專利名稱：頻率變換模塊頻率限制的放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及信號通信，更具體地，涉及用于對頻率變換設(shè)備 與集成接收機(jī)解碼器(IRD)之間的信號通信進(jìn)行處理的體系結(jié)構(gòu)以 及協(xié)議，這里可以將所述頻率變換設(shè)備稱作頻率變換模塊(FTM)。
背景技術(shù)：
在衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中， 一個或更多個衛(wèi)星從一個或更多個基于地球 的發(fā)射機(jī)接收包括音頻和/或視頻信號在內(nèi)的信號。衛(wèi)星將這些信號放 大，以及利用以特定頻率進(jìn)行操作并且具有規(guī)定帶寬的應(yīng)答器將這些
信號轉(zhuǎn)播到在用戶的住處的信號接收裝置。這樣的系統(tǒng)包括上行鏈 路發(fā)射部分(也就是地球至衛(wèi)星)、地球-軌道衛(wèi)星接收和發(fā)射部分、 以及下行鏈路部分(也就是衛(wèi)星至地球)。
在從衛(wèi)星廣播系統(tǒng)接收信號的住處，信號接收裝置可以用于對衛(wèi) 星的全部廣播譜進(jìn)行頻率移位，以及將所獲得的輸出堆疊在單一同軸 電纜中。也就是，將與一組信號相關(guān)聯(lián)的頻譜移位至與另一組信號的 頻譜相鄰或不同的頻譜，從而將這些組信號安置或堆疊在頻域中。隨 著衛(wèi)星廣播系統(tǒng)內(nèi)衛(wèi)星的數(shù)目的增長，以及在高清晰度衛(wèi)星通道的激 增的情況下，將要研究以下要點容納所有衛(wèi)星的總帶寬將超過同軸 電纜的傳輸能力。對于衛(wèi)星解碼器產(chǎn)業(yè)而言在時隙的分配系統(tǒng)中使用 更多的衛(wèi)星時隙己經(jīng)變得有必要。為了提供數(shù)量增加的衛(wèi)星時隙傳輸， 開發(fā)了用于衛(wèi)星配置選擇的更精巧的手段，稱作頻率變換模塊(FTM) 方法。
用于將衛(wèi)星信號傳遞至集成接收機(jī)解碼器(IRD)的FTM包括與低噪聲塊放大器(LNB)耦合的一個或更多個輸入/輸出(I/O)，以
及與IRD耦合的一個或更多個輸入/輸出。FTM模塊從指示期望的衛(wèi)星 節(jié)目通道的IRD接收請求。響應(yīng)于來自IRD的請求，F(xiàn)TM模塊控制適當(dāng) 的LNB，使得將所請求的通道、或通道的塊傳遞至FTMIO。然后FTM 模塊可以將所請求的通道頻率移位至與去向IRD的傳輸線上未占用的 頻率相對應(yīng)的第二頻率。然后FTM模塊可以將提供了所請求的通道的 頻率傳達(dá)給請求IRD。在FTM將多個衛(wèi)星節(jié)目通道耦合到多個IRD的情 況下，F(xiàn)TM單獨命令每個LNB供應(yīng)所期望的通道或通道波段，并且將 在相同傳輸線上所期望的通道或通道波段中的每個輸出到IRD，其中 每個所期望的通道或通道波段以唯一的頻率調(diào)制。
FTM使用UART控制的2.3MHz頻移鍵控(FSK)調(diào)制方案將選擇 命令傳達(dá)給IRD以及FTM。目前，衛(wèi)星解碼器系統(tǒng)使用復(fù)雜的PLL以 及超外差接收機(jī)在不采用轉(zhuǎn)化或檢測的情況下將FSK接收所需要的窄 帶進(jìn)行放大。這導(dǎo)致了必須在每個IRD和FTM中實現(xiàn)的不期望的昂貴 實現(xiàn)，成本比傳統(tǒng)(legacy) DiSEqC通信系統(tǒng)的成本要多得多。因此 需要采用頻率濾波器、幅度限制、以及寬動態(tài)范圍低成本FSK信號處 理裝置，而不需要昂貴的AGC系統(tǒng)。這里所描述的本發(fā)明是針對這一 問題和/或其它問題的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方面，公開了一種用于處理FSK信號的設(shè)備。根據(jù) 示例實施例，該設(shè)備包括輸入，用于接收頻移鍵控的調(diào)制信號；差 分放大器，具有與所述輸入耦合的負(fù)反饋，其中所述輸入還與基準(zhǔn)電 位的第一源以及基準(zhǔn)電位的第二源耦合；以及儲能電路，耦合在所述 第一輸出和輸出之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種FSK信號處理設(shè)備。根據(jù)示 例實施例，該FSK信號處理設(shè)備包括第一晶體管，包括第一集電極、 第一發(fā)射極以及與信號源耦合的第一基極，其中所述第一基極還與所 述第一集電極耦合；以及第二晶體管，具有第二基極、與所述第一發(fā) 射極耦合的第二發(fā)射極、以及第二集電極，其中所述第二集電極與帶通濾波器耦合并且所述帶通濾波器還與輸出耦合。


