz basierend auf einem empfangenen Taktsignal erzeugen, z. B. eine aufgeteilte Version eines Signals eines lokalen Oszillators (LO). Während er mit diesen bestimmten Komponenten in dem Ausführungsbeispiel von 1 gezeigt wird, versteht sich, dass ein Eingang zusätzliche, verschiedene oder weniger Komponenten umfassen kann und eine andere Kopplung dieser Bauelemente in einem bestimmten Systemdesign verwendet werden kann, wovon bestimmte Beispiele weiter unten diskutiert werden. Es versteht sich auch, dass andere Pins vorhanden sein können und so gekoppelt sein können, dass sie Signale von außerhalb des Chips empfangen und Signale aus dem Chip senden.As further seen, a test tone generator 40 be present, the switchable with one or more of the damping elements, for. R3 and R4, as discussed below. In one embodiment, the test tone generator 40 generate a test tone at a predetermined frequency based on a received clock signal, e.g. B. a split version of a signal of a local oscillator (LO). While using these particular components in the embodiment of 1 It will be understood that one input may include additional, different or fewer components, and another coupling of these components may be used in a particular system design, certain examples of which are discussed below. It is also understood that other pins may be present and may be coupled to receive signals from outside the chip and send signals from the chip.
Viele verschiedene Systemtypen können einen konfigurierbaren Eingang nutzen, so wie in 1 gezeigt, um eine gewünschte Funktionalität zu verwirklichen. Beispielsweise können repräsentative Nutzungen umfassen: Hochleistungstuner mit einem Nachlauffilter; Tuner mit einer kurzen Materialliste ohne einen Nachlauffilter, wie er in billigen Rundfunkgeräten verwendet werden kann; Hochleistungstuner mit Nachlauffilter und Begleittuner; und Tuner mit kurzer Materialliste mit einem Begleittuner ohne Nachlauffilter. Natürlich sind andere Verwendungsfälle möglich.Many different system types can use a configurable input, as in 1 shown to achieve a desired functionality. For example, representative uses may include: high performance tuner with a tracking filter; Tuner with a short material list without a tracking filter, as it can be used in cheap radio devices; High-performance tuner with tracking filter and escort tuner; and tuner with short material list with an accompanist tuner without tracking filter. Of course, other use cases are possible.
Jetzt bezugnehmend auf 2 ist ein schematisches Diagramm eines Rundfunkgerätsystems 100 gezeigt, in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt, kann das System 100 ein System sein, das so konfiguriert ist, dass es einen Nachlauffilter mit einer direkten Verbindung von einer Antenne zu dem Nachlauffilter verwendet, so dass eine Verwendung des LNA auf dem Chip vermieden wird. Als ein Beispiel kann das System 100 ein Hochleistungsrundfunkgerät sein, das eine hohe Leistung aufweist, ohne Rauschen und Empfindlichkeitsprobleme, die mit dem LNA verbunden sind. Wie hierin verwendet, bedeutet eine direkte Verbindung zwischen zwei Komponenten, dass es keine aktiven Bauelemente zwischen der ersten und der zweiten Komponente gibt. Allerdings ist es möglich, dass verschiedene passive Komponenten, zum Beispiel ein Anpassungsnetzwerk, Dämpfungselemente, Kondensatoren oder so weiter, mit einem Signalpfad gekoppelt sein können, der direkt zwischen einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente gekoppelt ist. In solchen Fällen versteht sich, dass eine direkte Verbindung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente immer noch vorhanden ist. Des weiteren versteht sich, dass, wie in 2 gezeigt, alle Komponenten auf der rechten Seite (d. h. zur rechten der Pins) in einem IC vorhanden sein können, der einen Tuner 10 umfasst, während die übrigen Komponenten außerhalb des Chips sein können. Beispielsweise können die Komponenten auf einem Motherboard konfiguriert sein oder einer anderen Schaltungsplatine oder einem Substrat, so dass ein Träger für die verschiedenen Komponenten und das Leiten von Signalen bereitgestellt ist, zum Beispiel durch Leiterbahnen auf der Platine. Natürlich können andere Komponenten außerhalb von so einer Platine sein. Zum Beispiel kann eine Antenne typischerweise außerhalb der Platine sein und mit der Platine durch eine passende Verbindung verbunden sein.Referring now to 2 is a schematic diagram of a radio system 100 shown in accordance with an embodiment of the present invention. As in 2 shown, the system can 100 For example, a system configured to use a tracking filter with a direct connection from an antenna to the tracking filter avoids use of the LNA on the chip. As an example, the system 100 a high performance broadcasting device that has high performance without noise and sensitivity issues associated with the LNA. As used herein, a direct connection between two components means that there are no active devices between the first and second components. However, it is possible that various passive components, for example a matching network, attenuators, capacitors or so forth, may be coupled to a signal path coupled directly between a first component and a second component. In such cases, it is understood that a direct connection between the first component and the second component is still present. Furthermore, it is understood that, as in 2 As shown, all components on the right side (ie to the right of the pins) may be present in an IC, which is a tuner 10 while the remaining components may be off the chip. For example, the components may be configured on a motherboard or other circuit board or substrate such that a carrier for the various components and routing of signals is provided, for example, by traces on the board. Of course, other components may be outside of such a board. For example, an antenna may typically be off the board and connected to the board by a mating connection.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Antenne 110 so gekoppelt, dass sie ein eingehendes RF-Signal durch einen Eingangskondensator Cx einem Nachlauffilter 120 bereitstellt. Cx kann den FM-Pfad von einem AM-Pfad des Tuners isolieren (nicht in 2 gezeigt). Beachten Sie, dass Signale von bestimmten Bändern, nämlich FM und meteorologische Bänder, direkt an den Nachlauffilter 120 geliefert werden können, während stattdessen AM-Signale separat mit dem Tuner gekoppelt werden können. Zum Beispiel kann AM direkt von der Antenne an AM-Pins auf dem IC übernommen werden (nicht in 2 gezeigt). Auf dem AM-Pfad weisen Komponenten eine niedrige Impedanz für AM und eine hohe Impedanz für FM auf, so dass kein Bereich den anderen Bereich beeinträchtigt. Wie zu sehen, sind ein Varaktor C1 und eine variable Impedanz R4 von auf dem Chip auch mit dem Nachlauffilter 120 gekoppelt, so dass sie beim Abstimmen auf die gewünschte Frequenz helfen, und ein gewünschtes Niveau von Dämpfung für das eingehende RF-Signal bereitstellen. Weitere Details bezüglich des Nachlauffilters 120 werden weiter unten diskutiert. Beachten Sie des weiteren, dass zusätzlich Dämpfung durch eine variable Impedanz R3 bereitgestellt werden kann, die von auf dem Chip über ihren Pin mit einem Knoten N gekoppelt ist, der zwischen den Kondensator Cx und den Nachlauffilter 120 gekoppelt ist. Wie in 2 zu sehen, ist der LNA somit in dieser Implementierung ungenutzt, was für eine verbesserte Leistung sorgen kann, da Rauschen und Empfindlichkeitsprobleme bezüglich des LNA vermieden werden können. Beachten Sie, dass der Nachlauffilter 120 unter Verwendung einer Anzahl von Komponenten implementiert werden kann, einschließlich der Antennenimpedanz und Cx. Somit verbinden sich die beiden Dämpfungselemente innerhalb des Nachlauffilters.As in 2 shown is an antenna 110 coupled to receive an incoming RF signal through an input capacitor C x a tracking filter 120 provides. C x can isolate the FM path from an AM path of the tuner (not in 2 shown). Note that signals from certain bands, namely FM and meteorological bands, go directly to the tracking filter 120 can be supplied while instead AM signals can be separately coupled to the tuner. For example, AM can be taken directly from the antenna to AM pins on the IC (not in 2 shown). On the AM path, components have a low impedance for AM and a high impedance for FM, so no area affects the other area. As can be seen, a varactor C1 and a variable on-chip impedance R4 are also with the tracking filter 120 coupled to help tune to the desired frequency and provide a desired level of attenuation for the incoming RF signal. Further details regarding the wake filter 120 will be discussed below. Note further that in addition, attenuation may be provided by a variable impedance R3 coupled from on-chip via its pin to a node N between the capacitor C x and the tracking filter 120 is coupled. As in 2 Thus, the LNA is unused in this implementation, which can provide improved performance since noise and sensitivity issues with the LNA can be avoided. Note You, that the lag filter 120 can be implemented using a number of components, including antenna impedance and C x . Thus, the two damping elements connect within the tracking filter.
