數字電視Tuner部分設計技巧

劉建軍

（TCL多媒體科技公司研發中心，廣東 深圳 518067）

1 引言

在設計電視的過程中，往往由于Tuner部分設計不當，比如電路參數設計或者PCB布板不當，導致電視性能達不到預期目的。筆者分析了Tuner內部結構及外圍電路，期望能夠幫助技術人員對Tuner有更好的認識，從而提高產品的性能。

2 Tuner內部結構框圖

圖1為Tuner內部結構框圖。電視信號的頻譜范圍為40～870 MHz，為了便于高頻接收電路的設計，電視射頻信號被人為分為3個頻段：VHF-L，VHF-H和UHF。所以Tuner一般有3個帶通濾波器，分別對應這3個信號頻段[1]。無論模擬電視節目還是數字電視節目，經過射頻信號（RF）輸入、高放、混頻、中放、帶通、陷波等處理，直到中頻信號（IF）輸出，整個物理通道完全一樣，唯一不同的就是數字IF還經過了一次聲表濾波和放大。

3 Tuner與后端的匹配設計

現在有個別的數字電視Tuner已經集成了解調芯片，直接輸出TS流。這里描述的Tuner只輸出IF信號。IF是一種非常特殊的高頻信號，對后端的匹配電路要求極高，圖2給出了Tuner與IF解調芯片之間的連接方式，并對有些特殊電路和網絡做出了特別標記，比如Tuner的自動增益控制（AGC）不要懸空，與解調芯片之間的I2C總線都作了濾波處理。ALPS的Tuner RF AGC由MOP芯片提供，不需要外接，為避免外界干擾進入調諧器，將NC（RF AGC）管腳設為open，而且最好不要與基板焊接。Tuner內部I2C點線接地容量及串聯電阻最好直接接到解調芯片上，可在圖中箭頭位置處加幾十皮法接地電容濾波，防止外部干擾進入。電容切忌過大，否則會影響I2C數據。

為了避免共模干擾對IF的影響，Tuner輸出的IF一般采用差分的方式，同時，在每一對差分信號的通道上都增加一個濾波電路，圖2就是利用RC做了一個帶通。在一些特殊的情況下，主板的晶振，解調芯片及解碼芯片的主頻（SCL）及其倍頻會通過IF線路進入Tuner形成干擾，圖3為解決類似問題的一個推薦電路。該電路會改變該信號通道的頻響特性，如圖3b所示，因此必須注意Q值不要做得太大，否則會影響數字性能。

圖3 中頻特性及濾波

4 PCB設計注意事項

1）Tuner地和解調芯片地最好分離；靠近Tuner的接地處要有強地和外殼連接（防止數字噪聲干擾）。接地處最好在不同位置留有改進余地（可放置電阻、電感、電容的交流接地或直流接地），因各種干擾頻率不同，流入路徑不同，采取不同的接地方式，會取得不同的效果。

2）AGC的PWM信號線與I2C線最好有一定距離，或中間加地線，防止PWM對I2C信號進行干擾。

3）Tuner底下最好不要走線，Tuner的外框蓋容易和底線形成耦合，互相泄漏造成干擾。

4）用臥型Tuner時最好與Tuner的金屬外殼保留一定的距離，2個較大的金屬面會形成耦合，容易干擾Tuner。

5）電源線上源端和末端應有大容量電解電容，及1 nF～2.2 μF的貼片電容，由于貼片電容寄生阻抗的問題，通常大小容值的電容同時使用。

6）機芯板上的晶振底下及周圍最好有強地，可以的話保留外殼接地露銅。

7）使用Tuner晶振輸出功能時切忌輸出線過長，若上升沿發生變化，會造成Tuner失鎖或性能失誤。

8）Tuner的供電電源5 V最好能和其他電源（解調、解碼）分離，以降低來自后段芯片的干擾。最好直接用一個單獨的LDO給Tuner供電。

9）電荷泵（Charge Pump）電流的設置。通常情況下充放電電流變化后相位噪聲會發生變化，對載波噪聲比會有影響。

10）波段設置。各Tuner公司的產品通常對于UHF，VHF-H，VHF-L的劃分有所不同，在軟件設定中要注意該處的劃分值，當波段劃分錯誤時通常在錯誤頻段的交界處性能會明顯變差，而且呈現單邊變差性。

[1]俞斯樂.電視原理[M].北京：國防工業出版社，2005.