五款主流CMMB調諧器的特性比較分析
發布時間：2010-12-9 21:32
發布者：designer
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CMMB終端芯片內含調諧器、解調器、解碼解擾器等模塊，作為其前端的調諧器至關重要。本文選取五款比較典型的調諧器芯片進行分析比較，分別是ADMTV102、ADMTV803、MxL5007T、SMS1180和TP3021。 ADMTV102是ADI最早推出的支持CMMB標準的調諧器，在國內終端設備如手機、移動電視、MP4等中得到了廣泛應用，該芯片除支持CMMB外，還支持國標DTMB、歐洲DVB-H/T、韓國推出的T-DMB以及FM，接收波段包括FM(65"108MHZ)，band-III(174"245MHZ), VHF(470MHz"862MHz), L-band(1450"1492MHz)。 ADI近期推出的ADMTV803同樣支持多種數字電視標準，接收的波段為VHF(54"245MHz) 和 UHF(470"862MHz)。ADI官網給出的數據顯示，ADMTV803新增加了美國ATSC-M/H和日本ISDB-T標準支持，同時從FM轉而支持FM升級的DAB。通過拆解發現芯片射頻信號輸入引腳由ADMTV102的三個減少為兩個，系統模塊布局和ADMTV102有極高的相似度。 MxL5007T特別之處在于可接收44HZ到885MHz連續頻段信號，支持幾乎所有主要有線電視、地面數字和模擬電視標準。該芯片由Maxlinear公司在2008年第二季度量產。 SMS1180是SIANO公司在2008年7月針對中國市場推出的首款SIP封裝、內含調諧器和解調器的芯片。該調諧器除了支持UHF (470"862 MHz)波段，還支持S波段。 TP3021在7x11mm2的模塊中集成了調諧器、解調器、晶振和無源器件，是國內廠商泰合志恒和夏普合作在2008年11月量產的一體集成的CMMB接收器，支持CMMB標準的UHF和S波段，不過在其官網上并未透露其內含的調諧器是否還支持其他數字電視標準。 根據上面列舉的信息，可以看到CMMB終端芯片的一些發展變化，由早期調諧器、解調器、解碼器各自單芯片，發展為目前較主流的調諧器和解調器的合二為一，而且支持的CMMB波段也在增加。 芯片尺寸 ADMTV102的芯片尺寸約為2.82x2.87mm2，ADMTV803在相同特征尺寸的基礎上面積僅為ADMTV102的64%，為2.26x2.29mm2。MxL5007T的芯片尺寸為2.70x2.70mm2，這在目前調諧器中的優勢并不明顯，但相比SMS1180內的調諧器芯片4.81x3.51mm2的面積，具有一定的成本優勢。TP3021內含的調諧器芯片尺寸為2.75x2.69mm2。 功耗 ADMTV102在接收VHF和UHF信號的功耗分別為180毫瓦和200毫瓦，ADMTV803功耗僅為ADMTV102一半，在連續模式下的低功耗分別為92毫瓦（VHF）和94毫瓦（UHF），由圣景（上海）微電子公司（以下簡稱“圣景”）對芯片射頻信號接收通路分析，兩款芯片從低噪放到濾波器的電路相差較大；MxL5007T的功耗在五款芯片中最高，為300毫瓦，使其相對于移動設備更適合于機頂盒；TP3021的功耗小于80毫瓦，而SIANO公司宣稱SMS1180的功耗非常低，僅為31毫瓦。 靈敏度 ADMTV102的自動增益控制動態范圍典型值為-102dBm到0dBm，ADMTV803為?102dBm到+10dBm；TP3021測試時使用QPSK調制接收靈敏度達到-99.6dBm左右；SMS1180在調諧器和解調器中各有一個電路模塊保證其在室內縱深環境下的接收靈敏度。圣景公司將在近期對SMS1180中調諧器芯片進行解剖。 目前，越來越多的國內外公司參與到CMMB芯片設計生產中，例如，靈芯集成已推出S202ITM和S203ITM；法國迪康在2009年2月推出Octopus平臺和DIB10098芯片，其中DIB10098是調諧、解調、內存和電源管理模塊集成的65nm工藝芯片。此外，博通公司在2009年底也將量產整合了調諧器和解調器的CMMB芯片，該芯片功耗更小，并且能自動識別以及選擇頻段。 圖1: 5款芯片實際比例去封裝頂層圖(左起分別為ADMTV102、ADMTV803、MxL5007T、SMS1180和TP3021 多標準調諧器MxL5007T MxL5007T是Maxlinear公司在2008年量產的一款數字地面硅調諧器。該芯片的特色在于能夠通過天線或有線接收從44HZ到885MHz連續頻段信號。它支持中國CMMB、美國ATSC、ATSC-M/H，歐洲DVB-T等多標準。 由圣景揭秘的芯片版圖模塊分布圖和系統框圖（圖2和圖3）可見，MxL5007T集成了可變增益LNA、混頻器、低通濾波器、自動增益放大器、基帶DSP以及鎖相環等。 圖2：MxL5007T版圖模塊分布圖 圖3: MxL5007T芯片系統框圖 MxL5007T芯片尺寸為2.7X2.7mm2，在數字電視硅調諧器中屬于中等尺寸，但和ADI公司的VHF/UHF多數字電視標準硅調諧器ADMTV803相比，單芯片多了約40%的面積。 圣景通過研究發現，MxL5007T芯片I2C接口和基帶DSP約11萬門單元，其面積占整個芯片的18%，與ADMTV803相比(其面積僅占全芯片的5%左右)，MxL5007T數字控制邏輯規模大了不少。 此外，該芯片集成了兩個鎖相環，除了通常硅調諧器芯片集成的，用于信號降頻的鎖相環之外，還設計了一個產生相對較低頻率時鐘的鎖相環，用于接收信號的模數轉換采樣。據悉，MxL5007T目前多用于有線電視信號接收。 專家點評： ADMTV102是目前市場占有率較高的一款產品，性能比較均衡；缺點是功耗稍高及片外元器件數量較多（約20個）。ADMTV102的升級產品ADMTV803將功耗降至約90mW；同時集成了眾多電阻、電容等器件，將片外器件數量降至6個，對降低系統成本十分有利；另外其噪聲系數比ADMTV102約低1.5dB，接收靈敏度性能有較大提高。 Mxl5007T由于支持44M"1G的頻段，同時支持中頻輸出，導致其功耗比其他CMMB tuner高；但它300mW的功耗在支持全頻段的tuner中還是比較低的。 Siano 1180調諧器面積比ADMTV803大2倍以上，成本較高。而官方提供的31mW的功耗是分時工作的功耗，其tuner的實際功耗應高于ADMTV803。 TP3021集成了夏普公司的調諧器及眾多外部元器件，集成度最高，靈敏度也較好。但由于價格過高，實際應用較少。 從芯片的實際使用和測試情況來看，ADMTV102是目前CMMB應用較好的選擇，在未來1-2年內，其升級產品ADMTV803將具有更好的性能和更低的綜合成本。 |
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