通過參考以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的以上提 到的和其它特征以及優(yōu)點將變得明顯并且將更好地理解本發(fā)明，附圖 中
圖l是示出了針對實現(xiàn)本發(fā)明的示例環(huán)境的圖； 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明示例實施例的圖1的FTM的另外的細(xì)節(jié)
的方框圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明示例實施例的在圖1的FTM20與IRD60之 間的互連性的另外的細(xì)節(jié)的圖4是示出了圖3的收發(fā)器的另外的細(xì)節(jié)的用于實現(xiàn)本發(fā)明的示 例實施例的圖5是示出了圖4的頻率選擇以及預(yù)處理電路321的另外的細(xì)節(jié)的
用于實現(xiàn)本發(fā)明的示例實施例的圖6是示出了圖4的放大和數(shù)據(jù)箝位電路325的用于實現(xiàn)本發(fā)明的
示例實施例的圖。
這里闡明的范例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不認(rèn)為這樣的范例 以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式
期望通過在FTM模式時有效提高LNB電源輸出阻抗在FTM模式 時將低阻抗LNB電源輸出阻抗從FTM電路斷開。作為電壓源，傳統(tǒng)的 LNB電源表示到地的低阻抗。如果不中斷，則該低阻抗使調(diào)制的 2.3MHzFTM信號過載，引起波形失真。本發(fā)明的一個方面包括將LNB 電源的低阻抗輸出從諸如2.3MHz通信網(wǎng)絡(luò)之類的通信網(wǎng)絡(luò)斷開。
現(xiàn)在參考圖，更具體地參考圖l，示出了用于實現(xiàn)本發(fā)明的的示 例實施例100的圖。圖1的實施例100包括諸如信號接收元件或設(shè)備IO
(如本發(fā)明示例實施例中的拋物面天線)之類的多個信號接收裝置； 諸如FTM20之類的頻率變換裝置；諸如信號分離器40之類的多個信號分離裝置；以及諸如IRD60之類的多個信號接收和解碼裝置。雖然根 據(jù)本發(fā)明還可以使用其它類型的傳輸介質(zhì)，根據(jù)這里描述的示例實施 例，經(jīng)由諸如同軸電纜之類的傳輸介質(zhì)將上述實施例100的元件有效地 彼此耦合。例如，實施例100可以表示在給定的家庭和商業(yè)內(nèi)的信號通 信網(wǎng)絡(luò)。
信號接收元件10各從諸如衛(wèi)星廣播系統(tǒng)和/或其它類型的信號廣 播系統(tǒng)之類的一個或更多個信號源接收包括音頻、視頻、和/或數(shù)據(jù)信 號(例如電視信號等)之類的信號。根據(jù)示例實施例，將信號接收元 件10例證為諸如衛(wèi)星接收碟形天線(dish)，然而還可以實施為任何類
型的信號接收元件。
FTM20從信號接收元件10接收包括音頻、視頻、和/或數(shù)據(jù)信號(也
就是電視信號等)在內(nèi)的信號，并且使用包括信號調(diào)諧以及頻率變換 功能在內(nèi)的功能處理接收的信號，從而產(chǎn)生經(jīng)由同軸電纜以及信號分 離器40提供給IRD60的相應(yīng)輸出信號。根據(jù)示例實施例，F(xiàn)TM20可以 與系統(tǒng)中的多個IRD60通信。然而，為了例證和解釋，圖l示出了使用 簡單的雙向信號分離器40與8個IRD60連接的FTM20。隨后將在這里提 供與FTM20有關(guān)的另外的示例細(xì)節(jié)及其與IRD60通信的能力。
每個信號分離器40用于執(zhí)行信號分離和/或重復(fù)功能。根據(jù)示例實 施例，每個信號分離器40用于執(zhí)行雙向信號分離功能從而方便FIM20 與IRD60之間的信號通信。
