max9930-max9933系列rf控制器和检测器适用于各种应用,其中,通过光纤传输有线电视信号(catv)是该系列器件非常理想的应用之一,利用rf控制器或rf检测器控制互阻放大器(tia)的增益。本文介绍了如何使用max9930构成rf控制器或检波器。
pon技术
在高速互联网接入和有线电视(catv)市场需求的驱动下,光纤设备的需求量迅速增长。市场增长的关键因素是新一代低成本的pon (无源光网络)硬件系统以及gpon (吉比特无源光网络)和epon (以太网无源光网络)新标准的出现。
pon系统通常包含一个中心局(称为olt,光纤线路终端)和多个用户端设备(称为onu,光网络终端)。多达32个ont可以连接到一个olt,互联网数据、语音数据、电视信号等多种信号可以在同一条多模光纤上采用不同波长传输。ont中的光收发器用于恢复语音、数据、视频信息。
catv系统rf控制器和检波器的基本操作
pon系统的光收发器也称作三工器,提供三路输出,其中一路用于catv的rf端口,用于连接机顶盒。光收发器通常需要一个互阻放大器(tia),把来自光二极管的电流信号转换成电压输出。为了在光纤信号强度变化时为机顶盒提供固定的rf输出功率,需要自动调整tia增益。增益控制可以通过单纯的模拟反馈环路rf控制器(图1)实现,也可以利用微控制器内部数字反馈环路的rf检测器(图2)实现。
catv应用中,tia的带宽以及提供增益调整的rf控制器/检测器带宽范围为:47mhz到870mhz。max9930–max9933系列rf控制器和检测器设计满足这一应用需求。
max9930 rf控制器工作在2mhz至1600mhz频率范围,可接收-45dbm至0dbm输入功率。max9933 rf检测器与max9930工作在相同的频率范围和输入功率范围,图3所示为两款芯片的内部框图。
图3. mx9930 (rf控制器)和max9933 (rf检测器)原理框图。
rf控制器典型应用
图1所示应用电路中,利用max9930检测输出功率,放大器(max4412)对max9930输出反相,从而为tia提供一个负反馈网络(图4)。tia (max3654等)电路中,当增益控制输入电压(vagc)增加时,互阻放大器增益下降。因此,max9930输出必需反相。
图4. max9930作为rf控制器的典型应用。
利用控制器实现rf检测
图2中,利用微控制器和rf检测器构成数字反馈网络,max9933 rf检测器可以实现这个功能,图3所示max9930 rf控制器可以作为rf检测器,将环路连接在输出引脚(out)和输入引脚之间,set从外部实现极性反转构成闭合环路。极性反转提供负反馈闭合环路,可利用反相配置的max4412放大器。图5给出了max9930 rf控制器用作rf检测电路的原理图。
图5. 配合max4412反相放大器,max9930 rf控制器构成rf检测器。
图5电路在下述条件下进行测试:vcc = 5v,r = 10kω,c = 2200pf和vref = 2v。max9930的rfin输入由50mhz rf信号发生器提供,发生器输出功率在-45dbm到±0dbm (50ω终端匹配)。
图5中的set电压(rf检测器输出)与rfin功率呈对数关系,如图6所示。
图6. 图5中rf检测器max9930的set输出与rfin之间的关系曲线。
总结
catv光纤通信中,rf控制器/检测器可以用来控制tia增益。本文介绍的max9930 rf控制器可以配合运算放大器,调整catv信号链的增益。
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