跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.200.169.3) 您好!臺灣時間:2022/12/04 09:53
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:李佳展
研究生(外文):Chia-Chan Li
論文名稱:CATV的高頻調變技術與晶片設計
論文名稱(外文):RF Modulation Technique and Chip Design for CATV System
指導教授:夏世昌夏世昌引用關係
指導教授(外文):Shih-Chang Hsia
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:電腦與通訊工程所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:123
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:147
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
摘要
在有線電視頭端傳送系統中,為將各節目的影像和聲音能傳送到
各用戶端家裡,須將影音信號調變到中頻,利用一個高頻調諧器轉換
到有線電視指定的頻道。
本論文以雙轉換高頻調變技術,設計應用於有線電視頭端系統的
高頻調諧器。此調變技術主要是先升頻再降頻,利用MC44BS373CA
影音調變IC 將影像和聲音調變到中頻,使用雙頻帶 PLL IC 控制二
組壓控振盪器電路, 則壓控振盪器輸出頻率為1044MHz 和
1145MHz~1949MHz。先利用第一組本地振盪器將影音中頻升頻到第
二中頻,以表面聲波濾波器濾除第二中頻以外的鏡像頻率,經低雜訊
放大器再利用第二組寬頻帶的本地振盪器作降頻的動作,降頻到有線
電視的輸出頻率為54MHZ~860MHz。
在整體的量測方法,以頻譜分析儀量測有線電視輸出頻道的?#63841;
為15.85dBmV~-2.52dBmV,輸出頻道影像載波的最大偏差量為
24KHz。
本論文另外並以TSMC 0.35μm2P4M CMOS 製程,設計五級環形
振盪器,輸出頻率為54MHz~461.1MHz,輸出?#63841;為-42.3dBm ~-1.3
dBm。在未來的發展,此高頻調變技術適合以單晶片實現,可以減少
面積及成本。
Abstract
In the head end system of Cable TV, in order to convey the image and sound of
every program to home terminal, first we must modulate the audio - visual signal to
turn into intermediate frequency (IF). Then the IF signal is transformed into the Cable
TV channel with the RF tuner.
This thesis presents the high-frequency tuner applied to the head end system of
cable TV. The tuner employs a double conversion modulator. We utilize AV
modulator IC to modulate the audio - visual signal to IF, and then use a dual
frequency bands PLL IC to control two groups of voltage-controlled oscillator circuit.
The two VCO frequencies can be controlled under 1044MHz and
1145MHz~1949MHz. The audio-visual IF is up- converted to the second IF using the
first local oscillator. The image frequency is filtered with SAW Filters. The second IF
is through the low noise amplifier, and its frequency is down-converted to meet the
channel frequency of Cable TV. The output frequency is 54MHz~860MHz. In
practical measures, the output channel power can achieve 15.85 dBmV~-2.52dBmV
with spectral analysis, and the output maximum offset is 24KHz of channel image
carrier.
In addition, we design a VCO chip with five series ring oscillator. The IC had
been fabricated in 0.35 μm 2P4M CMOS process. In practical measures, the output
frequency is the range of 54MHz ~ 461.1MHz. In the future, this CATV tuner can be
implemented with a single chip by embedding VCO, modulator, amplifier and filter,
to reduce the system area and cost.
