专利名称：有线电视接收用带外正交移相键控芯片的可编程增益放大器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及有线电视接收用OOB QPSK芯片的可编程增益放大器。尤其涉及具有低电压和宽的输入范围，用于具有高增益的有线电视接收用OOB QPSK芯片的可编程增益放大器。
上述有线电视接收用OOB QPSK芯片是为使数字电视可以接收到有线传送信号的芯片。
背景技术：
最近，用于上述数字电视上的有线电视信号传送/接收的机顶盒(Settop-Box)和数字电视市场一样，处于增长期。
上述有线电视的接收端如图1所示，使用带外(OOBOut of Band)正交移相键控(QPSKQuadrature Phase Shift Keying)方式的芯片10。
上述OOB QPSK芯片10上具有传送部和接收部。上述传送部包含QPSK调制部和POD模块部。
另外，上述接收部包含可编程增益放大器(PGA)、模数转换器(ADC)以及QPSK调制部和配置点模块部(POD模块部)。
上述POD(配置点Point Of Deployment)模块部是解扰开放电缆(OpenCable)中采用的CAS(条件接收系统)方式扰频的播放信号。
上述QPSK调制部将上述POD模块部的输出信号调制为通过OOB QPSK调谐器传送的基带数字信号。
上述OOB QPSK调谐器是对从数字电台-数据转发器传送的广播信号进行输送和接收。
上述可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier简称PGA)部是对从上述OOB QPSK调谐器接收到的广播信号的增益进行调整。
上述模数转换器(ADC)是将上述可编程增益放大器的输出信号变换成数字信号。
上述QPSK解调器对上述模数转换器的输出信号进行解调。
因为上述可编程增益放大器(Programmable Gain AmplifierPGA)是用做上述模数转换器的输入，所以信噪比(SNR)特性十分重要。
但是，在现有的可编程增益放大器中，需要接收连续的输入，发出连续的输出，还需要调整增益。此外，高速(High Speed)的输入导致设计上的许多困难。
下面参照图2对现有的可编程增益放大器中所存在的问题进行更详细的说明。
图2是采有现有技术的可编程增益放大器的电路图。
第一，现有的可编程增益放大器目前在增益调整部(Gain Control Part)中使用高速输入(High Speed Input)的情况下，无法确保充分的带宽(Band width)，无法达到重要的决定性交流规格。
上述所说的交流规格(AC specification)是指信噪比(Signal to Noise RateSNR)、信号对杂波及失真比(Signal to Noise Ratio And DistortionSINAD)、非寄生动态范围(SFDR)等。
例如，输入为50MHz时，要想避免带宽受影响，就需要具有50MHz的5倍以上，即250MHz以上的带宽。但是，根据图2中所示的结构，晶体管的开启(ON)电阻发生变化，还因寄生电容，其带宽发生变化，所以用其构造难以体现。
第二，因为现有的可编程增益放大器是以并列连续(series)连接电阻(Resistor)和金属氧化物半导体晶体管(Mos transistor)，所以这成为减少带宽的原因。
第三，现有的可编程增益放大器受到可以调整增益的比特数量的限制。
第四，现有的可编程增益放大器难以完成高增益。
第五，现有的可编程增益放大器(PGA)的输出驱动(driving)能力低下。
如上所述，用于现有的有线电视接收用OOB QPSK芯片上的可编程增益放大器无法获得足够的带宽，受到控制增益比特数的限制，即使有较宽的输入范围，仍存在无法充分控制的问题。
发明内容本发明正是为解决上述问题而提出，其目的在于提供这样的可编程增益放大器(PGA)。即解决限制现有可编程增益放大器带宽的问题，并提高能够控制增益的比特数，即使输入范围较广，也能够充分控制。
为了实现上述目的，本发明对用于有线电视接收用OOB QPSK芯片的可编程增益放大器来说，包括如下几个部分具有n个输入和2的n次方的输出，发出高态有效(active-high)信号的解码器；只是相当于上述解码器的高态有效信号的MOS晶体管开启(ON)，决定串联电阻数量的电阻数量决定部；在非反转(+)端子上输入正(Positive)信号，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(-)端子中，在上述反转(-)端子和输出端子间设置反馈(Feedback)电阻的第1放大部；在非反转(+)端子上输入负(Negative)信号，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(-)端子中，在上述反转(-)端子和输出端子间设置反馈(Feedback)电阻的第2放大部；将上述第1放大部和上述第2放大部的输出信号作为输入，反转输入信号相位的缓冲部。
上述电阻数量决定部应该是，分别与源端子和漏端子连接电阻，栅极(Gate)端子串联多个与上述解码器的输出信号连接的NMOS(N沟道金属氧化半导体)晶体管。