Da der Ausgang der Antenne und des Nachlauffilters 120 unsymmetrisch ist, kann ein Impedanzanpassungstransformator 130 vorgesehen sein, um das unsymmetrische Signal in eine differentielle Version zur direkten Eingabe an den Mischer 20 zu konvertieren. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Impedanzanpassungstransformator 130 aus einem Spulenpaar ausgebildet sein. Die primäre Spule kann ein erstes Ende aufweisen, das mit dem Ausgang des Nachlauffilters 120 gekoppelt ist und ein zweites Ende, das mit Masse gekoppelt ist. Die primäre Spule ist wiederum magnetisch mit einer sekundären Spule gekoppelt, die mit beiden Enden mit den differentiellen Eingängen zum Mischer 20 gekoppelt ist. Wie zu sehen, kann die sekundäre Spule einen Mittelabgriff aufweisen, der mit Masse gekoppelt ist. Andere Komponenten, die mit IC-Pins so wie dem Spannungsregler, dem LNA, der Impedanz R3 und der RF-Masse gekoppelt sind, können unverbunden oder mit Masse verbunden sein, wie in 2 gezeigt. Während diese besondere Implementierung im Ausführungsbeispiel von 2 gezeigt wird, ist der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.As the output of the antenna and the tracking filter 120 is unbalanced, can be an impedance matching transformer 130 be provided to convert the unbalanced signal into a differential version for direct input to the mixer 20 to convert. In the embodiment shown, the impedance matching transformer 130 be formed from a coil pair. The primary coil may have a first end connected to the output of the tracking filter 120 is coupled and a second end which is coupled to ground. The primary coil is in turn magnetically coupled to a secondary coil, with both ends connected to the differential inputs to the mixer 20 is coupled. As can be seen, the secondary coil may have a center tap coupled to ground. Other components coupled to IC pins such as the voltage regulator, the LNA, the impedance R3, and the RF ground may be unconnected or grounded, as in FIG 2 shown. While this particular implementation in the embodiment of 2 is shown, the scope of the present invention is not limited thereto.
Ausführungsbeispiele können auch so konfiguriert sein, dass sie den LNA in der Rückschleifbetriebsart verwenden, für die Situation, in der ein Begleittuner auch vorhanden ist. Wie in 3A gezeigt, kann ein System 200 so konfiguriert sein, dass das eingehende Signal von der Antenne 110 direkt dem LNA 15 bereitgestellt wird. Wie zu sehen, kann zusätzlich zum Koppelkondensator Cx eine Induktivität L1 vorhanden sein, um dem LNA einen Vorspannstrom bereitzustellen. Auch können andere Komponenten vorhanden sein, um auf das Vorhandensein von Cx abzustimmen, der zum Entkoppeln des AM-Signalpfads von dem FM-Signalpfad verwendet wird. Der Ausgang von dem LNA wird dann zurück außerhalb des Chips bereitgestellt und durch einen Koppelkondensator mit dem Nachlauffilter 120 und wiederum durch den Impedanzanpassungstransformator 130 zurück auf den Chip an den Mischer 20. Beachten Sie, dass der Koppelkondensator mit leichten Veränderungen der Gleichstromverbindungen des Nachlauffilters eliminiert werden kann, was aber funktionell ähnlich ist. In einem Ausführungsbeispiel kann ein Stellsignal, zum Beispiel ein Stellbit, zum Beispiel von einem MCU-Konfigurationsregister, gesetzt werden, um die Mischerbetriebsart von einer differentiellen Konfiguration zu einer unsymmetrischen Konfiguration zu wechseln. Dies bietet einem Systemhersteller Flexibilität, so dass er wählen kann, einen Impedanzanpassungstransformator zu verwenden oder nicht.Embodiments may also be configured to use the LNA in the loopback mode for the situation where an attendant tuner is also present. As in 3A can be shown a system 200 be configured so that the incoming signal from the antenna 110 directly to the LNA 15 provided. As can be seen, in addition to the coupling capacitor C x, an inductance L1 may be present to provide a bias current to the LNA. Also, other components may be present to tune to the presence of C x used to decouple the AM signal path from the FM signal path. The output from the LNA is then provided back out of the chip and through a coupling capacitor to the tracking filter 120 and again through the impedance matching transformer 130 back to the chip to the mixer 20 , Note that the coupling capacitor can be eliminated with slight changes in the DC connections of the lag filter, but this is functionally similar. In one embodiment, an actuating signal, for example, an actuating bit, for example from an MCU configuration register, may be set to change the mixer mode from a differential configuration to a single-ended configuration. This provides flexibility to a system manufacturer so that he may choose to use an impedance matching transformer or not.
Der LNA 15 ist im Signalpfad in dieser Konfiguration, so dass der Nachlauffilter 120 das Antennensignal nicht beeinträchtigt, das einem Begleittuner 250 bereitgestellt wird. Zusätzlich kann das Dämpfungselement R3 mit dem Signalpfad so gekoppelt werden, dass er eine Signaldämpfung bereitstellt, zum Beispiel wie durch ein Verstärkungsstellelement eingestellt, so wie eine automatische Verstärkungsstellschaltung (AGC) der MCU. Beachten Sie auch, dass in dieser Implementierung ein externer Lastwiderstand R5 mit dem LNA-Ausgang und dem Reglerausgang gekoppelt werden kann, zusammen mit einer Kapazität C5, die als Filterkapazität für den Reglerausgang wirkt. Beachten Sie allerdings, dass R5 nicht gebraucht werden könnte, da ein interner Lastwiderstand, der mit dem gleichen Signal verbunden ist, implementiert werden kann und so einstellbar sein kann, dass er eine gewünschte LNA-Verstärkung setzt. In anderen Implementierungen kann diese interne Widerstandslast abgeschaltet werden, wenn eine bessere Leistung mit dem externen Lastwiderstand verwirklicht werden kann. In einigen Anwendungen kann, wenn viele Tuner verwendet werden, die Eingangsimpedanz (die ein 50 Ohm Abschluss für eine einzige Tunerimplementierung sein kann) so eingestellt werden, dass sie in der 100 Ohm Betriebsart ist, was die LNAs effektiv veranlasst, ein integrierter Verteiler zu werden, der das RF-Signal aufnimmt und es auf zwei Ausgänge verteilt. Beispielsweise können Stellbits so gesetzt werden, dass sie einstellen, ob der LNA in der 50 Ohm Betriebsart, 100 Ohm Betriebsart oder eine andere Impedanzlast ist.The LNA 15 is in the signal path in this configuration, so the lag filter 120 the antenna signal is not affected, that an accompaniment tuner 250 provided. In addition, the attenuator R3 may be coupled to the signal path to provide signal attenuation, for example, as adjusted by a gain adjuster, such as an automatic gain control (AGC) circuit of the MCU. Also note that in this implementation, an external load resistor R5 can be coupled to the LNA output and the controller output, along with a capacitance C5 that acts as filter capacitance for the controller output. Note, however, that R5 could not be used because an internal load resistor connected to the same signal can be implemented and can be tuned to set a desired LNA gain. In other implementations, this internal resistance load can be turned off when better performance can be realized with the external load resistor. In some applications, when many tuners are used, the input impedance (which may be a 50 ohm termination for a single tuner implementation) may be set to be in the 100 ohm mode, effectively causing the LNAs to become an integrated distributor which picks up the RF signal and distributes it to two outputs. For example, set bits may be set to set whether the LNA is in 50 ohms mode, 100 ohms mode, or another impedance load.
Wie zu sehen, kann in einem Ausführungsbeispiel der Begleittuner 250 einen internen LNA 265 umfassen, der in einem Ausführungsbeispiel ein Hoch-Z LNA sein kann. In so einem Ausführungsbeispiel kann, durch Verwendung des LNA 265 in der Hoch-Z Konfiguration, der Eingang zum Begleittuner 250 direkt von der Antenne 110 abgegriffen werden, was Komponenten außerhalb des Chips reduziert. In dieser Konfiguration würde der LNA 15 den Abschluss bereitstellen, und würde beispielsweise in die 50 Ohm Betriebsart gesetzt werden. In dieser Konfiguration kann die Rauschleistung des Begleittuners 250 leicht beeinträchtigt sein (z. B. um einige dB), auch wenn sich seine Intermodulation verbessert, da der Abschluss, der mit dem LNA 15 des Tuners 10 gekoppelt ist, die Signale etwas reduziert.As can be seen, in one embodiment, the accompaniment tuner 250 an internal LNA 265 which, in one embodiment, may be a high Z LNA. In such an embodiment, by using the LNA 265 in the high-Z configuration, the entrance to the escort tuner 250 directly from the antenna 110 tapped, which reduces off-chip components. In this configuration, the LNA would 15 provide the completion, and would be set, for example in the 50 ohms mode. In this configuration, the noise performance of the accompaniment tuner 250 slightly degraded (for example, by a few dB), even if its intermodulation improves, as the conclusion with the LNA 15 the tuner 10 is coupled, the signals are slightly reduced.
