專利名稱：衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的控制集成電路，它提供了 射頻放大電路系統(tǒng)所需要的電壓-電流源，具有取樣、過流保護、過溫保護，特別是在一個 晶片上實現(xiàn)可控的正負電源的集成，并且提供了不同的極性控制方式和振蕩控制。
背景技術(shù)：
多數(shù)衛(wèi)星電視信號C、Ku波段放大器件采用GaAs器件。目前，典型應用電路版(PCB)對于衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路系統(tǒng)采用 分塊的控制方式部分電路(或分離元器件)提供放大電路所需的偏壓控制與保護控制，部 分電路(或分離元器件)提供放大電路所需的控制負壓，部分電路(或分離元器件)提供 所需的極化控制與噪聲抑制；部分提供所需的局部振蕩所需要的電壓_電流源。這些分離 的元器件或IC在一塊大的PCB上，占有較大的PCB面積，增加了系統(tǒng)的成本、體積。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大系統(tǒng)所需要的 衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制電路，具有過流保護、過溫保護，避免了 過量電流的產(chǎn)生，以保護高頻元器件。技術(shù)方案衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的系統(tǒng)中往往需要兩級高放，一 級混頻，一級中放。第一級高放根據(jù)極化控制方式，需要進行選擇，在混頻中根據(jù)不同的信 號進行本地振蕩選擇(LB、HB)。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案衛(wèi)星電視信號C、Ku波段的信號和電源來自于同一電纜，經(jīng)過所設計的集成電路， 根據(jù)電壓的高低進行極化控制器，輸出水平極化控制信號控制高放D1，垂直極化控制信號 控制高放D2，信號經(jīng)過高放D3進行放大，進入混頻DM，22kHz的信號經(jīng)過帶通濾波器，減少 干擾，再經(jīng)過比較器控制本地振蕩(Low band oscillator和high band oscillator)信號 經(jīng)過混頻后，進入中放。其中，我們設計的集成電路提供第一放大器、第二放大器、第三放大 器、混頻DM所需要的負反饋電壓-電流源，第一放大器、第二放大器、第三放大器，第三放大 器所需要的負電壓源，混頻器所需要的低PSRR LDO0本發(fā)明的衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制電路包括極化控制 器，水平極化控制信號，垂直極化控制信號，帶通濾波器，比較器，反饋電壓_電流源，負電 壓源，高電源紋波抑制比的低壓差穩(wěn)壓器(高PSRR LD0)；其中，極化控制的輸出端輸出水 平極化控制信號接第一放大器的輸入端，極化控制的輸出端輸出垂直極化控制信號接第二 放大器的輸入端，第一放大器、第二放大器的輸出端合并后接第三放大器的輸入端，第三放 大器的輸出端通過混頻器接中頻放大器；帶通濾波器的輸出端接比較器的輸入端，比較器 的輸出端通過并聯(lián)的低頻段本地振蕩和高頻段本地振蕩接混頻器，所述的帶通濾波器采用內(nèi)置寄生的電阻電容(接法如圖3)，而非外圍的分離器件 完成對22kHz的帶通濾波。
所述的高PSRR LDO和負電壓源采用低紋波的LDO和采用內(nèi)置寄生的電阻電容振 蕩，(接法如圖4中的C16，R32，R33)利用電荷轉(zhuǎn)移機理產(chǎn)生負電源，而非外圍的分離器件 完成負電源的產(chǎn)生。反饋電壓-電流源的負電源部分采用帶隔離的高壓NMOS管的物理設計，解決正負 電源的相互隔離，解決對C、Ku波段放大電路的信號串擾問題。帶通濾波器、比較控制模塊，水平、垂直極化控制器，對第一放大器、第二放大器進 行選擇控制，第一放大器、第二放大器、第三放大器、混頻器的電壓-電流源反饋控制模塊， 具有低紋波的LDO和內(nèi)部產(chǎn)生的負電源。有益效果在以上電壓-電流源中，設計了過流保護、過溫保護，避免了過量電流 的產(chǎn)生，以保護高頻元器件。


圖1本發(fā)明衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路系統(tǒng)框圖。圖中包括極化控制 器1，水平極化控制信號2，垂直極化控制信號3，帶通濾波器4，比較器5，反饋電壓-電流源 6，負電壓源7，低PSRR LD08。圖2本發(fā)明的極化控制線路圖。圖3本發(fā)明的內(nèi)置帶通濾波器檢測線路圖。圖4本發(fā)明的內(nèi)置負電源產(chǎn)生線路圖。圖5本發(fā)明的內(nèi)置第一放大器、第二放大器、第三放大器、混頻器DM的電壓-電流 反饋控制線路圖。圖6單片集成的正、負電源物理形成示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明中的衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制IC包括根據(jù)電壓 的高低進行極化控制1，輸出水平極化控制信號2控制高放Dl，垂直極化控制信號3控制高 放D2，信號經(jīng)過高放D3進行放大，進入混頻器DM。22kHz的信號經(jīng)過帶通濾波器4，以減少 干擾，再經(jīng)過比較器5控制本地振蕩(Low band oscillator和high band oscillator)。 信號經(jīng)過混頻后，進入中放。其中我們設計的集成電路提第一放大器D1、第二放大器D2、第 三放大器D3、混頻器DM所需要的反饋電壓-電流源6，第一放大器D1、第二放大器D2、第三 放大器D3、混頻器DM所需要的負電壓源7，IF所需要的低PSRR LD08。