NOTA DE APLICACIÓN 4230
Por:
Maurizio Gavardoni, Definidor del producto
09 de mayo 2012
Resumen: La familia MAX9930-MAX9933 de los controladores de RF y el detector puede ser utilizado en una amplia variedad de aplicaciones. Una aplicación ideal es la televisión por cable (CATV) a través de fibra, en donde cualquiera de un controlador de RF o un detector de RF controla la ganancia de un amplificador de transimpedancia (TIA). Esta nota de aplicación muestra cómo el MAX9930 (RF controlador) se puede utilizar ya sea como el controlador de RF o detector.
PON Tecnología
Aplicaciones de fibra han crecido sustancialmente, impulsada por las demandas de acceso a Internet de alta velocidad y televisión por cable (CATV sistemas). Los componentes claves de este crecimiento son el advenimiento de un nuevo sistema de hardware de bajo costo llamada PON ( red óptica pasiva ) y los nuevos estándares para la tecnología GPON( Gigabit de red óptica pasiva) y EPON ( Ethernet de red óptica pasiva).
PON la tecnología cuenta con una oficina central que se llama OLT (terminación de línea óptica) y varios usuarios llamados ONT ( terminación de red óptica ). Hasta 32 ONT se puede conectar a la OLT misma. Múltiples señales, tales como datos de Internet, voz y televisión pueden ser enviados a través de la misma fibra mediante el uso de diferentes longitudes de onda de la luz en las fibras multimodo. Transceptores ópticos en las ONT recuperar la voz, datos y la información de vídeo.
Controlador básico de RF y el funcionamiento del detector de televisión por cable
Los transceptores ópticos en un sistema PON también son llamados triplexers. Se proporcionan tres salidas, una de ellas es el puerto de RF para la televisión por cable para conectarse a un set-top-box. Los transceptores ópticos tienen típicamente un amplificador de transimpedancia (TIA) que convierte la señal de corriente de un fotodiodo en un voltaje de salida. La ganancia TIA necesita un control automático con el fin de proporcionar una potencia de RF de salida constante a la retirada de la parte superior de la caja, independientemente de la intensidad de la señal recibida de la fibra. Este control de ganancia se logra típicamente usando un controlador de RF en un bucle de realimentación puramente analógica ( Figura 1 ), o un detector de RF en los bucles de retroalimentación digitales que implican un microcontrolador ( Figura 2 ).
Figura 1. En una aplicación típica de CATV, la ganancia TIA se ajustó con un bucle de realimentación analógica mediante el uso de un controlador de RF.
Figura 2. La ganancia TIA se ajusta con un bucle de realimentación digital que implica un detector de RF y un microcontrolador.
Para las aplicaciones de televisión por cable del ancho de banda de la TIA, así como el ancho de banda del controlador de RF / detector que proporciona el ajuste de la ganancia, rango de 47MHz a 870MHz. La familia MAX9930 MAX9933-de los controladores de RF y el detector están diseñados para cumplir con estas especificaciones.
El MAX9930 es un controlador de RF que opera en un rango de frecuencia de 2 MHz a 1600 MHz y cuenta con una-45dBm a 0 dBm de entrada y rango de potencia. El MAX9933 es un detector de RF que opera en la misma frecuencia y rangos de entrada de energía como el MAX9930. Figura 3 muestra el diagrama de bloques de ambas partes.
Figura 3. Diagrama de bloques del MX9930 (RF controlador) y MAX9933 (detector de RF).
Aplicación típica para el controlador de RF
La aplicación de la figura 1 utiliza el MAX9930 y un amplificador operacional (aquí el MAX4412 ) para invertir la salida del MAX9930 y mantener el bucle de realimentación negativa con la TIA. (Ver Figura 4 ). Cuando el TIA (el MAX3654 en este ejemplo) se utiliza, un aumento de tensión en la entrada de control de ganancia, VAGC, reduce la ganancia de transimpedancia. En consecuencia, la salida del MAX9930 debe ser invertida.
Figura 4. El MAX9930 se utiliza en su aplicación típica como un controlador de RF.
Uso del mando como un detector de RF
La aplicación de la figura 2 tiene un bucle de realimentación digital que utiliza un microcontrolador y requiere un detector de RF. El detector MAX9933 RF podrían realizar esta operación. Hay, sin embargo, un diseño alternativo. La Figura 3 muestra que el controlador MAX9930 RF también pueden funcionar como un detector de RF cuando el bucle entre la patilla de salida, OUT y el pin de entrada, SET, se cierra externamente con una inversión de polaridad. La inversión de polaridad proporciona el bucle de realimentación negativa, y se logra mediante el uso de un amplificador operacional como el MAX4412 en la configuración inversora. Figura 5 muestra el circuito en el que el controlador MAX9930 RF funciona como un detector de RF.
Figura 5. Se utiliza con el MAX4412 inversor, el MAX9930 RF controlador funciona como un detector de RF.
El circuito de la figura 5 ha sido probado con V CC = 5V, R = 10 k, C = 2200PF, y V REF = 2V. El RFIN MAX9930 es alimentada por un generador de RF a 50MHz y con el nivel de potencia que varía de-45dBm a ± 0dBm (en 50Ω terminación).
La relación entre el logaritmo de voltaje SET, que es la salida del circuito detector de RF de la Figura 5, y el poder RFIN se muestra en la Figura 6 .
Figura 6. La relación entre SET vs RFIN en el MAX9930 cuando se utiliza como un detector de RF en el circuito de la Figura 5.
Conclusión
En las aplicaciones de televisión por cable a través de fibra, los controladores de RF y los detectores se pueden utilizar para controlar la ganancia de un TIA. Una aplicación específica de CATV que se presentó la operación modificada MAX9930 controlador de RF con un amplificador operacional de modo que el controlador funciona como un detector de RF.
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