In noch anderen Implementierungen kann der Begleittuner im Wesentlichen in der gleichen Weise konfiguriert sein wie der Haupttuner. Das heißt, beide Tuner können vom gleichen IC-Design sein. Jetzt Bezug nehmend auf 3B wird eine Implementierung eines Systems 200' gezeigt, in welchem der Begleittuner 250' direkt so gekoppelt ist, dass er das RF-Signal von der Antenne durch seinen eigenen LNA 275 auf dem Chip empfängt, der dann das RF-Signal zurück vom Chip ausgibt, so dass es durch einen Impedanzanpassungstransformator 230 passiert, und danach zu einem Mischer 220. In der Implementierung von 3B können die Eingangsabschlüsse zu den beiden LNAs jeweils so gestellt sein, dass sie 100 Ohm aufweisen, was eine kombinierte Abschlussimpedanz von 50 Ohm bereitstellt, so dass kein Anpassen gebraucht wird. Beachten Sie allerdings, dass für den Begleittuner 250' ein zusätzlicher Nachlauffilter nicht vorhanden sein könnte. Allerdings könnte in anderen Implementierungen solch ein Nachlauffilter vorhanden sein. Somit können die beiden Tuner mit der gleichen Antenne gekoppelt werden, mit oder ohne Nachlauffilter auf jedem Tuner, die nicht miteinander interferieren.In still other implementations, the accompaniment tuner may be configured in much the same way as the main tuner. That is, both tuners can be of the same IC design. Now referring to 3B becomes an implementation of a system 200 ' shown in which of accompanying tuner 250 ' is directly coupled to receive the RF signal from the antenna through its own LNA 275 on the chip, which then outputs the RF signal back from the chip, passing it through an impedance matching transformer 230 happens, and then to a mixer 220 , In the implementation of 3B For example, the input terminations to the two LNAs may each be made to be 100 ohms, providing a combined termination impedance of 50 ohms, so that no matching is needed. Note, however, that for the accompanist 250 ' An additional lag filter could not be present. However, in other implementations such a tracking filter could be present. Thus, the two tuners can be paired with the same antenna, with or without tracking filters on each tuner, which do not interfere with each other.
Noch andere Implementierungen können der Verwendung eines Nachlauffilters vorangehen. Beispielsweise können solche Konfigurationen in einem Rundfunkgerätsystem mit kurzer Materialliste verwendet werden. Jetzt bezugnehmend auf 4 wird ein schematisches Diagramm eines Systems in Übereinstimmung mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 4 gezeigt, hat ein System 300 eine Antenne 110, die direkt mit dem LNA 15 verbunden ist (durch die Koppelkapazität Cx oder ohne sie). Wie zu sehen, wird die Ausgabe von LNA 15 aus dem Chip und durch einen Impedanzanpassungstransformator 130 geschickt, so dass eine differentielle Eingabe für den Mischer 20 bereitgestellt wird. In dieser Implementierung ist kein Nachlauffilter vorhanden. Während ohne den Nachlauffilter und aufgrund des Vorhandenseins des LNA eine Leistungsverschlechterung auftreten kann (z. B. weist er eine gewisse Menge von Rauschen und Linearitätsproblemen auf), können solche Konfigurationen gut für viele Anwendungen geeignet sein, so wie Rundfunkgeräte mit geringerer Leistung. Im Allgemeinen können die anderen Komponenten des Eingangs wie gezeigt sein, wobei das Dämpfungselement R3 auf dem Chip eine Dämpfung vor dem LNA bereitstellt. Beachten Sie, dass in Abhängigkeit von einer Implementierung und Signalbedingungen der Varaktor C1 und die Impedanz R4 zusammen mit einer Induktivität L2 außerhalb des Chips mit zum Beispiel einem Eingang zu einem Impedanzanpassungstransformator 130 gekoppelt werden können oder nicht, um die Mittenfrequenz des LNA abzustimmen und zur weiteren Dämpfung.Still other implementations may precede the use of a tracking filter. For example, such configurations may be used in a short list radio transmitter system. Referring now to 4 In the drawings, there is shown a schematic diagram of a system in accordance with yet another embodiment of the present invention. As in 4 shown has a system 300 an antenna 110 that directly with the LNA 15 is connected (by the coupling capacity C x or without them). As you can see, the output is from LNA 15 from the chip and through an impedance matching transformer 130 sent, leaving a differential input for the mixer 20 provided. There is no tracking filter in this implementation. While performance degradation may occur without the tracking filter and due to the presence of the LNA (eg, it has some noise and linearity problems), such configurations may be well suited for many applications, such as lower power radios. In general, the other components of the input may be as shown, with the attenuator R3 providing attenuation on the chip before the LNA. Note that, depending on an implementation and signal conditions, the varactor C1 and the impedance R4, together with an inductance L2 outside the chip with, for example, an input to an impedance matching transformer 130 can be coupled or not to tune the center frequency of the LNA and for further attenuation.
Die vorangegangene Diskussion bezüglich der 2–4 für bestimmte Verwendungsfälle stellt einige Konfigurationen eines Eingangs von Radiofrequenzkomponenten eines Tuners in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. In anderen Anwendungsfällen sind noch weitere Konfigurationen möglich.The previous discussion regarding the 2 - 4 For certain applications, some configurations represent an input of radio frequency components of a tuner in accordance with one embodiment of the present invention. In other applications, other configurations are possible.
Jetzt Bezug nehmend auf 5 wird ein Blockdiagramm eines Nachlauffilters in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 5 gezeigt, kann ein Nachlauffilter 400 als Komponente außerhalb des Chips konfiguriert sein, auch wenn er eine oder mehr Komponenten auf dem Chip während seines Betriebs verwenden kann. Als solche können die Komponenten auf dem Chip mit dem Nachlauffilter eng verbunden sein. Die Nachlauffilterkonfiguration kann für meteorologische Bänder und FM-Bänder verwendet werden. Mit einem Unterschied der Bänder von 165 MHz/88 MHz, d. h. einem Verhältnis von 1,8, führt zu einem Cmax/Cmin von mehr als 3,2, was mit dem Nachlauffilter durch Verwendung von dem Varaktor C1 auf dem Chip erreicht werden kann. Dadurch wird auch das Design für einen Systemhersteller vereinfacht. Ähnlich kann der Varaktor auf dem Chip verwendet werden, ein Rundfunkgerät so abzustimmen, dass es andere Bänder abdeckt, so wie 76–90 MHz für Japan, oder 76–108 MHz, um das Rundfunkgerät für den größten Teil der Welt brauchbar zu machen.Now referring to 5 Referring now to Figure 12, a block diagram of a tracking filter in accordance with one embodiment of the present invention is shown. As in 5 shown, can be a tracking filter 400 be configured as a component outside the chip, even if it can use one or more components on the chip during its operation. As such, the components on the chip can be tightly connected to the tracking filter. The tracking filter configuration can be used for meteorological bands and FM bands. With a difference of the bands of 165 MHz / 88 MHz, ie a ratio of 1.8, results in a Cmax / Cmin of more than 3.2, which can be achieved with the tracking filter by using the varactor C1 on the chip. This also simplifies the design for a system manufacturer. Similarly, the on-chip varactor can be used to tune a radio to cover other bands, such as 76-90 MHz for Japan, or 76-108 MHz, to make the radio useful to most of the world.
Wie in 5 zu sehen, kann der Nachlauffilter 400 so gekoppelt werden, dass er ein eingehendes RF-Signal empfängt, zum Beispiel ein unsymmetrisches Signal von einer Antenne 405. Im Ausführungsbeispiel von 5 umfasst der Signalpfad von der Antenne zum Nachlauffilter 400 einen Koppelkondensator, der so dimensioniert sein kann, dass bei niedrigen Frequenzen von AM-Signalen der Kondensator als hoher Impedanzblock wirkt, so dass der AM-Bereich nicht die Komponenten mit niedriger Impedanz in dem FM-Bereich sieht, was die Größe des empfangenen AM-Signals reduzieren würde.As in 5 can be seen, the tracking filter 400 be coupled to receive an incoming RF signal, for example, an unbalanced signal from an antenna 405 , In the embodiment of 5 includes the signal path from the antenna to the tracking filter 400 a coupling capacitor that can be sized so that at low frequencies of AM signals, the capacitor acts as a high impedance block so that the AM region does not see the low impedance components in the FM region, which increases the size of the received AM signal. Would reduce signal.