IRD60各執(zhí)行包括信號調(diào)諧、解調(diào)以及解碼功能在內(nèi)的各種信號 接收和處理功能。根據(jù)示例實施例，每個IRD60對經(jīng)由信號分離器40 從FTM20提供的信號進(jìn)行調(diào)諧、解調(diào)以及解碼，并且允許與所接收的 信號相對應(yīng)的聽覺和/或視覺輸出。如隨后將要在這里描述的，響應(yīng)于 來自IRT60的請求命令將信號從FTM20提供給IRD60，這樣的請求命令 可以各表示對期望頻帶的電視信號的請求。例如，在采用衛(wèi)星廣播系 統(tǒng)的情況下，每個請求命令可以指示期望的衛(wèi)星和/或期望的應(yīng)答器。 可以響應(yīng)于用戶輸入(例如經(jīng)由遙控設(shè)備等)由IRD60產(chǎn)生請求命令。
根據(jù)示例實施例，每個IRD60還包括諸如標(biāo)準(zhǔn)分辨率(SD)禾口/ 或高分辨率(HD)顯示設(shè)備之類的關(guān)聯(lián)的音頻和/或視頻輸出設(shè)備。這樣的顯示設(shè)備可以是集成的或非集成的。因此，可以將每個IRD60 實施為包括集成顯示設(shè)備的諸如電視機(jī)、計算機(jī)或監(jiān)視器之類的設(shè)備，
或諸如可以不包括集成顯示設(shè)備的機(jī)頂盒、錄像機(jī)(VCR)、多功能 數(shù)碼光盤(DVD)播放器、視頻游戲機(jī)(video game box)、個人錄像 機(jī)(PVR)、計算機(jī)或其它設(shè)備之類的設(shè)備。
參考圖2，示出了提供根據(jù)本發(fā)明示例實施例的圖1的FTM20的另 外的細(xì)節(jié)的方框圖。圖2的FTM包括諸如交換型開關(guān)(corss over switching) 22之類的開關(guān)裝置、諸如調(diào)諧器24之類的多個調(diào)諧裝置、 諸如上變頻器(UC) 26之類的多個頻率轉(zhuǎn)換裝置、諸如可變增益放大 器28之類的多個放大裝置、諸如信號組合器之類的信號組合裝置、諸 如收發(fā)器32之類的收發(fā)裝置、以及諸如控制器34之類的控制裝置。可 以使用集成電路(IC)實現(xiàn)前述的FTM20的元件，在給定的IC上可以 包括一個或更多個元件。此外，在多于1個的IC上可以包括給定的元件。 為了描述清楚，在圖2中可以不示出諸如特定的控制信號、功率信號和 /或其它元件之類的與FTM20相關(guān)聯(lián)的特定傳統(tǒng)元件。
交換型開關(guān)22從信號接收元件10接收多個輸入信號。根據(jù)示例實 施例，這樣的輸入信號表示各種頻帶的射頻(RF)電視信號。例如， 在采用衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的情況下，這樣的輸入信號可以表示L-帶信號， 交換型開關(guān)22可以包括針對在系統(tǒng)中使用的每個信號極化的輸入。還 根據(jù)示例實施例，交換型開關(guān)22響應(yīng)于來自控制器34的控制信號選擇 性地將RF信號從該交換型開關(guān)22的輸入傳送到具體指定的調(diào)諧器24。
調(diào)諧器24各響應(yīng)于來自控制器34的控制信號執(zhí)行信號調(diào)諧功能。 根據(jù)示例實施例，每個調(diào)諧器24從交換型開關(guān)22接收RF信號，并且通 過濾波和下變頻(也就是單或多級下轉(zhuǎn)換)執(zhí)行信號調(diào)諧功能從而產(chǎn) 生中頻(IF)信號。RF和IF信號可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容(例 如電視信號等)并且可以是模擬信號標(biāo)準(zhǔn)的(例如NTSC、PAL、SECAM 等)和/或數(shù)字信號標(biāo)準(zhǔn)的(例如ATSC、 QAM、 QPSK等)。
上變頻器(US) 26各執(zhí)行頻率變換功能。根據(jù)示例實施例，每個 上變頻器(UC) 26包括混合元件和本地振蕩器(未在圖中示出)，所 述本地振蕩器響應(yīng)于來自控制器34的控制信號將從相應(yīng)調(diào)諧器24提供的IF信號轉(zhuǎn)換到指定的頻帶，從而產(chǎn)生上變頻后的信號。
可變增益放大器28各執(zhí)行信號放大功能。根據(jù)示例實施例，每個
