ZL10036的工作原理及其典型应用

        1 芯片ZL10036  

        ZARLINK半导体公司的数字卫星调谐芯片ZL10036是一个单片宽带直接变频调谐器，它提供高度集成的卫星调谐器功能。内部集成有I2C串行总线接口控制器，低相位噪声PLL频率合成器，正交相位分离调谐器，全集成的本地振荡器和可调带宽的基带低通滤波器。包括PLL频率合成器，芯片增益和基带带宽在内的所有芯片功能都通过I2C串行总线接口实现控制。此外，ZL10036对相邻信道有良好的隔离度，提供了一个可供选择的射频旁路，总线接口可与3.3V的逻辑电平兼容，具有降功耗模式等特点。  

        ZL10036功能原理框图如图1所示，可以分为RF信号处理部分（图1上半部分）和PLL频率合成器（图1下半部分），此外还有芯片的逻辑控制寄存器部分（图1中未画出，见图3）。 

        1.1 RF信号处理部分  

        RF信号处理部分主要由前置增益可调放大器、两个线性度高的混频器、两个带宽可调的基带滤波器、自动增益调控模块（AGC SENDER）、直流偏移校正（DC CORRECTION）模块组成。  

        射频信号经过良好的阻抗匹配由差分输入端口RFINPUT和/RFINPUT进入芯片，输入至前置放大器级，然后分为两个通道，分别与正交的两路本振信号混频，下变频至基频，然后分别通过带宽可调（4～40MHz）的基带低通滤波器，再经差分放大器放大后分别输出QOUT，/QOUT和IOUT， /IOUT两路正交的差分基频信号。  

        整个通路的增益控制设计非常有特点，可分为模拟RF AGC、RF数字控制增益、基带前置滤波器和基带后置滤波器四个部分（图1只表示出第一部分），增益的控制非常灵活和方便。其中模拟RF AGC增益是连续变化的（0～72dB），由AGC SENDER实现控制；RF数字控制增益是一个0dB、4dB二选一的增益开关，由芯片内部逻辑位RFG的高低来实现控制；基带前置滤波器和后置滤波器的增益均为0～12.6dB，步长为4.2dB，分别由芯片内部逻辑位BA1、BA0和BG1、BG0来实现增益选择控制。  

        基带滤波器的带宽可以根据用户的需要在4～40MHz范围内连续调整，也可通过I2C总线设置逻辑位BF1-BF6和BR0-BR5来实现。  

        ZL10036芯片中还带有放大器的直流偏移校正电路。它通过一个内置的偏置矫正反馈放大器消除放大器的直流偏移。在放大器的增益达到饱和状态时，直流偏移会影响放大器的工作点而影响非线性性能。但是，偏移校正电路中的时间常数会影响芯片的上电时间，所以在对上电时间要求比较严格的情况下，可以通过外接交流短路电容来禁用偏移校正功能[4]。