Wie in 5 gezeigt, kann der Nachlauffilter 400 im Allgemeinen ein Anpassungsnetzwerk und ein Reservoir umfassen. Ein Anpassungsnetzwerk 410 kann Knoten zur Dämpfung vorsehen, was vorgesehen werden kann, zum Beispiel durch Verwenden von Dämpfungselementen außerhalb des Chips wie auch Vorsehen einer Verbindung von einem Dämpfungselement auf dem Chip, zum Beispiel R4. Ein Reservoir 420 kann wiederum eine Frequenzselektivität mit einem relativ hohen Q-Faktor bereitstellen, zum Beispiel ungefähr 25 in einem Ausführungsbeispiel. Um eine weitere Dämpfung bereitzustellen, kann ein Kapazitätsnetzwerk C0 am Ausgang des Reservoirs vorgesehen sein, mit einem Zwischenknoten, der mit einem Impedanzanpassungstransformator 130 koppeln kann. Während dieses hohe Niveau in dem Blockdiagramm von 5 gezeigt wird, versteht sich, dass verschiedene Implementierungen möglich sind.As in 5 shown, the lag filter 400 generally comprise an adaptation network and a reservoir. An adaptation network 410 may provide nodes for attenuation, which may be provided, for example by using off-chip attenuator elements as well as providing a connection from a per-chip attenuator, for example R4. A reservoir 420 For example, it may provide frequency selectivity with a relatively high Q factor, for example, about 25 in one embodiment. To provide further attenuation, a capacitance network C 0 may be provided at the output of the reservoir, with an intermediate node connected to an impedance matching transformer 130 can couple. During this high level in the block diagram of 5 It should be understood that various implementations are possible.
Jetzt Bezug nehmend auf 6 wird ein schematisches Diagramm zu den Details eines Nachlauffilters in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 6 gezeigt, umfasst der Nachlauffilter 400 ein Anpassungsnetzwerk 410, das mehrere in Serie gekoppelte Induktivitäten zusammen mit mehreren Kondensatoren und einer parallelen Induktivität aufweisen kann. Dieses Anpassungsnetzwerk kann eine niedrige Q-Anpassung bereitstellen und des weiteren Knoten zur Dämpfung bereitstellen. Wie zu sehen, können Knoten in N1 und N2 Dämpfungsknoten bereitstellen, mit welchen zum Beispiel Dämpfungselemente auf oder außerhalb des Chips gekoppelt werden können. Als ein Beispiel können Impedanzen von etwa 50 Ohm bis 400 Ohm eine Dämpfung gewährleisten. Natürlich können andere Topologien verwendet werden, so wie unter Verwendung von Serienkondensatoren mit Induktivitäten, die mit Masse verbunden sind, oder einer Kombination von Induktivitäten und Kondensatoren in einem seriellen Pfad implementiert.Now referring to 6 In the drawings, a schematic diagram is shown of the details of a tracking filter in accordance with one embodiment of the present invention. As in 6 shown, includes the lag filter 400 an adaptation network 410 which can have a plurality of inductors coupled in series together with a plurality of capacitors and a parallel inductor. This matching network can provide low Q matching and further provide nodes for attenuation. As can be seen, nodes in N1 and N2 can provide attenuation nodes to which, for example, attenuators on or off the chip can be coupled. As an example, impedances of about 50 ohms to 400 ohms can provide attenuation. Of course, other topologies may be used, such as using serial capacitors with inductances connected to ground, or a combination of inductors and capacitors in a serial path.
Das Anpassungsnetzwerk 410 wiederum kann mit einem Reservoir 420 koppeln, das eine LC-Kombination umfasst. Die Induktivitäten können ein Paar von seriellen Induktivitäten umfassen, die wiederum parallel mit einer einstellbaren Kapazität gekoppelt sind, die unter Verwendung des Varaktors C1 auf dem Chip implementiert werden kann, der einen relativ hohen Q-Faktor aufweisen kann, zum Beispiel von etwa 100 in einem Ausführungsbeispiel. Durch Einstellen des Varaktors kann Abstimmen erreicht werden. Wie zu sehen, kann die Ausgabe des LC-Reservoirs 410 mit einem kapazitiven Teiler C0 und einer Mischerlast RL gekoppelt werden, so dass das richtige Niveau für den Mischer gesetzt wird und das Reservoir mit einer höheren Impedanz dargeboten wird. In einem Ausführungsbeispiel kann RL eine 2 Kiloohm Last sein. Um einen hohen Q aufzuweisen, kann ein Nachlauffilter eine hohe Impedanz an der Resonanzfrequenz aufweisen. Das Netzwerk transformiert das eingehende RF-Signal, welches von einer 50 Ohm Quelle sein kann, so dass es ein Signal hoher Impedanz ist. In einigen Implementierungen kann die Impedanz am Nachlauffiltereingang im Bereich von mehreren Kiloohm sein.The customization network 410 turn, can with a reservoir 420 couple comprising an LC combination. The inductors may include a pair of series inductors, which in turn are coupled in parallel with an adjustable capacitance that may be implemented on-chip using the varactor C1, which may have a relatively high Q factor, for example, of about 100 in one embodiment. Tuning can be achieved by adjusting the varactor. As you can see, the output of the LC reservoir 410 be coupled to a capacitive divider C 0 and a mixer load RL so that the proper level for the mixer is set and the reservoir is presented with a higher impedance. In one embodiment, RL may be a 2 kilohm load. To have a high Q, a tracking filter may have a high impedance at the resonant frequency. The network transforms the incoming RF signal, which may be from a 50 ohm source, so that it is a high impedance signal. In some implementations, the impedance at the tracking filter input may be in the range of several kilo-ohms.
Ein Tuner in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann mit Schaltungen und Stellelementen versehen sein, so dass er verschiedene Kalibrierungen durchführt. Um bei der Durchführung von Frequenzkalibrierung zu helfen, zum Beispiel durch Kalibrieren des Varaktors auf dem Chip, kann ein Testtongenerator (z. B. Generator 40 von 1) ein Signal mit einer bekannten Frequenz bereitstellen, zum Beispiel mit einer LO-Frequenz. Der Testtongenerator kann einen Puffer umfassen, der ein starkes Signal erzeugt, das durch eine Impedanz (resistiv oder anders) zu Knoten des Nachlauffilters geführt werden kann. Die Dämpfungselementwiderstände, die auch auf den Nachlauffilter wirken, können dann verwendet werden, um das Niveau des Testtons einzustellen, der an das Netzwerk angelegt wird. In einem Beispiel sind der Puffer und ein fester Widerstand auf dem Chip und sind mit den gleichen Pins wie die Dämpfungselemente verbunden. In einigen Ausführungsbeispielen kann der feste Widerstand mehrere Einstellungen aufweisen, so dass sich ein zusätzlicher Bereich ergibt. Diese Anordnung kann als ein Spannungsteiler zwischen dem festen Widerstand von dem Puffer und dem variablen Dämpfungselementwiderstand gedacht werden, dessen unteres Ende mit Masse verbunden ist. Und da die Dämpfungselemente mit Knoten im Nachlauffilter 400 verbunden sind, wird dieses variable Testtonsignal in das Netzwerk dargeboten. Beispielsweise wenn ein Dämpfungselement nahe der Antenne mit Cx verbunden ist, ist das Testtonsignal effektiv wie ein Signal an der Antenne. Auf diese Weise kann ein Signal effektiv direkt an den Antenneneingang gerichtet werden. Das Signal geht dann durch den Nachlauffilter in den Mischer, der aufgrund des hohen Q auch Harmonische filtert, die in der originalen Testtonquelle vorhanden gewesen sein können, was ein verhältnismäßig sauberes RF-Testsignal ergibt. Da der Tuner Spitzendetektoren aufweisen kann, die das Signal an den Mischereingängen und/oder -ausgängen analysieren (sowie an den LNA-Eingängen und/oder -Ausgängen), kann die Signalstärke so eingestellt werden, dass der Bereich dieses Testtons optimiert wird, so dass das Signal in den Bereich der Spitzendetektoren fällt. In einem Ausführungsbeispiel kann ein 100 MHz Testton angelegt werden und der Varaktor kann eingestellt werden, bis ein maximales Signal an den Spitzendetektoren zu sehen ist, um somit den Nachlauffilter abzustimmen. In einem Ausführungsbeispiel können zwei Testtonausgänge wahlweise an- oder ausgeschaltet werden, so dass sie an den Dämpfungselementen R3 und R4 angelegt werden. Indem des weiteren der Widerstand des Dämpfungselements (der Dämpfungselemente) geändert wird, kann die Testtonsignalstärke eingestellt werden.A tuner in accordance with one embodiment of the present invention may be provided with circuitry and actuators so that it performs various calibrations. To aid in performing frequency calibration, for example, by calibrating the varactor on the chip, a test tone generator (eg, generator 40 from 1 ) provide a signal of a known frequency, for example an LO frequency. The test tone generator may include a buffer that generates a strong signal that may be passed through an impedance (resistive or otherwise) to nodes of the tracking filter. The damping element resistors, which also act on the tracking filter, can then be used to adjust the level of test tone applied to the network. In one example, the buffer and a fixed resistor are on the chip and connected to the same pins as the snubbers. In some embodiments, the fixed resistor may have multiple adjustments, resulting in an additional range. This arrangement can be thought of as a voltage divider between the fixed resistor of the buffer and the variable damping element resistor whose lower end is connected to ground. And there the damping elements with nodes in the wake filter 400 are connected, this variable test tone signal is presented in the network. For example, if a damping element near the antenna is connected to C x , the test sound signal is effective as a signal at the antenna. In this way, a signal can effectively be directed directly to the antenna input. The signal then passes through the tracking filter into the mixer, which due to the high Q also filters harmonics that may have been present in the original test tone source, resulting in a relatively clean RF test signal. Since the tuner can have peak detectors that analyze the signal at the mixer inputs and / or outputs (as well as at the LNA inputs and / or outputs), the signal strength can be adjusted to optimize the range of that test tone, so that the signal falls within the range of the peak detectors. In one embodiment, a 100 MHz test tone may be applied and the varactor may be adjusted until a maximum signal is seen at the peak detectors, thus tuning the tracking filter. In one embodiment, two test tone outputs may be selectively turned on or off so as to be applied to the attenuators R3 and R4. Further, by changing the resistance of the damping element (s), the test sound strength can be adjusted.