可變增益放大器28將從相應(yīng)上變頻器(UC) 26輸出的頻率轉(zhuǎn)換后的信 號放大，從而產(chǎn)生放大后的信號。盡管圖2中未確切示出，然而可以經(jīng) 由來自控制器34的控制信號對每個可變增益放大器28的增益進(jìn)行控制。
信號組合器30執(zhí)行信號組合(也就是求和)功能。根據(jù)示例實施 例，信號組合器30對來自可變增益放大器28的放大后的信號進(jìn)行組合， 并且將得到的信號輸出到諸如用于經(jīng)由信號分離器40傳輸?shù)揭粋€或更 多個IRD60的同軸電纜之類的傳輸介質(zhì)上。
收發(fā)器32用于實現(xiàn)在FTM20與IRD60之間的通信。根據(jù)示例實施 例，收發(fā)器32從IRD60接收各種信號，并且將這些信號中繼(relay) 到控制器34。相反地，收發(fā)器32從控制器34接收信號，并且經(jīng)由信號 分離器40將這些信號中繼到一個或更多個IRD60。例如，收發(fā)器32可
以在一個或更多個預(yù)定頻帶中接收和發(fā)射信號。隨后將在這里提供與 收發(fā)器32有關(guān)的另外的示例細(xì)節(jié)及其操作。
收發(fā)器34執(zhí)行各種控制功能。根據(jù)示例實施例，控制器34從IRD60
接收針對期望頻帶的電視信號的請求命令。如隨后將在這里描述的， 每個IRD60可以在由控制器34指配的分開的時隙期間將所述IRD60的 請求命令發(fā)送至FTM20。在采用衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的情況下，請求命令可
以指示提供期望頻帶的電視信號的期望的衛(wèi)星和/或期望的應(yīng)答器。控 制器34啟用與響應(yīng)于請求命令要被發(fā)送至相應(yīng)IRD60的期望頻帶的電
視信號相對應(yīng)的信號。
根據(jù)示例實施例，控制器34將各種控制信號提供給交換型開關(guān) 22、調(diào)諧器24以及上變頻器(UC)26使得經(jīng)由諸如同軸電纜之類的傳 輸介質(zhì)將與期望頻帶的電視信號相對應(yīng)的信號發(fā)送至IRD60。控制器 34還響應(yīng)于請求命令將應(yīng)答響應(yīng)提供給IRD60，所述請求命令指示將 用于將與期望頻帶的電視信號相對應(yīng)的信號發(fā)送至IRD60的(例如在 同軸電纜等上的)頻帶。這樣，控制器可以對傳輸介質(zhì)(例如同軸電 纜等)的可用頻譜進(jìn)行分配，使得所有IRD60能夠同時接收期望的信弓
參考圖3，用于實現(xiàn)本發(fā)明一個方面的示例實施例300的圖示出了 在圖1的FTM20與IRD60之間的互連的另外的細(xì)節(jié)。圖3的實施例300 包括FTM20內(nèi)的保護(hù)電路31、收發(fā)器32、以及信號組合器30。在IRD60 內(nèi)，示出了調(diào)諧器36、收發(fā)器37、 LNB電源38、 DiSEqC編碼/解碼器 39、開關(guān)33、以及保護(hù)電路35。
保護(hù)電路31不失真地傳送諸如FTM控制信號以及電視信號之類 的期望的信號，同時保護(hù)FTM電路免受雷電電涌(lightning surge)以 及其它環(huán)境電子干擾。根據(jù)示例實施例，保護(hù)電路31包括諸如實現(xiàn)為 從正和負(fù)雷電電涌事件吸收能量的電涌保護(hù)二極管之類的設(shè)備。將電 涌保護(hù)二極管配置為不將非線性導(dǎo)電通路呈現(xiàn)給2.3MHzFTM信號。
信號組合器30執(zhí)行信號組合(也就是求和)功能。根據(jù)示例實施 例，信號組合器30對從可變增益放大器28提供的放大后的信號進(jìn)行組 合，并且將得到的信號輸出到諸如用于經(jīng)由信號分離器40傳輸?shù)揭粋€ 或更多個IRD60上的同軸電纜之類的傳輸介質(zhì)上。
收發(fā)器32用于實現(xiàn)在FTM20與IRD60之間的通信。根據(jù)示例實施 例，收發(fā)器32從IRD60接收各種信號，并且將這些信號中繼到控制器 34。相反地，收發(fā)器32從控制器34接收信號，并且經(jīng)由信號分離器40 將這些信號中繼到一個或更多個IRD60。例如，收發(fā)器32可以在一個
或更多個預(yù)定的頻帶中接收和發(fā)送信號。隨后將在這里提供與收發(fā)器 32有關(guān)的另外的示例細(xì)節(jié)及其操作。
