擴展MAX9930在有線電視應用中的功能

MAX9930–MAX9933系列RF控制器和檢波器可用于多種應用。理想的應用是光纖有線電視 （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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在高速互聯網接入和有線電視系統（CATV）需求的推動下，光纖應用大幅增長。這種增長的關鍵組成部分是稱為PON（無源光網絡）的新型低成本硬件系統的出現以及GPON（千兆無源光網絡）和EPON（以太網無源光網絡）的新標準。

PON技術具有稱為OLT（光線路終端）的中央辦公室和稱為ONT（光網絡終端）的多個用戶。最多 32 個 ONT 可以連接到同一個 OLT。通過在多模光纖上使用不同波長的光，可以在同一根光纖上發送多個信號，例如互聯網數據、語音和電視。ONT中的光收發器可恢復語音、數據和視頻信息。

有線電視的基本射頻控制器和檢測器操作

PON系統中的光收發器也稱為三工器。它們提供三個輸出，其中一個是有線電視連接到機頂盒的射頻端口。光收發器通常具有跨阻放大器（TIA），可將來自光電二極管的電流信號轉換為電壓輸出。TIA 增益需要自動控制，以便為機頂盒提供恒定的 RF 輸出功率，而不管從光纖接收的信號強度如何。這種增益控制通常通過在純模擬反饋環路中使用RF控制器（圖1）或在涉及微控制器的數字反饋環路中使用RF檢波器來實現（圖2）。

圖1.在典型的有線電視應用中，TIA增益通過使用RF控制器通過模擬反饋環路進行調整。

圖2.TIA 增益通過涉及 RF 檢波器和微控制器的數字反饋環路進行調整。

對于有線電視應用，TIA 的帶寬以及提供增益調整的 RF 控制器/檢波器的帶寬范圍為 47MHz 至 870MHz。MAX9930–MAX9933系列RF控制器和檢波器設計用于滿足這些規格。

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用

圖1的應用使用MAX9930和運算放大器（此處為MAX4412）對MAX9930的輸出進行反相，并與TIA保持負反饋環路。（請參閱圖 4。當使用TIA（本例中為MAX3654）時，增益控制輸入端VAGC的電壓升高會降低跨阻增益。因此，MAX9930的輸出必須反相。

圖4.MAX9930在典型應用中用作RF控制器。

將控制器用作射頻檢波器

圖2的應用有一個數字反饋環路，該環路使用微控制器，需要一個RF檢波器。MAX9933 RF檢波器可以執行此操作。但是，還有另一種設計。圖3所示，當輸出引腳OUT和輸入引腳SET之間的環路通過極性反轉在外部閉合時，MAX9930 RF控制器也可以用作RF檢波器。極性反轉提供負反饋環路，在反相配置中使用MAX4412等運算放大器實現。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進行了測試抄送= 5V， R = 10kΩ， C = 2200pF， and V裁判= 2V。MAX9930 RFIN由50MHz的RF發生器供電，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功率之間的對數關系如圖6所示。

圖6.MAX9930在圖5電路中用作RF檢波器時的SET與RFIN之間的關系。

結論

在光纖上的有線電視應用中，RF控制器和檢波器可用于控制TIA的增益。介紹了一個特定的CATV應用，該應用通過運算放大器修改了MAX9930 RF控制器的工作，使控制器用作RF檢波器。

審核編輯：郭婷