上述第1放大部和第2放大部应该其反馈电阻值相同。
上述缓冲器部应在(+)端子和(-)端子的输入部分别设置输入电阻，并在输入端子和输出端子间分别设置反馈电阻。
具有上述构成的本发明中的可编程增益放大器比现有的可编程增益放大器，其结构和增益控制部的频率特性更优秀，并使可调整增益的比特数更大，还可以拓宽增益的范围，增益的直线特性也更好。
图1是普通的有线电视接收用OOB QPSK芯片的整合图。
图2是采有现有技术的可编程增益放大器的电路图。
图3是本发明的可编程增益放大器的电路图。
图4是可编程增益放大器的电阻数量决定部的电路图。
具体实施方式下面将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图3是本发明的可编程增益放大器的电路图。
参照图3，本发明的可编程增益放大器包含解码器100、电阻数量决定部200、第1放大部300、第2放大部400和缓冲部500。
在本发明的实施例中，上述解码器100具有3个(D0-D2)的输入，还具有2的3次方(＝8)个输出。因此，在本发明中的解码器100中，在上述8个输出信号中，只有一个信号发出具有“1”的值的高态有效(active-high signal)信号。
上述电阻数量决定部200将上述解码器100的输出信号作为输入，只是相当于上述解码器100的高态有效信号的MOS晶体管开启(ON)，决定串联电阻的数量。因此，本发明中的可编程增益放大器(PGA)的增益根据上述电阻数量决定部200而调整。
上述第1放大部300将正(Positive)信号输入到非反转(+)端子，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(-)端子上，反馈(Feedback)电阻(R1)设置在上述反转(-)端子和输出端子间。
上述第2放大部400负(Negative)信号输入到非反转(+)端子上，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(-)端子，反馈(Feedback)电阻(R1)设置在上述反转(-)端子和输出端子间。
上述第1放大部300和第2放大部400应具有相同反馈电阻值(R1)。
具有上述构成的本发明可编程增益放大器(PGA)的增益可以用下面公式求出
在这里，Rv是指在电阻数量决定部求出的电阻值，R1是反馈电阻。
以下，对上述电阻数量决定部分求出的电阻值(Rv)将参照图4进行更详细的说明。
参照图4，在本发明中的电阻数量决定部200中，电阻(R1-R8)、(R9-R16)分别连接漏端子和源端子上，在栅极(Gate)端子上串联和上述解码器的输出信号相连的多个NMOS(M1-M8)。
即在图4中，本发明的电阻数量决定部200有串联的8个单位电阻决定部210。
在这里，单位电阻决定部210是指一种电路，即对于一个NMOS(M1)，电阻R1和电阻R9分别设置在漏端子和源端子上，上述解码器输出中的一个信号(S1)输入到栅极(Gate)端子上的电路。
即，电阻数量决定部具有如下结构，即电阻R1至R8是以串联连接，另外的电阻R9至R16也以串联连接，并与串联电阻R1至R8的连接点和NMOS(M1)的漏端子连接，还与串联的电阻R9和R10的连接点和NMOS(M1)的源端子连接。
这里所说的电阻R2和电阻R10是指各自连接在NMOS(M2)的漏端子和源端子上的电阻。
未设定符号Ra是为开关开启(ON)电阻的减少效果而设置的电阻。
下面来看一下本发明中电阻数量决定部所决定电阻的值。
如果解码器100的输入比特为3，则解码器100的输出比特数为8，即，输入到电阻数量决定部200的8个信号中只有一个数值为1，其余的均为0。
作为一个例子，假设S4为1，其余的(S1-S3和S5-S8)为0，或上述S4为1时，晶体管(M4)的开启(ON)电阻为Rx。
这样，如果计算出电阻数量决定部200所决定的电阻之和(Rv)，则Rv＝(R1+R2+R3+R4)+(R5+R6+R7+R8+Ra+R16+R15+R14+R13)//Rx}+(R12+R11+R10+R9)在本发明中，根据上述公式(1)，如果上述电阻数量决定部200所决定的电阻之和(Rv)数值越小，那么可编程增益放大器(PGA)的增益就越增加。
因此，为使上述Rv具有尽量小的值，在上述电阻数量决定部200决定的电阻之和(Rv)的公式中括号({})中的值应具有尽量小的值。
晶体管(M4)的开启(ON)电阻(Rx)具有小于R1到R16的值(Rx＜＜R1-R16)，所以电阻数量决定部所决定的电阻之和(Rv)根据是否有Ra而不同。
即，有上述Ra值时，电阻数量决定部所决定的电阻之和(Rv)比没有上述Ra时要大。
本发明如上述图4所示，构成电阻数量决定部200，以此可以解决现有可编程增益放大器(PGA)存在的问题，即带宽减少的问题，并且现有可编程增益放大器(PGA)的增益线性(linearity)降低(degradation)的问题也可得到解决。
本发明如图3和图4所示，用户可以任意确定比特数。
上述缓冲器将输入上述第1放大部和上述第2放大部的输出信号，并使输入信号的相位反转。