與保護(hù)電路31類似，保護(hù)電路35不失真地傳送諸如FTM控制信號 和電視信號之類的期望信號，同時保護(hù)IRD60免受雷電電涌以及其它 環(huán)境電子干擾。根據(jù)示例實施例，保護(hù)電路35包括實現(xiàn)為從正和負(fù)雷
電電涌事件吸收能量的電涌保護(hù)二極管。將電涌保護(hù)二極管配置為不 將非線性導(dǎo)電通路呈現(xiàn)給2.3MHzFTM信號或從FTM20發(fā)送的到來的
電視信號。
調(diào)諧器36響應(yīng)于(響應(yīng)來自用戶的通道選擇的)來自IRD控制器 的控制信號執(zhí)行信號調(diào)諧功能。根據(jù)示例實施例，調(diào)諧器從保護(hù)電路 35接收RF信號，通過對RF信號進(jìn)行濾波和下變頻(也就是單或多級下轉(zhuǎn)換)執(zhí)行信號調(diào)諧功能，以從而產(chǎn)生中頻(IF)信號。RF和IF信號 可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容(例如電視信號等)，并且可以是
模擬信號標(biāo)準(zhǔn)(例如NTSC、 PLA、 SECAM等)的和/或數(shù)字信號標(biāo)準(zhǔn) (例如ATSC、 QAM、 QPSK等)的。
收發(fā)器37用于實現(xiàn)在FTM20與IRD60之間的通信。根據(jù)示例實施 例，收發(fā)器37從FTM20接收各種信號并且將這些信號中繼到IRD控制 器。相反地，收發(fā)器37從IRD控制器接收信號并且經(jīng)由同軸電纜和保 護(hù)電路31和35將這些信號中繼到FTM。例如，收發(fā)器37可以在一個或 更多個預(yù)定頻帶中接收和發(fā)送信號。隨后將在這里通過收發(fā)器32的示 例描述提供與收發(fā)器37有關(guān)的另外的示例細(xì)節(jié)及其操作，其中所述收 發(fā)器32采用與收發(fā)器37實質(zhì)上相似的方式進(jìn)行操作和通信。
在系統(tǒng)以傳統(tǒng)LNB模式進(jìn)行操作時，LNB電源38為LNB產(chǎn)生需要 的工作DC電能。在傳統(tǒng)模式中，LNB經(jīng)由與LNB電源線耦合的脈沖音 調(diào)(pulsed tone)從機(jī)頂盒接收通信。根據(jù)示例實施例，LNB電源38 是能夠使得輸出斷電或禁用的、包括DC至DC升壓開關(guān)電源在內(nèi)的傳 統(tǒng)LNB電源。LNB電源包括能夠?qū)?2kHz音調(diào)疊加到DC輸出電壓上的 線性調(diào)節(jié)器。典型地線性調(diào)節(jié)器的輸出是上拉類型的，然而同樣地能 夠是諸如射極跟隨器類型輸出之類的其它配置。
在IRD60以傳統(tǒng)模式進(jìn)行操作時，幵關(guān)33采用低阻抗將LNB電源 38耦合到保護(hù)電路35。在IRD60以FTM模式進(jìn)行操作時，開關(guān)33采用 高阻抗將LNB電源38從保護(hù)電路35去耦合。
在IRD以傳統(tǒng)模式進(jìn)行操作時，DiSEqC編碼器和解碼器39產(chǎn)生需 要的控制音調(diào)以便與LNB通信。根據(jù)示例實施例，存在2個22kHz音調(diào) 模式，恒定音調(diào)和雙向脈沖寬度調(diào)制的(PWM)音調(diào)控制模式。在LNB 調(diào)節(jié)器發(fā)送音調(diào)時，DiSEqC編碼器和解碼器39將低阻抗輸出提供給開 關(guān)33。
圖4是用于實現(xiàn)本發(fā)明的示例實施例的圖，示出了圖3的收發(fā)器的 另外的細(xì)節(jié)。盡管在本示例實施例中參考圖3的FTM20的收發(fā)器32， 同樣地在IRD60中能夠?qū)崿F(xiàn)收發(fā)器和所描述的電路。環(huán)境的收發(fā)器32 包括頻率選擇和預(yù)處理電路321、解調(diào)器323、放大和數(shù)據(jù)箝位電路325、以及數(shù)據(jù)限幅器(slicer) 327。環(huán)境的收發(fā)器32包括頻率選擇和預(yù)處 理電路321、解調(diào)器323、放大和數(shù)據(jù)箝位電路325、以及數(shù)據(jù)限幅器327。 頻率選擇和預(yù)處理電路321經(jīng)由傳輸線從FTM控制模塊接收 2.3MHzFSKFTM控制信號。頻率選擇和預(yù)處理電路321對接收的FSK 信號(FSK to signal)進(jìn)行預(yù)濾波以去除在鄰近頻率出現(xiàn)的不期望的 寄生和相鄰?fù)ǖ佬盘?。頻率選擇和預(yù)處理電路321對接收的信號進(jìn)行放
