数字电视Tuner部分设计技巧

刘建军

（TCL多媒体科技公司研发中心，广东 深圳 518067）

1 引言

在设计电视的过程中，往往由于Tuner部分设计不当，比如电路参数设计或者PCB布板不当，导致电视性能达不到预期目的。笔者分析了Tuner内部结构及外围电路，期望能够帮助技术人员对Tuner有更好的认识，从而提高产品的性能。

2 Tuner内部结构框图

图1为Tuner内部结构框图。电视信号的频谱范围为40～870 MHz，为了便于高频接收电路的设计，电视射频信号被人为分为3个频段：VHF-L，VHF-H和UHF。所以Tuner一般有3个带通滤波器，分别对应这3个信号频段[1]。无论模拟电视节目还是数字电视节目，经过射频信号（RF）输入、高放、混频、中放、带通、陷波等处理，直到中频信号（IF）输出，整个物理通道完全一样，唯一不同的就是数字IF还经过了一次声表滤波和放大。

3 Tuner与后端的匹配设计

现在有个别的数字电视Tuner已经集成了解调芯片，直接输出TS流。这里描述的Tuner只输出IF信号。IF是一种非常特殊的高频信号，对后端的匹配电路要求极高，图2给出了Tuner与IF解调芯片之间的连接方式，并对有些特殊电路和网络做出了特别标记，比如Tuner的自动增益控制（AGC）不要悬空，与解调芯片之间的I2C总线都作了滤波处理。ALPS的Tuner RF AGC由MOP芯片提供，不需要外接，为避免外界干扰进入调谐器，将NC（RF AGC）管脚设为open，而且最好不要与基板焊接。Tuner内部I2C点线接地容量及串联电阻最好直接接到解调芯片上，可在图中箭头位置处加几十皮法接地电容滤波，防止外部干扰进入。电容切忌过大，否则会影响I2C数据。

为了避免共模干扰对IF的影响，Tuner输出的IF一般采用差分的方式，同时，在每一对差分信号的通道上都增加一个滤波电路，图2就是利用RC做了一个带通。在一些特殊的情况下，主板的晶振，解调芯片及解码芯片的主频（SCL）及其倍频会通过IF线路进入Tuner形成干扰，图3为解决类似问题的一个推荐电路。该电路会改变该信号通道的频响特性，如图3b所示，因此必须注意Q值不要做得太大，否则会影响数字性能。

图3 中频特性及滤波

4 PCB设计注意事项

1）Tuner地和解调芯片地最好分离；靠近Tuner的接地处要有强地和外壳连接（防止数字噪声干扰）。接地处最好在不同位置留有改进余地（可放置电阻、电感、电容的交流接地或直流接地），因各种干扰频率不同，流入路径不同，采取不同的接地方式，会取得不同的效果。

2）AGC的PWM信号线与I2C线最好有一定距离，或中间加地线，防止PWM对I2C信号进行干扰。

3）Tuner底下最好不要走线，Tuner的外框盖容易和底线形成耦合，互相泄漏造成干扰。

4）用卧型Tuner时最好与Tuner的金属外壳保留一定的距离，2个较大的金属面会形成耦合，容易干扰Tuner。

5）电源线上源端和末端应有大容量电解电容，及1 nF～2.2 μF的贴片电容，由于贴片电容寄生阻抗的问题，通常大小容值的电容同时使用。

6）机芯板上的晶振底下及周围最好有强地，可以的话保留外壳接地露铜。

7）使用Tuner晶振输出功能时切忌输出线过长，若上升沿发生变化，会造成Tuner失锁或性能失误。

8）Tuner的供电电源5 V最好能和其他电源（解调、解码）分离，以降低来自后段芯片的干扰。最好直接用一个单独的LDO给Tuner供电。

9）电荷泵（Charge Pump）电流的设置。通常情况下充放电电流变化后相位噪声会发生变化，对载波噪声比会有影响。

10）波段设置。各Tuner公司的产品通常对于UHF，VHF-H，VHF-L的划分有所不同，在软件设定中要注意该处的划分值，当波段划分错误时通常在错误频段的交界处性能会明显变差，而且呈现单边变差性。

[1]俞斯乐.电视原理[M].北京：国防工业出版社，2005.