In einem Ausführungsbeispiel kann eine einmalige Kalibrierung an dem Nachlauffilter durchgeführt werden. Der Testtongenerator kann verwendet werden, um diese Kalibrierung durchzuführen. Beachten Sie, dass die Kalibrierung bei mehreren Frequenzen durchgeführt werden kann, zum Beispiel alle 0,2 MHz eines Abstimmbereichs, so dass ausreichend Datenpunkte erhalten werden. Dann kann eine Tabelle erzeugt und gespeichert werden, zum Beispiel in einem nicht flüchtigen Speicher des Rundfunkgeräts, der dann durch den Tuner während des Betriebs heruntergeladen werden kann. In einer Implementierung mit einem nicht flüchtigen Speicher in dem Tuner kann diese Tabelle in dem Tuner selbst gespeichert werden. Auf diese Weise kann auf die Tabelle durch das Stellelement zugegriffen werden, wenn es auf einen Kanal abstimmt. In anderen Ausführungsbeispielen können anstatt eines einmaligen Programmierens während der Fertigung Ausführungsbeispiele Kalibrierung bei normaler Verwendung durchführen, zum Beispiel jedes Mal, wenn ein Anwender das Rundfunkgerät einschaltet oder jedes Mal, wenn ein neuer Kanal abgestimmt wird, wobei ein Teil der Kalibrierung an der abgestimmten Frequenz durchgeführt werden kann.In one embodiment, a one-time calibration may be performed on the tracking filter. The test tone generator can be used to perform this calibration. Note that the calibration can be performed at multiple frequencies, for example every 0.2 MHz of a tuning range, so that sufficient data points are obtained. Then a table can be created and stored, for example in a non-volatile memory of the radio, which can then be downloaded by the tuner during operation. In an implementation with a non-volatile memory in the tuner, this table can be stored in the tuner itself. In this way, the table can be accessed by the actuator when tuning to a channel. In other embodiments, instead of one-time programming during manufacturing, embodiments may be calibrated at normal For example, every time a user turns on the radio or every time a new channel is tuned, part of the calibration can be done at the tuned frequency.
Jetzt bezugnehmend auf 7A und 7B werden Flussdiagramme eines Verfahrens zum Kalibrieren eines Varaktors in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Insbesondere kann ein Verfahren 600 verwendet werden, um eine Kalibrierung durchzuführen, die verwendet werden kann, um Stellparameter zum Stellen des Varaktors in Abhängigkeit von einer gewünschten Betriebsfrequenz zu erhalten. Wie oben diskutiert, kann das Verfahren 600 einmal durchgeführt werden, zum Beispiel bei einer Werkskalibrierung oder während einer Herstellung eines Rundfunkgeräts einschließlich des IC. In noch weiteren Implementierungen kann diese Kalibrierung zum Beispiel bei jedem Einschalten des Rundfunkgeräts betrieben werden. Im Allgemeinen läuft die Kalibrierung ab, wobei ein Testton und ein Dämpfungselement (Dämpfungselemente) und ein oder mehrere RF-Spitzendetektoren zur Kalibrierung des Varaktors verwendet werden. Die Kalibrierung kann bei einer einzigen, bei zwei oder bei vielen Frequenzen durchgeführt werden. Beispielsweise können zwei Frequenzen, zum Beispiel 76 MHz und 108 MHz verwendet werden. Dann kann eine Funktion für eine Resonanzschaltung verwendet werden, um Konstanten zu erzeugen, die dann gespeichert werden. Dann kann die MCU diese Konstanten verwenden, um den passenden Varaktorwert für irgendeine Frequenz einzustellen.Referring now to 7A and 7B Flowcharts of a method of calibrating a varactor in accordance with one embodiment of the present invention are shown. In particular, a method 600 can be used to perform a calibration that can be used to obtain adjustment parameters for setting the varactor in response to a desired operating frequency. As discussed above, the process can 600 once, for example during factory calibration or during manufacture of a radio including the IC. In still other implementations, this calibration may be operated, for example, each time the radio is turned on. In general, the calibration proceeds using a test tone and attenuator (attenuator) and one or more RF peak detectors to calibrate the varactor. The calibration can be performed on a single, two or many frequencies. For example, two frequencies, for example 76 MHz and 108 MHz, may be used. Then a function for a resonant circuit can be used to generate constants, which are then stored. Then the MCU can use these constants to set the appropriate varactor value for any frequency.
Wie in 7 zu sehen, kann das Verfahren 600 durch Eintritt in eine Testtonbetriebsart (Block 605) anfangen. Zum Beispiel kann eine Tuner-MCU einen Testtongenerator so einstellen, dass er freigegeben ist und ein Testtonsignal ausgibt. Noch weiter können zusätzliche Komponenten des Rundfunkgeräts eingestellt werden. Wie beispielsweise in 7A gezeigt, kann die Testtongeneratorausgabe, d. h. ein Testsignal, an ein einstellbares Dämpfungselement angelegt oder aufgeschaltet werden. Zum Beispiel kann mit Bezug zurück auf 1 eine Testsignalausgabe von dem Testtongenerator 40 mit dem einstellbaren Dämpfungselement R4 gekoppelt werden.As in 7 can see the procedure 600 by entering a test tone mode (block 605 ) to begin. For example, a tuner MCU may set a test tone generator to be enabled and output a test tone signal. Still further, additional components of the radio can be adjusted. Such as in 7A 4, the test tone generator output, ie a test signal, may be applied or applied to an adjustable attenuator. For example, by reference back to 1 a test signal output from the test tone generator 40 be coupled with the adjustable damping element R4.
Die Kalibrierung kann mit dem Dämpfungselement in einem hohen Impedanzzustand (aus) und dem Varaktor bei seinem niedrigsten Kapazitätswert beginnen. Dann wird die Spitzendetektorschwelle verfeinert (Block 610). Beginnend mit dem niedrigsten Spitzendetektorschwellwert wird der Schwellwert dann angehoben, bis der Spitzendetektor nicht auslöst. Wenn benötigt, kann zusätzliche Dämpfung eingefügt werden. Sobald eine Kombination von Spitzendetektorschwellwert und Dämpfungsniveau gefunden wurde, bei der der Spitzendetektor nicht ausgelöst ist, geht das Verfahren 600 zu Block 615, an dem der Varaktor auf sein niedrigstes Niveau gesetzt wird (z. B. ein digitaler Code von 0, was bedeutet, dass die Kapazität auf ihr Minimum gesetzt ist). Dann wird die Varaktorkapazität eingestellt, zum Beispiel inkrementiert, bis der Spitzendetektor auslöst, zum Beispiel zu einem Code 1 (Block 620). Der Code, der den Varaktor an diesem Auslösepunkt einstellt, wird als ein erster Code gespeichert (Block 625). Dann findet eine kontinuierliche Abtastung des Varaktors statt, bis genügend Kapazität hinzugefügt wurde, so dass der Eingang nicht richtig abgestimmt ist und der Spitzendetektor zurück zu 0 auslöst (Block 630). Die Einstellung zum Erhalten dieses Kapazitätswertes kann als zweiter Code gespeichert werden (Block 635). Unter Verwendung des ersten und des zweiten Codes kann ein Mittelwert bestimmt werden (Block 640).The calibration may begin with the damping element in a high impedance state (off) and the varactor at its lowest capacitance value. Then the peak detector threshold is refined (block 610 ). Starting with the lowest peak detector threshold, the threshold is then raised until the peak detector does not trip. If needed, additional damping can be added. Once a combination of peak detector threshold and attenuation level has been found at which the peak detector is not triggered, the procedure goes 600 to block 615 at which the varactor is set to its lowest level (eg a digital code of 0, which means that the capacity is set to its minimum). Then the varactor capacitance is adjusted, for example incremented, until the peak detector triggers, for example to a code 1 (block 620 ). The code that sets the varactor at this trip point is stored as a first code (block 625 ). Then, a continuous sampling of the varactor takes place until enough capacitance has been added so that the input is not properly tuned and the peak detector triggers back to 0 (block 630 ). The setting for obtaining this capacity value may be stored as a second code (block 635 ). Using the first and second codes, an average can be determined (block 640 ).