大或減弱，使得接收的信號的幅度處于預(yù)定的范圍內(nèi)以便該頻率選擇 和預(yù)處理電路321適于耦合到解調(diào)器323。隨后將在這里提供頻率選擇 和預(yù)處理電路的另外的示例細(xì)節(jié)及其操作。
解調(diào)器323從頻率選擇和預(yù)處理電路321接收濾波后的并且幅度 調(diào)整后的FSK FTM控制信號。解調(diào)器323將頻移鍵控數(shù)字調(diào)制的RF信 號轉(zhuǎn)換成適于進(jìn)一步數(shù)字處理的二進(jìn)制基帶信號。解調(diào)器通過從FSK FTM控制信號剝?nèi)ヒ徊糠?.3MHz載波信號以提取包括在FSK信號中 出現(xiàn)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)在內(nèi)的2個離散的頻率。然后解調(diào)器323將一個頻率 指示為"標(biāo)記"頻率，另一個指示為"空間"頻率。標(biāo)記和空間頻率分別 與二進(jìn)制1和0相對應(yīng)。通常，標(biāo)記與更高的射頻相對應(yīng)。然后將二進(jìn) 制信號傳遞至放大和數(shù)據(jù)箝位電路325。
放大和數(shù)據(jù)箝位電路325對接收的二進(jìn)制信號進(jìn)行預(yù)濾波，以去
除不期望的寄生噪聲以及對信號加以制約以最小化比特誤差并且最佳 化信號質(zhì)量。放大和數(shù)據(jù)箝位電路325對接收的二進(jìn)制信號進(jìn)行放大或
減弱，使得二進(jìn)制信號的幅度處于預(yù)定的范圍內(nèi)以便該放大和數(shù)據(jù)箝 位電路325適于耦合到數(shù)據(jù)限幅器327。隨后將在這里提供放大和數(shù)據(jù) 箝位電路325的另外的示例細(xì)節(jié)及其操作。
有時稱作閾值交叉檢測器的數(shù)據(jù)限幅器327包括用于檢測和指示
在輸入信號橫跨諸如o伏特電平之類的預(yù)定的閾值時的情況。該電路的
示例實施例是運算放大器，其中將輸入信號施加到正輸入并且負(fù)輸入 接地。在輸入電壓為正時從運算放大器輸出的得到的信號將具有正值， 在輸入電壓為負(fù)時輸出電壓是負(fù)值。輸出電壓的大小是運算放大器及 其電源的屬性。數(shù)據(jù)限幅器的另一示例實施例將輸入信號饋送至運算 放大器的正端子以及閾值檢測器，閾值檢測器針對基帶信號產(chǎn)生中間或平均電壓。然后將閾值檢測器的輸出饋送至運算放大器的負(fù)端子。 然后，運算放大器輸出在輸入信號比針對基帶信號的平均電壓電平高 時是正值，或在輸出信號比針對基帶信號的平均電平低時是負(fù)值。另 外，輸出電壓的大小是運算放大器及其電源的屬性。然后將數(shù)據(jù)限幅 器327的輸出施加到微處理器。
圖5是用于實現(xiàn)本發(fā)明的一個方面的示例實施例的圖，示出了圖4 的頻率選擇和預(yù)處理電路321的另外的細(xì)節(jié)。頻率選擇和預(yù)處理電路 321包括差分放大器，所述差分放大器包括配置為射極跟隨器T41的第 一晶體管以及配置為公共基極放大器T42的第二晶體管。射極跟隨器 T41提供高輸入阻抗并且具有通過電阻器R41的負(fù)反饋。電阻器R43、 R41以及R42創(chuàng)建分壓器電路，以便對第一電壓供給V41提供的電壓以 及在基極處并且到射極跟隨器T41的集電極的輸入FSK信號IN進(jìn)行調(diào) 節(jié)。通過電阻器R41的負(fù)反饋防止電路振蕩，并且將與公共基極放大 器T42耦合的輸入信號限制在由第一電壓供給V41提供的電壓。將供給 制射極跟隨器T41的基極的最小電壓限制在由交叉(across)電阻器R42 產(chǎn)生的電壓。電容器C41將輸入FSK信號IN耦合到射極跟隨器T41的基 極，以及對頻率選擇和預(yù)處理電路321外部產(chǎn)生的dc偏置加以限制。
第三電壓源通過配置為分壓器的電阻器R48和R45以及電容器 C42對公共基極放大器T42的基極進(jìn)行偏置。因為基極分開了輸入和輸 出，將高頻處的振蕩最小化，所以這個公共基極放大器配置對于高頻 應(yīng)用而言是有用的。與公共集電極配置相比，所述公共基極放大器配 置具有高電壓增益、相對低的輸入阻抗以及高輸出阻抗。電阻器R46 和R44分擔(dān)由第二電壓源V42提供的電壓。