上述缓冲器部500在(+)端子和(-)端子的输入部设置输入电阻(R1)，输入端子和输出端子间设置反馈电阻(R2)。
因此，可以用下面的公式(2)来表示上述缓冲器的增益。
在这里，INP2的电压与上述OUTP1的电压相同，INN1的电压与上述OUTN1的电压相同。
在本发明中，各带宽为400MHz以上，DC增益(gain)具有80dB以上的输出，因此输入信号(input signal)的频率(frequency)为50MHz以上时，可以获得8比特以上的分辨率(resolution)。
此外，现有的可编程增益放大器(PGA)是以晶体管(MOSFET)和电阻(R)的结合构成，相反，本发明可编程增益放大器(PGA)只以晶体管构成。因此，本发明中的可编程增益放大器(PGA)可以消除现有的可编程增益放大器(PGA)中出现的带宽减少的问题。
我们由此可知，本发明中的可编程增益放大器(PGA)在调整增益时，可调整的比特数也比现在的可编程增益放大器(PGA)在结构方面(参照图4)存在优越性。
即如图1所示，现有的可编程增益放大器(PGA)是晶体管与电阻以串联连接，相反，本发明中的可编程增益放大器(PGA)如图2至图4所示，因为以串联电阻之间连接晶体管的结构，几乎不存在信噪比(SNR)特性下降的问题。
还有，本发明是以末端的缓冲器的构成可以既拓宽控制增益范围，还可提高输出端的驱动能力。
本发明的可编程增益放大器(PGA)末端上的模块是模数转换器(ADC)。如果在可编程增益放大器(PGA)说明ADC特性的单一(single)输出和不同(differential)输出，可以得出不同(differential)输出时，就可提高6dB以上的特性。因此，本发明的可编程增益放大器(PGA)的输出应该是不同(differential)。
此外，现有的可编程增益放大器(PGA是难以控制增益的构造，即，现有的可编程增益放大器(PGA)的晶体管电阻值在工序发生变化时，增益的线性(linearity)可能遭到破坏。也就是说，当输入数码代码(input digital code)增加时，增益也应增加，但在特定代码中增加代码时，有可能发生增益减少的现象。上述情况会给可编程增益放大器(PGA)的运行带来重要的影响。但是，本发明中的可编程增益放大器(PGA)不会出现上述问题。
权利要求
1.一种可编程增益放大器，对用于有线电视接收用带外正交移相键控芯片的可编程增益放大器来说，包括如下几个部分具有n个输入和2的n次方的输出，发出高态有效(active-high)信号的解码器；只是相当于上述解码器的高态有效信号的金属氧化物半导体晶体管开启，决定串联电阻数量的电阻数量决定部；在非反转(+)端子上输入正(Positive)信号，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(-)端子中，在上述反转(-)端子和输出端子间设置反馈(Feedback)电阻的第1放大部；在非反转(+)端子上输入负(Negative)信号，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(-)端子中，在上述反转(-)端子和输出端子间设置反馈(Feedback)电阻的第2放大部；将上述第1放大部和上述第2放大部的输出信号作为输入，使输入信号相位反转的缓冲器。
2.如权利要求项1所述可编程增益放大器，其特征在于，电阻数量决定部的源端子和输出端子分别与电阻连接，栅极端子串联与上述解码器的输出信号连接的多个NMOS。
3.如权利要求项1所述可编程增益放大器，其特征在于，第1放大部和第2放大部的反馈电阻值相同。
4.如权利要求项1或2所述可编程增益放大器，其特征在于，缓冲器部在非反转(+)端子和反转(-)端子的输入部分别设置输入电阻，输入端子和输出端子间设置反馈电阻。
全文摘要
本发明涉及有线电视接收用OOB QPSK芯片的可编程增益放大器。为实现上述目的，本发明由以下五部分构成具有n个输入和2的n次方的输出，发出高态有效(active－high)信号的解码器；只是相当于上述解码器的高态有效信号的莫斯(MOS金属氧化物半导体)晶体管开启(ON)，决定串联的电阻数量的电阻数量决定部；在非反转(+)端子上输入正(Positive)信号，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(－)端子中，上述反转(－)端子和输出端子间设置反馈(Feedback)电阻的第1放大部；在非反转(+)端子上输入负(Negative)信号，上述电阻数量决定部的输出信号输入到反转(－)端子中，在上述反转(－)端子和输出端子间设置反馈(Feedback)电阻的第2放大部；将上述第1放大部和上述第2放大部的输出信号作为输入，使输入信号相位反转的缓冲部。
文档编号H04N5/00GK1968347SQ200510110340
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月14日 优先权日2005年11月14日
发明者李宇烈 申请人:上海乐金广电电子有限公司