Jetzt bezugnehmend auf 7B kann das Verfahren fortfahren, im Allgemeinen auf gleiche Weise um eine Endvaraktoreinstellung für die Kalibrierfrequenz zu erhalten. Insbesondere wird der Schwellwert verfeinert, aber jetzt unter Verwendung des neuen Varaktorwerts, der nahe zu dem richtigen Wert liegt (Block 645). Dann wird eine weitere Abtastung von Kapazitätswerten durchgeführt, von unterhalb des Mittelwerts nach oberhalb des Mittelwerts, so dass die zwei Punkte gefunden werden, an denen der Spitzendetektor auslöst (an und dann aus) (Blöcke 650 bis 670). Der Mittelwert dieser zweier Punkte kann bestimmt werden, so dass der richtige Varaktorwert für diese Frequenz gefunden wird (Block 670), der dann gespeichert werden kann, zum Beispiel in einem nicht flüchtigen Speicher (Block 675). Dieser nicht flüchtige Speicher kann Teil des Rundfunkgerätsystems sein. Dann während normalen Betriebs kann die Varaktoreinstellung, die einer gegebenen Frequenz entspricht, von dem Rundfunkgerät auf einen Speicher der MCU heruntergeladen werden.Referring now to 7B For example, the procedure may continue generally in the same manner to obtain an endvarator setting for the calibration frequency. In particular, the threshold is refined but now using the new varactor value which is close to the correct value (Block 645 ). Then, another sample of capacitance values is taken, from below the mean to above the average, to find the two points at which the peak detector triggers (on and then off) (blocks 650 to 670 ). The mean of these two points can be determined so that the correct varactor value for that frequency is found (Block 670 ), which can then be stored, for example in a non-volatile memory (block 675 ). This nonvolatile memory may be part of the radio system. Then during normal operation, the varactor setting corresponding to a given frequency may be downloaded from the radio to a memory of the MCU.
Beachten Sie, dass dieses Kalibrierungsverfahren iterativ für viele Frequenzen durchgeführt werden kann, zum Beispiel für eine Anzahl von Frequenzen eines gegebenen Betriebsbands. Dann kann basierend auf den bestimmten Varaktoreinstellungen interpoliert werden, so dass für jeden möglichen Kanal eine entsprechende Varaktoreinstellung bereitgestellt wird. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann unter Verwendung einer Teilmenge von Frequenzen eines Bandes von Interesse linear interpoliert werden oder eine Gleichung zweiter Ordnung kann ausgeführt werden, so dass Werte erzeugt werden für die anderen Frequenzen des Bandes von Interesse. Oder es kann eine gegebene Gleichung verwendet werden, die die Funktion beschreibt, so dass Varaktorwerte bestimmt werden, die die Konstanten verwenden, die aus der Kalibrierung bestimmt wurden. Während diese bestimmte Implementierung des Ausführungsbeispiels von 7 gezeigt wird, ist der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht diesbezüglich beschränkt.Note that this calibration procedure can be performed iteratively for many frequencies, for example for a number of frequencies of a given operating band. Then, based on the determined varactor settings, interpolation may be performed to provide a corresponding varactor setting for each possible channel. In various embodiments, using a subset of frequencies of a band of interest may be linearly interpolated, or a second order equation may be performed such that values are generated for the other frequencies of the band of interest. Or, a given equation describing the function may be used to determine varactor values using the constants determined from the calibration. While this particular implementation of the Embodiment of 7 is shown, the scope of the present invention is not limited in this respect.
Jetzt bezugnehmend auf 8, wird ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen eines Rundfunkgerättuners in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 8 gezeigt, kann ein Verfahren 700 implementiert werden, um Anfangsstellparameter für ein Rundfunkgerät bereitzustellen, das in eine bestimmte Systemumgebung konfiguriert ist, sowie zum Betrieb des Rundfunkgeräts in normaler Verwendung in dieser Umgebung. Wie zu sehen, kann das Verfahren 700 durch Setzen von einer Stellinformation eines Mikrocontrollers des Rundfunkgeräts beginnen (Block 710). Insbesondere kann eine Stellinformation für ein gegebenes System gesetzt werden, in dem sich der Rundfunkgerättuner befindet. Beispielsweise kann der Tuner in vielen verschiedenen Rundfunkgerättypen sein, so wie Systeme mit kurzer Materialliste, Systeme mit Nachlauffiltern, Impedanzanpassungstransformatoren, Anpassungsnetzwerken, einem Begleittuner usw. Basierend auf einer gegebenen Implementierung können einfache Steuereinstellungen des Empfängers in einem nicht flüchtigen Speicher des Mikrocontrollers gesetzt werden. Zum Beispiel können eine Konfigurationsinformation zum Einschalten oder Ausschalten des LNA, zum Konfigurieren eines Mischers zum unsymmetrischen oder differentiellen Betrieb usw. gesetzt werden. Diese Parameter können gespeichert werden, zum Beispiel in einem nicht flüchtigen Speicher und die Konfigurationsinformation kann einem Konfigurationsregister des Mikrocontrollers des Tuner-ICs während normalen Betriebs bereitgestellt werden. Alternativ kann ein nicht flüchtiger Speicher in dem Tuner-IC implementiert werden, um die Konfigurationsinformation zu halten. Nach der Konfiguration kann der IC einschließlich des Tuners mit einer Signalquelle gekoppelt werden (Block 720). Zum Beispiel kann der IC während der Herstellung auf einer Schaltungsplatine des Rundfunkgeräts eingebaut werden und mit einem Antennenkabel gekoppelt werden, das wiederum eine passende Verbindung zu einer Antenne hat. Entsprechend ist die Herstellung fertig und das Rundfunkgerät kann in einem Endanwenderprodukt eingebaut werden, zum Beispiel als Autorundfunkgerät oder in einem anderen System.Referring now to 8th 13, there is shown a flow chart of a method of tuning a radio tuner in accordance with one embodiment of the present invention. As in 8th can be shown a procedure 700 implemented to provide initial tuning parameters for a radio configured in a particular system environment, as well as operation of the radio in normal use in that environment. As you can see, the procedure can 700 by setting a control information of a microcontroller of the radio (block 710 ). In particular, setting information may be set for a given system in which the radio tuner is located. For example, the tuner may be in many different types of radios, such as short material list systems, tracking filter systems, impedance matching transformers, matching networks, an escort tuner, etc. Based on a given implementation, simple control settings of the receiver may be placed in nonvolatile memory of the microcontroller. For example, configuration information for turning on or turning off the LNA, configuring a mixer for unbalanced or differential operation, etc. may be set. These parameters may be stored, for example in a non-volatile memory, and the configuration information may be provided to a configuration register of the microcontroller of the tuner IC during normal operation. Alternatively, a nonvolatile memory may be implemented in the tuner IC to hold the configuration information. After configuration, the IC including the tuner can be coupled to a signal source (block 720 ). For example, during manufacture, the IC may be mounted on a circuit board of the radio and coupled to an antenna cable which in turn has a mating connection to an antenna. Accordingly, the manufacture is finished and the radio can be installed in an end-user product, for example as a car radio or in another system.
Entsprechend kann ein Anwender im praktischen Einsatz den Tuner einschalten (Block 730). Während dieses Einschaltens können verschiedene Stellsignale von der MCU den Eingangskomponenten zum Konfigurieren des Systems bereitgestellt werden. Wie diskutiert, können diese Signale Stellsignale sein, um verschiedene Eingangskomponenten wahlweise einzuschalten/auszuschalten und Impedanzwerte für andere solcher Komponenten zu setzen. Dann kann das System basierend auf einer Anwendereingabe einen gewünschten Kanal bestimmen (Block 740). Um beim Abstimmen auf den gewünschten Kanal basierend auf seiner Frequenz zu helfen, kann der Varaktor entsprechend eingestellt werden (Block 750). Beispielsweise können Stellwerte bereitgestellt werden, zum Beispiel als Tabelle, von einem nicht flüchtigen Speicher des Rundfunkgeräts an die MCU während des Einschaltprozesses, um den Varaktor passend einzustellen, so dass der Nachlauffilter mit einer gewünschten Kapazität versehen wird, wenn er vorhanden ist. Beachten Sie, wenn kein Nachlauffilter vorhanden ist, kann der Varaktor verwendet werden, um einen Breitbandfilter mit geringerem Q abzustimmen. In diesem Fall allerdings ist Abstimmen weniger kritisch und einige wenige optimale Werte können in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert werden oder der Varaktor kann nicht verwendet werden.Accordingly, a user can turn on the tuner in practical use (block 730 ). During this turn-on, various control signals from the MCU may be provided to the input components for configuring the system. As discussed, these signals may be control signals to selectively turn on / off various input components and set impedance values for other such components. Then, based on a user input, the system may determine a desired channel (block 740 ). To help tune to the desired channel based on its frequency, the varactor can be adjusted accordingly (Block 750 ). For example, control values may be provided, for example, as a table, from a nonvolatile memory of the radio to the MCU during the power up process to properly set the varactor so that the wakeup filter is provided with a desired capacity, if present. Note that if no lag filter is present, the varactor can be used to tune a lower Q broadband filter. In this case, however, tuning is less critical and a few optimal values can be stored in non-volatile memory or the varactor can not be used.