將電感器L41和電容器C43配置在并聯(lián)電路中，所述并聯(lián)電路創(chuàng)建 調(diào)諧到FSK傳輸?shù)闹行念l率的儲能電路。雙端隊列(dequeing)電阻器 R47用于展寬帶寬以及將負(fù)載給公共基極放大器T42。然后將儲能電路 的輸出輸出至圖4的解調(diào)器323。
圖6是用于實現(xiàn)本發(fā)明的示例實施例的圖，示出了圖4的放大和數(shù) 據(jù)箝位電路325的另外的細(xì)節(jié)。放大和數(shù)據(jù)箝位電路325從圖4的解調(diào)器 323接收表示FTM控制信號的二進(jìn)制信號。然后放大和數(shù)據(jù)箝位電路325將所接受的信號放大或減弱，使得二進(jìn)制信號的幅度處于預(yù)定的范
圍內(nèi)以便該放大和數(shù)據(jù)箝位電路325適于耦合到圖4的數(shù)據(jù)限幅器327。 在根據(jù)本發(fā)明的示例實施例中，將放大級配置為反向放大器。將電阻 器R53和R54配置為分壓器以在運算放大器A51的正端子處產(chǎn)生期望 的DC電壓。電容器C52將不期望的或寄生的更高頻率信號從運算放大 器的正端子去耦合。電阻器R51和R52的值用于確定放大級的總體增 益，使得增益與由R51分擔(dān)的R52的負(fù)極相等。電容器C51對接收的二 進(jìn)制信號加以頻率限制。去耦合電容器C53從出口 (exiting)放大級減 小不期望的噪聲以及寄生信號。最佳地配置放大級的增益，使得從圖4 的解調(diào)器325預(yù)期的最小偏差引起NPN晶體管T51和PNP晶體管T52箝 位進(jìn)行操作。在更高的偏差電平處箝位將總是處于導(dǎo)通狀態(tài)。電阻器 R55和電容器C54將放大的二進(jìn)制信號從放大級耦合到數(shù)據(jù)箝位級。 R55還用作電流電阻器以確保放大級不超負(fù)荷或保證不將失真引入輸 出波形。
將PNP晶體管T52和NPN晶體管T52配置為數(shù)據(jù)箝位電路。 一旦二 進(jìn)制信號下降到預(yù)定的閾值，則PNP晶體管T52將輸出電壓從放大級箝 位至第一固定電平。由第二電壓供給V52的DC值以及配置為分壓器的 電阻器R57和R58確定該閾值。 一旦二進(jìn)制信號電平下降到比PNP晶體 管的基極電壓以及從基極到集電極的電壓降(通常對于硅構(gòu)造的0.7 伏特)低的電平，將會把輸出電壓箝位到第一固定電平。當(dāng)二進(jìn)制信 號電平上升到比NPN晶體管的基極電壓加上從基極到發(fā)射極的電壓降 的和高的電平時，則將會把輸出電壓箝位到第二固定電平。在波形的 所有周期上將得到的波形箝位到固定的預(yù)定電平，并且從而所述得到 的波形具有期望的結(jié)果在輸出信號上保持固定的信號電平。在圖4 的數(shù)據(jù)限幅器327中以及在微處理器中，這增強(qiáng)了信號質(zhì)量并且減小了 誤差。可以使用數(shù)字信號處理器或通用異步收發(fā)兩用機(jī)(UART)可 以實現(xiàn)微處理器。UART以連續(xù)的形式接收數(shù)據(jù)并且將比特集合成完 整字節(jié)。
如這里所描述的，本發(fā)明提供了一種用于使能在FTM與IRD之間 的信號通信的體系結(jié)構(gòu)以及協(xié)議。盡管已經(jīng)將本發(fā)明描述為具有優(yōu)選的涉及，然而還可以在本公開的精神和范圍之內(nèi)對本發(fā)明進(jìn)行另外的 修改。因此，這里的描述旨在覆蓋使用一般原理對本發(fā)明的任何變化、 使用或調(diào)整。此外，在本發(fā)明所屬的并且落入權(quán)利要求的界限之內(nèi)的 技術(shù)領(lǐng)域中，在現(xiàn)有或一般實行的范圍之內(nèi)，本申請旨在覆蓋這個對 本公開的背離。
權(quán)利要求