在以上電壓-電流 源中，設計了過流保護、過溫保護，避免了過量電流的產(chǎn)生，以保護高頻器件。極化控制模塊Vin的直流電壓的分壓與集成電路內(nèi)部產(chǎn)生的一個2V電壓的基準 進行比較，內(nèi)置電容C，防止干擾信號擾亂控制信號。由比較器輸出水平極化控制信號和垂 直極化控制信號，輸出水平極化控制信號2控制高放D1，垂直極化控制信號3控制高放D2。 當Vin電壓小于14. IV時，比較器輸出水平極化控制信號2控制高放Dl ；當Vin電壓大于 15. 4V時，比較器輸出垂直極化控制信號3控制D2。系統(tǒng)本振切換模塊包括帶通濾波器4，幅度檢測比較器5，控制本地振蕩(Low bandoscillator 和 high band oscillator)信號。信號從 Vin 腳輸入后，由晶體管 MP44， MP45和電容C8，C9及電阻R9，R10, R5構(gòu)成的帶通濾波器濾波如圖3，帶通濾波器輸出的信
4號經(jīng)過幅度檢測比較模塊，根據(jù)檢測結(jié)果切換HB和LB的輸出。當Vin信號為22KHz時，HB 為高電平，LB為低電平；當Vin信號為OKHz時，HB為低電平，LB為高電平；完成22kHz音 調(diào)檢測。負電壓源模塊晶體管麗75 麗79和晶體管MP70 MP73及電容C14，C15構(gòu)成 振蕩器；振蕩信號由多級倒相整型后控制，電容C16進行電能轉(zhuǎn)移產(chǎn)生負電源；負電源電壓 由電阻R33，R34和晶體管MP65，MP66，MN68, MN69構(gòu)成的比較器設定(如圖4)。第一放大器D1、第二放大器D2、第三放大器D3的電壓-電流源反饋控制模塊 MN100檢測Id,當Id增大時，MN100的Id增加并由晶體管MP91,MP92鏡像，晶體管MP92的 電流與晶體管麗103的電流進行比較，當Id過大時，晶體管MP92的漏極輸出高電平，由晶 體管麗106倒相放大，使晶體管MN99的柵極電壓降低，起到負反饋的作用(如圖5)。第一 放大器D1、第二放大器D2、第三放大器D3、混頻器DM這幾路線路結(jié)構(gòu)相似。電壓-電流源模塊由一個帶隙基準源產(chǎn)生一個2V電壓的基準；再由一個直流放 大器將2V放大至5V，這個5V的基準電壓為集成電路各個模塊提供電壓；為了以保護高頻 器件，設計了過流保護、過溫保護，避免了過量電流的產(chǎn)生。為實現(xiàn)同一芯片內(nèi)正負電源，我們采用了帶隔離的高壓NMOS的物理形成。高壓 NMOS的漏極與BN(N型埋層)相接，BN將NMOS的PW與襯底PSUB分離開，既保證了此集成 電路耐高壓和高可靠性的要求，又保證了此集成電路快速響應能力和控制的精確度。完成 了衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路正負電源單片物理集成。
權(quán)利要求
一種衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制電路，其特征在于該控制電路包括極化控制器(1)，水平極化控制信號(2)，垂直極化控制信號(3)，帶通濾波器(4)，比較器(5)，反饋電壓 電流源(6)，負電壓源(7)，低PSRR LDO(8)；其中，極化控制(1)的輸出端輸出水平極化控制信號(2)接第一放大器(D1)的輸入端，極化控制(1)的輸出端輸出垂直極化控制信號(3)接第二放大器(D2)的輸入端，第一放大器(D1)、第二放大器(D2)的輸出端合并后接第三放大器(D3)的輸入端，第三放大器(D3)的輸出端通過混頻器(DM)接中頻放大器(IF)；帶通濾波器(4)的輸出端接比較器(5)的輸入端，比較器(5)的輸出端通過并聯(lián)的低頻段本地振蕩器(LB OSC)和高頻段本地振蕩器(HB OSC)接混頻器(DM)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制電路，其 特征在于所述的帶通濾波器(4)采用內(nèi)置寄生的電阻電容，完成對22kHz的帶通濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制電路，其特 征在于所述的低PSRRLD0(8)和負電壓源(7)采用低紋波的LDO和采用內(nèi)置寄生的電阻電 容振蕩，利用電荷轉(zhuǎn)移機理產(chǎn)生負電源，完成負電源的產(chǎn)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制電路，其特 征在于反饋電壓-電流源(6)的負電源部分采用帶隔離的高壓NMOS管的物理設計，解決正 負電源的相互隔離，解決對C、Ku波段放大電路的信號串擾問題。
全文摘要
衛(wèi)星電視信號C、Ku波段射頻放大電路的單片控制集成電路，該控制電路包括極化控制器(1)，水平極化控制信號(2)，垂直極化控制信號(3)，帶通濾波器(4)，比較器(5)，反饋電壓-電流源(6)，負電壓源(7)，低PSRR LDO(8)；其中，極化控制(1)的輸出端輸出水平極化控制信號(2)接第一放大器(D1)的輸入端，極化控制(1)的輸出端輸出垂直極化控制信號(3)接第二放大器(D2)的輸入端，第一放大器(D1)、第二放大器(D2)的輸出端合并后接第三放大器(D3)的輸入端，第三放大器(D3)的輸出端通過混頻器(DM)接中頻放大器(IF)；帶通濾波器(4)的輸出端接比較器(5)的輸入端，比較器(5)的輸出端通過并聯(lián)的低頻段本地振蕩器(LB OSC)和高頻段本地振蕩器(HB OSC)接混頻器(DM)。
文檔編號H04N7/22GK101945230SQ201010251690
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者尹岱, 盛慧紅, 聶衛(wèi)東, 陳東勤, 馬曉輝 申請人:無錫市晶源微電子有限公司