Jetzt wird das gewünschte RF-Signal empfangen und eine Hörinformation von dem gewünschten Kanal kann verarbeitet und ausgegeben werden. Während des Betriebs können verschiedene Verstärkungsstellstufen so eingestellt werden, dass sie auf einem passenden Niveau sind, basierend auf einer Signalinformation. Entsprechend kann am Block 760 eine Signalinformation des eingehenden Signals gemessen werden. Zum Beispiel können sich Spitzendetektoren an verschiedenen Bereichen des Tuner-IC befinden, zum Beispiel an dem Mischereingang und/oder -ausgang oder an anderen Orten. Basierend auf dieser Information kann die MCU Stellsignale für einen oder mehrere Eingänge und andere Tunerkomponenten bereitstellen, so dass Einstellungen für die Dämpfungselemente, LNA und andere Verstärkungsstufen passend bereitgestellt werden (Block 770). Während diese bestimmte Implementierung in diesem Ausführungsbeispiel von 8 gezeigt wird, ist der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht diesbezüglich beschränkt.Now, the desired RF signal is received and audio information from the desired channel can be processed and output. During operation, various gain stages may be set to be at an appropriate level based on signal information. Accordingly, at the block 760 Signal information of the incoming signal can be measured. For example, peak detectors may be located at different areas of the tuner IC, for example at the mixer input and / or output, or at other locations. Based on this information, the MCU may provide control signals for one or more inputs and other tuner components so that settings for the attenuator elements, LNA, and other gain stages are appropriately provided (Block 770 ). While this particular implementation in this embodiment of 8th is shown, the scope of the present invention is not limited in this respect.
Wie oben in verschiedenen Einstellungen beschrieben, kann eine einstellbare Eingangsstufe des LNA durch die MCU eingestellt werden, zum Beispiel zu Anpassungszwecken in verschiedenen Systemimplementierungen zur erleichterten Flexibilisierung. Jetzt Bezug nehmend auf 9 wird ein schematisches Diagramm einer einstellbaren Eingangsstufe in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 9 gezeigt, kann ein LNA 15 zwischen zwei Pins des IC gekoppelt werden. Der LNA 15 ist nämlich so gekoppelt, dass er ein eingehendes RF-Signal über einen Eingangspin P1 empfängt und eine verstärkte Version des Eingangssignals über einen Ausgangspin P2 ausgibt. Während die Eingangsimpedanz verschiedene Formen annehmen kann, kann die Impedanz in einigen Implementierungen eine Kombination von festen Impedanzen und variablen Impedanzen sein, die durch MOSFETs oder andere Schaltelemente realisiert werden.As described above in various settings, an adjustable input stage of the LNA may be adjusted by the MCU, for example, for adaptation purposes in various system implementations for facilitated flexibilization. Now referring to 9 In the drawings, there is shown a schematic diagram of an adjustable input stage in accordance with one embodiment of the present invention. As in 9 shown, can be an LNA 15 be coupled between two pins of the IC. The LNA 15 Namely, it is coupled to receive an incoming RF signal via an input pin P1 and to output an amplified version of the input signal via an output pin P2. While the input impedance may take various forms, in some implementations the impedance may be a combination of fixed impedances and variable ones Impedances that are realized by MOSFETs or other switching elements.
Somit kann in dem Ausführungsbeispiel von 9 eine Eingangsimpedanz R1 die Form von parallelen Zweigen annehmen, die feste Widerstände aufweisen, und MOSFETs, die in Serie geschaltet sind. Der linke Zweig kann einen festen Widerstand RA und eine gemeinsame Gatetopologie umfassen, einschließlich eines Kaskodentransistors und eines Verstärkertransistors. Wie zu sehen, kann RA zwischen dem Eingangspin und einem ersten MOSFET koppeln, der ein NMOS M1 sein kann, der einen Sourcepol umfasst, der mit dem festen Widerstand gekoppelt ist, einen Gatepol, der so gekoppelt ist, dass er eine Vorspannung VB1 empfängt, und einen Drainpol, der mit einem Kaskodenelement gekoppelt ist, d. h. ein zweiter NMOS M2, dessen Sourcepol mit dem Drainpol von M1 gekoppelt ist, ein Gatepol, der so gekoppelt, das er eine zweite Vorspannung VBC2 empfängt, und einen Drainpol, der mit dem Ausgangspin P2 gekoppelt ist. Wie zu sehen, kann der zweite Zweig aus ähnlichen Komponenten ausgebildet sein, einschließlich eines festen Widerstands RB und Transistoren M3 und M4. Basierend auf einer Einstellung der verschiedenen Vorspannungen, kann die effektive Eingangsimpedanz so eingestellt werden, dass sie an einem gewünschten Niveau ist. In einigen Ausführungsbeispielen, kann der feste Widerstand einen größeren Teil der Impedanz bilden, als die Impedanz, die durch die MOSFETs verwirklicht wird (z. B. etwa 4:1 Verhältnis in einem Ausführungsbeispiel). In einem Ausführungsbeispiel kann jeder Zweig eine Impedanz von 100 Ohm aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel können VBC1 und VBC2 auf die gleiche Spannung eingestellt werden, wenn beide Zweige in den Signalpfad gekoppelt sind, oder diese Vorspannungen können unabhängig voneinander eingestellt werden, zum Beispiel, so dass ein Zweig ausgeschaltet ist. Auch wenn nicht in 9 gezeigt, versteht sich, dass der zweite Zweig einstellbar in oder aus dem Signalpfad geschaltet werden kann, in Abhängigkeit von der gewünschten Impedanz. Während des Weiteren mit nur zwei solchen Zweigen in dem Ausführungsbeispiel von 9 gezeigt, können zusätzliche Zweige in anderen Ausführungsbeispielen vorhanden sein.Thus, in the embodiment of 9 an input impedance R1 takes the form of parallel branches having fixed resistances and MOSFETs connected in series. The left branch may include a fixed resistor R A and a common gate topology, including a cascode transistor and an amplifier transistor. As can be seen, R A may couple between the input pin and a first MOSFET, which may be an NMOS M1 including a source pole coupled to the fixed resistor, a gate pole coupled to provide a bias voltage V B1 receives, and a drain coupled to a cascode element, ie, a second NMOS M2 whose source is coupled to the drain of M1, a gate pole coupled to receive a second bias voltage V BC2 , and a drain is coupled to the output pin P2. As can be seen, the second branch may be formed of similar components, including a fixed resistor R B and transistors M3 and M4. Based on a setting of the various bias voltages, the effective input impedance can be set to be at a desired level. In some embodiments, the fixed resistor may form a greater part of the impedance than the impedance realized by the MOSFETs (eg, about 4: 1 ratio in one embodiment). In one embodiment, each branch may have an impedance of 100 ohms. In one embodiment, V BC1 and V BC2 may be set to the same voltage when both branches are coupled into the signal path, or these biases may be adjusted independently, for example, such that a branch is turned off. Even if not in 9 It is understood that the second branch can be adjustably switched in or out of the signal path, depending on the desired impedance. Further, with only two such branches in the embodiment of FIG 9 As shown, additional branches may be present in other embodiments.
1–4, die oben beschrieben wurden, zeigen nur beschränkt RF-Eingangskomponenten eines Rundfunkgerättuners. Wie beschrieben, kann ein Rundfunkgerättuner in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein CMOS-Mischsignalchip sein, der sowohl eine analoge als auch eine digitale Schaltung umfasst. Es versteht sich allerdings, dass Ausführungsbeispiele in vielen verschiedenen Empfängern implementiert werden können, so wie ein Rundfunkgerättransceiver, der zu Multibandbetrieb in der Lage ist, zum Beispiel AM, FM und meteorologische Bänder. 1 - 4 The ones described above show only limited RF input components of a radio tuner. As described, a radio tuner in accordance with one embodiment of the present invention may be a CMOS composite signal chip that includes both analog and digital circuitry. It should be understood, however, that embodiments may be implemented in many different receivers, such as a radio transceiver capable of multi-band operation, for example, AM, FM, and meteorological bands.