1、一種設(shè)備，包括-輸入，用于接收頻移鍵控的調(diào)制信號；-具有第一輸出的差分放大器，用于將所述頻移鍵控的調(diào)制信號放大，其中所述差分放大器包括從所述第一輸出耦合到所述輸入的負(fù)反饋，其中所述輸入還與基準(zhǔn)電位的第一源以及基準(zhǔn)電位的第二源耦合；以及-儲能電路，耦合在所述第一輸出和第二輸出之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中，輸入經(jīng)由第一電阻器與基準(zhǔn)電 位的第一源耦合，以及輸入經(jīng)由第二電阻器與基準(zhǔn)電位的第二源耦合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中，儲能電路包括第三電阻器、 電感器、以及電容器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中，第二輸出經(jīng)由第四電阻器與基 準(zhǔn)電位的第三源耦合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中，放大器包括配置為射極跟隨器的、與所述輸入耦合的第一晶體管，以及采用共基極配置的、與第 一輸出耦合的第二晶體管，其中第二晶體管的基極與基準(zhǔn)電位的第四 源耦合。
6、 一種信號處理設(shè)備，包括-第一晶體管，包括第一集電極、第一發(fā)射極以及與信號源耦合的第一基極，其中所述第一基極還與所述第一集電極耦合；以及-第二晶體管，具有第二基極、與所述第一發(fā)射極耦合的第二發(fā)射 極以及第二集電極，其中所述第二集電極與帶通濾波器耦合，并且所 述帶通濾波器還與輸出耦合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的信號處理設(shè)備，其中，所述帶通濾波器通過 第三晶體管與所述輸出耦合，所述第三晶體管具有與所述帶通濾波器耦合的第三基極以及與所述輸出耦合的第三集電極。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的信號處理裝置，其中所述帶通濾波器包括電 感器和電容器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8的信號處理設(shè)備，其中，所述帶通濾波器還包 括電阻器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6的信號處理設(shè)備，其中，所述信號源與頻率調(diào)制信號耦合。
11、 根據(jù)權(quán)利要求6的信號處理設(shè)備，其中所述信號源與FSK信號稱合。
12、 一種處理FSK信號的方法，包括步驟 接收FSK調(diào)制信號；將所述FSK調(diào)制信號的幅度限制在第一幅度范圍；將FSK調(diào)制信號放大到第二幅度范圍；對所述FSK調(diào)制信號進(jìn)行DC偏置； 對所述FSK調(diào)制信號進(jìn)行濾波；以及 對所述FSK調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，以產(chǎn)生串行數(shù)據(jù)信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，所述接收步驟還包括以下步驟對所接收的FSK調(diào)制信號進(jìn)行DC偏置。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，所述接收步驟還包括以下步驟對所接收的FSK調(diào)制信號進(jìn)行濾波。
全文摘要
一種用于在頻率變換模塊(20)與集成接收機(jī)解碼器(60)之間處理信號通信的系統(tǒng)。根據(jù)示例實施例，解碼器(60)和頻率變換模塊包括信號處理設(shè)備，所述信號處理設(shè)備包括輸入，用于接收頻移鍵控的調(diào)制信號；差分放大器，具有與所述輸入耦合的負(fù)反饋，其中所述輸入還與基準(zhǔn)電位的第一源以及基準(zhǔn)電位的第二源耦合；以及儲能電路，耦合在所述第一輸出和第二輸出之間。更具體地，放大器可以包括第一晶體管，具有第一集電極、第一發(fā)射極、以及與信號源耦合的第一基極，其中所述第一基極還與所述第一集電極耦合；以及第二晶體管，具有第二基極、與所述第一發(fā)射極耦合的第二發(fā)射極、以及第二集電極，其中所述第二集電極與帶通濾波器耦合并且所述帶通濾波器還與輸出耦合。
文檔編號H03F3/45GK101416460SQ200780012225
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者羅伯特·艾倫·皮特斯 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司