MAX9930–MAX9933系列RF控制器和檢波器可用于多種應(yīng)用。理想的應(yīng)用是光纖有線電視 （CATV），其中 RF 控制器或 RF 檢波器控制跨阻放大器 （TIA） 的增益。本應(yīng)用筆記介紹了MAX9930 （RF控制器）如何用作RF控制器或檢波器。

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在高速互聯(lián)網(wǎng)接入和有線電視系統(tǒng)（CATV）需求的推動(dòng)下，光纖應(yīng)用大幅增長(zhǎng)。這種增長(zhǎng)的關(guān)鍵組成部分是稱為PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）的新型低成本硬件系統(tǒng)的出現(xiàn)以及GPON（千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）和EPON（以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）的新標(biāo)準(zhǔn)。

PON技術(shù)具有稱為OLT（光線路終端）的中央辦公室和稱為ONT（光網(wǎng)絡(luò)終端）的多個(gè)用戶。最多 32 個(gè) ONT 可以連接到同一個(gè) OLT。通過(guò)在多模光纖上使用不同波長(zhǎng)的光，可以在同一根光纖上發(fā)送多個(gè)信號(hào)，例如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和電視。ONT中的光收發(fā)器可恢復(fù)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻信息。

有線電視的基本射頻控制器和檢測(cè)器操作

PON系統(tǒng)中的光收發(fā)器也稱為三工器。它們提供三個(gè)輸出，其中一個(gè)是有線電視連接到機(jī)頂盒的射頻端口。光收發(fā)器通常具有跨阻放大器（TIA），可將來(lái)自光電二極管的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出。TIA 增益需要自動(dòng)控制，以便為機(jī)頂盒提供恒定的 RF 輸出功率，而不管從光纖接收的信號(hào)強(qiáng)度如何。這種增益控制通常通過(guò)在純模擬反饋環(huán)路中使用RF控制器（圖1）或在涉及微控制器的數(shù)字反饋環(huán)路中使用RF檢波器來(lái)實(shí)現(xiàn)（圖2）。

圖1.在典型的有線電視應(yīng)用中，TIA增益通過(guò)使用RF控制器通過(guò)模擬反饋環(huán)路進(jìn)行調(diào)整。

圖2.TIA 增益通過(guò)涉及 RF 檢波器和微控制器的數(shù)字反饋環(huán)路進(jìn)行調(diào)整。

對(duì)于有線電視應(yīng)用，TIA 的帶寬以及提供增益調(diào)整的 RF 控制器/檢波器的帶寬范圍為 47MHz 至 870MHz。MAX9930–MAX9933系列RF控制器和檢波器設(shè)計(jì)用于滿足這些規(guī)格。

MAX9930為RF控制器，工作在2MHz至1600MHz頻率范圍，輸入功率范圍為-45dBm至0dBm。MAX9933為RF檢波器，工作在與MAX9930相同的頻率和輸入功率范圍。圖3顯示了兩個(gè)部件的框圖。

圖3.MX9930（RF控制器）和MAX9933（RF檢波器）的框圖。

射頻控制器的典型應(yīng)用

圖1的應(yīng)用使用MAX9930和運(yùn)算放大器（此處為MAX4412）對(duì)MAX9930的輸出進(jìn)行反相，并與TIA保持負(fù)反饋環(huán)路。（請(qǐng)參閱圖 4。當(dāng)使用TIA（本例中為MAX3654）時(shí)，增益控制輸入端VAGC的電壓升高會(huì)降低跨阻增益。因此，MAX9930的輸出必須反相。

圖4.MAX9930在典型應(yīng)用中用作RF控制器。

將控制器用作射頻檢波器

圖2的應(yīng)用有一個(gè)數(shù)字反饋環(huán)路，該環(huán)路使用微控制器，需要一個(gè)RF檢波器。MAX9933 RF檢波器可以執(zhí)行此操作。但是，還有另一種設(shè)計(jì)。圖3所示，當(dāng)輸出引腳OUT和輸入引腳SET之間的環(huán)路通過(guò)極性反轉(zhuǎn)在外部閉合時(shí)，MAX9930 RF控制器也可以用作RF檢波器。極性反轉(zhuǎn)提供負(fù)反饋環(huán)路，在反相配置中使用MAX4412等運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。圖5所示為MAX9930 RF控制器像RF檢波器一樣工作的電路。

圖5.MAX9930 RF控制器與MAX4412逆變器配合使用，用作RF檢波器。

圖5的電路已用V進(jìn)行了測(cè)試抄送= 5V， R = 10kΩ， C = 2200pF， and V裁判= 2V。MAX9930 RFIN由50MHz的RF發(fā)生器供電，功率電平范圍為-45dBm至±0dBm （至50Ω端接）。

SET電壓（圖5所示RF檢波器電路的輸出）與RFIN功率之間的對(duì)數(shù)關(guān)系如圖6所示。

圖6.MAX9930在圖5電路中用作RF檢波器時(shí)的SET與RFIN之間的關(guān)系。

結(jié)論

在光纖上的有線電視應(yīng)用中，RF控制器和檢波器可用于控制TIA的增益。介紹了一個(gè)特定的CATV應(yīng)用，該應(yīng)用通過(guò)運(yùn)算放大器修改了MAX9930 RF控制器的工作，使控制器用作RF檢波器。

審核編輯：郭婷