Jetzt bezugnehmend auf 10 wird ein Blockdiagramm eines Rundfunkgerätsystems in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 10 gezeigt, umfasst ein Rundfunkgerätsystem 510 einen Empfänger 500, der auf einem monolithischen Halbleiterchip hergestellt werden kann. Der Empfänger 500 kann Multibandempfang und Verarbeitung durchführen, wobei er mehrere verschiedene Signalverarbeitungsbetriebsarten verwendet.Referring now to 10 Referring to Fig. 12, a block diagram of a radio system in accordance with one embodiment of the present invention is shown. As in 10 includes a broadcasting system 510 a receiver 500 which can be made on a monolithic semiconductor chip. The recipient 500 can perform multiband reception and processing using several different signal processing modes.
Ein eingehendes RF-Signal wird von einer externen Empfängerantenne 110 und über einen Signalpfad einschließlich einer Kapazität Cx, einer Induktivität L1, einer einstellbaren, auf dem Chip befindlichen Impedanz R1 zu LNA 15 empfangen (der in diesem System Teil des Signalpfads ist, auch wenn er in anderen Konfigurierungen eingestellt sein kann, es nicht zu sein). In der Konfigurierung von 10 kann der Ausgang von LNA 15 vom Empfänger 500 über einen Ausgangspin zu Komponenten außerhalb des Chips ausgegeben werden, einschließlich eines Nachlauffilters 120 und eines Impedanzanpassungstransformators 130. Dann wird das Signal zurück auf den Chip zu einem Mischer 20 eingegeben, der ein komplexer Mischer sein kann, der durch einen abstimmbaren lokalen Oszillator eingestellt wird, dessen Frequenz den gewünschten Rundfunkgerätkanal einstellt, auf dem der Empfänger 500 abgestimmt wird. In anderen Implementierungen kann der Mischer 20 so gekoppelt sein, dass er einen Eingang direkt von einer Antenne empfängt (ohne einen Nachlauffilter oder LNA in dem Signalpfad), oder über eine Verbindung auf dem Chip (z. B. durch einen Multiplexer) mit einem zweiten LNA (nicht in 10 gezeigt). Auf diese Weise können Konfigurationen so gewählt werden, dass eine Eingabe durch verschiedene Komponenten gewährleistet wird. Zur Dämpfung und Abstimmungseinstellung beachten Sie auch, dass variable Impedanzen R1 und R4 (und möglicherweise R3) und ein Varaktor C1 auch mit Pins des Empfängers 500 verbunden sein können, so wie oben diskutiert. Im Allgemeinen können die Empfängerkomponenten durch den Mischer 20 für RF-Eingangskomponenten gehalten werden.An incoming RF signal is received from an external receiver antenna 110 and a signal path including a capacitance C x , an inductance L 1, an adjustable on-chip impedance R 1 to LNA 15 receive (which in this system is part of the signal path, although it may be set in other configurations not to be). In the configuration of 10 can the output of LNA 15 from the recipient 500 output to components outside the chip via an output pin, including a tracking filter 120 and an impedance matching transformer 130 , Then the signal goes back to the chip to a mixer 20 input, which may be a complex mixer tuned by a tunable local oscillator whose frequency adjusts the desired radio channel on which the receiver is located 500 is agreed. In other implementations, the mixer may 20 be coupled to receive an input directly from an antenna (without a tracking filter or LNA in the signal path) or via an on-chip connection (eg, through a multiplexer) to a second LNA (not in FIG 10 shown). In this way, configurations can be chosen to ensure input through various components. For attenuation and tuning, also note that variable impedances R1 and R4 (and possibly R3) and a varactor C1 also work with pins of the receiver 500 may be connected, as discussed above. In general, the receiver components through the mixer 20 for RF input components.
In Reaktion auf das eingehende RF-Signal erzeugt der Mischer 20 eine entsprechende analoge Zwischenfrequenz (IF), Quadratursignale, die durch einen Verstärker mit programmierbarer Verstärkung (PGA) 594 passieren, bevor sie zu einem ADC 524 geleitet werden, der die analogen IF-Signale von dem PGA 594 in digitale Signale konvertiert, die einem DSP 520 bereitgestellt werden. Im Allgemeinen können die Komponenten von dem PGA 594 durch den ADC 524 für einen IF-Bereich gehalten werden, und können so konfiguriert sein, dass sie bei einer niedrigen IF arbeiten.In response to the incoming RF signal, the mixer generates 20 a corresponding analog intermediate frequency (IF), quadrature signals through a programmable gain amplifier (PGA) 594 happen before going to an ADC 524 be passed, the analog IF signals from the PGA 594 converted to digital signals that a DSP 520 to be provided. In general, the components of the PGA 594 through the ADC 524 be held for an IF range, and may be configured to operate at a low IF.
Der DSP 520 demoduliert die empfangenen komplexen Signale, so dass er entsprechende digitale Stereosignale für den linken und den rechten Kanal an seinen Ausgangspolen bereitstellt, und diese digitalen Stereosignale werden in analoge Gegenstücke durch einen DAC 532 konvertiert, der einen Audioausgang von dem Chip bereitstellen kann oder in einigen Implementierungen können digitale Ausgänge direkt von dem DSP genommen werden.The DSP 520 It demodulates the received complex signals to provide corresponding left and right channel digital stereo signals at its output terminals, and these digital stereo signals are converted to analogue counterparts by a DAC 532 which can provide an audio output from the chip or, in some implementations, digital outputs can be taken directly from the DSP.
In Übereinstimmungen mit einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Mehrfachmodus-FM-Empfänger 500 auch eine Mikrocontrollereinheit (MCU) 598 umfassen, die den allgemeinen Betrieb des Empfängers 500 koordiniert, so wie Konfigurieren des Empfängers für eine gegebene Systemimplementierung. Zu diesem Zweck kann die MCU 598 einen Stellspeicher umfassen, so wie einen nicht flüchtigen Speicher (oder sie kann mit einem nicht flüchtigen Speicher auf dem Chip gekoppelt sein), der verschiedene Konfigurationseinstellungen zum Einstellen der verschiedenen Eingangs- und anderer Komponenten für bestimmte Typen von Systemen umfasst, in welchen der Empfänger implementiert ist. Beispielsweise kann die MCU 598 ein Konfigurationsregister auslesen und Stellsignale ausgeben, um ein Einstellen der konfigurierbaren Eingangskomponenten zu bewirken, umfassend, ob der LNA 15 mit dem Signalpfad verbunden oder nicht verbunden wird, ob der Mischer 20 in einer unsymmetrischen oder differenziellen Betriebsart arbeiten soll und ein Einstellen der Impedanz- und Kapazitätsniveaus für die einstellbaren Impedanzen R1, R3, R4 und den Varaktor C1. Zusätzlich können andere Einstellungen so wie Eingangsabschlussimpedanzniveaus wie auch Bereitstellen von Stellsignalen zum Einstellen von Verstärkung und Dämpfungseinstellungen der verschiedenen Eingangskomponenten durchgeführt werden kann. Als solches können Ausführungsbeispiele einen Artikel in der Form eines computerlesbaren Mediums umfassen, auf das Anweisungen geschrieben sind. Diese Anweisungen können den DSP und die MCU oder einen anderen programmierbaren Prozessor einschalten, so dass er eine Eingangskonfiguration und -einstellung durchführt so dass sie Signalverarbeitung durchführen, wie auch andere Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.In accordance with some embodiments of the invention, the multi-mode FM receiver 500 also a microcontroller unit (MCU) 598 include the general operation of the receiver 500 as configuring the receiver for a given system implementation. For this purpose, the MCU 598 comprise a memory store, such as a nonvolatile memory (or may be coupled to a nonvolatile memory on the chip), which includes various configuration settings for adjusting the various input and other components for particular types of systems in which the receiver implements is. For example, the MCU 598 read a configuration register and output control signals to effect adjustment of the configurable input components, including whether the LNA 15 connected to the signal path or not connected, whether the mixer 20 in an unbalanced or differential mode, and adjusting the impedance and capacitance levels for the adjustable impedances R1, R3, R4 and the varactor C1. In addition, other settings such as input termination impedance levels as well as providing set signals for adjusting gain and attenuation settings of the various input components may be performed. As such, embodiments may include an article in the form of a computer readable medium upon which instructions are written. These instructions may enable the DSP and the MCU or other programmable processor to perform input configuration and adjustment to perform signal processing, as well as other processing in accordance with one embodiment of the present invention.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine beschränkte Anzahl von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, verstehen sich für den Fachmann zahlreiche Modifikationen und Variationen. Es ist beabsichtigt, dass die angehängten Ansprüche alle diese Modifikationen und Variationen abdecken, soweit sie in den wahren Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.While the present invention has been described with reference to a limited number of embodiments, many modifications and variations will occur to those skilled in the art. It is intended by the appended claims to cover all such modifications and variations as fall within the true spirit and scope of the present invention.