目錄
中文摘要..................................................i
英文摘要.................................................ii
誌謝....................................................iii
目錄.....................................................iv
圖目錄.................................................viii
表目錄.................................................xiii
第一章 緒論...............................................1
1.1 研究動機及目的........................................1
1.2 有線電視介紹..........................................3
1.2.1 簡介................................................3
1.2.2 有線電視標準........................................4
1.2.3 有線電視系統的組成..................................5
1.3 數位電視介紹..........................................6
1.3.1 簡介................................................6
1.3.2 數位電視標準........................................7
1.3.3 數位電視的優點......................................8
1.4 有線電視數位化之推廣必須考量的觀點....................9
1.5 論文架構.............................................11
v
第二章 有線電視高頻調變技術之基本原理....................12
2.1 鎖相迴路基本原理.....................................12
2.1.1 相位頻率檢測器( PFD)操作原理.......................14
2.1.2 電荷幫浦 (charge pump)操作原理.....................18
2.1.3 迴路濾波器 (Loop filter)基本原理...................20
2.2 壓控振盪器(VCO) .....................................23
2.2.1 振盪器之基本原理...................................23
2.2.2 變容二極體...................... ..................28
2.2.3 振盪線路之相位雜訊(Phase Noise)與抖動(Jitter) .....28
2.3 高頻濾波器原理.......................................33
2.3.1 利用介入損失函數法設計濾波器.......................35
2.4 放大器...............................................37
2.4.1 放大器之重要規格...................................37
2.4.2 放大器原理.........................................39
2.4.3 穩定度的分析.......................................43
第三章 有線電視高頻調變技術之實現........................45
3.1 簡介.................................................45
3.2 頻率合成器...........................................47
3.2.1 鎖相迴路之電路實現.................................47
vi
3.2.2 壓控振盪器之電路設計...............................51
3.2.3 壓控振盪器模擬及量測之比較.........................56
3.2.4 迴路濾波器之設計...................................58
3.3 頻率合成器量測結果...................................60
3.4 濾波器...............................................65
3.4.1 低通濾波器之電路實現...............................66
3.4.2 表面聲波濾波器.....................................73
3.5 放大器電路設計.......................................76
3.6 CATV 傳送機頭端整合量測..............................82
3.6.1 前端...............................................83
3.6.2 前端與後端整合後之量測結果.........................84
第四章 壓控振盪器之晶片設計..............................87
4.1 簡介.................................................87
4.2 CMOS 振盪器之介紹....................................87
4.3 環形振盪器電路IC 設計................................90
4.3.1 模擬及量測.........................................92
4.3.2 結果討論...........................................96
第五章 結論與未來展望....................................97
5.1 結論.................................................97
vii
5.2 未來展望.............................................98
參考文獻.................................................99
附錄 A..................................................101
附錄 B..................................................104
參考文獻
[1] 陳克任,有線電視通訊(寬頻網路主角),儒林圖書,民國九十
年。
[2] 王嫦瑛,數位電視地面廣播產業的發展與重大影響議題之探
討,工業技術研究院電通所。
[3] 何中庸,PLL 頻率合成與鎖相電路設計,全華書局,民國九十
年。
[4] Dean Banerjee, “PLL Performance Simulation and Design”, 2003.
[5] 育英科技有限公司,“射頻電路設計實習”,滄海書局,民國九
十二年。
[6] Nelson Soo, “Jitter Measurement Techniques”, Application Brief,
Pericom inc., 2000.
[7] 何中庸,濾波器分析與設計,全華書局,民國八十八年。
[8] D. M. Pozar, “Microwave Engineering”, John Wiley & Sons,
New York, 1998.
[9] 林信良,高效能射頻積體電路在GSM 頻段中的設計與評估,
國立高雄第一科技大學電腦通訊研究所碩士論文,民國九十三
年。
[10] W. Alan Davis, Krishna Agarwal, “Radio Frequency Circuit
Design”, John Wiley & Sons, Inc., 2001.
參考文獻
100
[11] National Semiconductor, “Dual Frequency Synthesizer for
Personal Communications”, LMX2336 data sheet, 1996.
[12] Infineon, “NPN Silicon RF Transistor”, BFR380F data sheet, 2004.
[13] SKYWORKS, “Hyperabrupt Tuning Varactors”, SMV1249 data
sheet, 2004.
[14] National Semiconductor Application note, AN-885, An-1000, An-
1001, 1996.
[15] 黃鴻文,GSM 頻段之多波道鎖相迴路設計與效能評估,國立高
雄第一科技大學電腦通訊研究所碩士論文,民國九十二年。
[16] SAWTEK, “1090MHz SAW Filter”, 856096 data sheet, 2002.
[17] Ulrich L. Rohde and David P. Newkirk, “RF/Microwave Circuit
Design for Wireless Applications”, John Wiley & Sons, Inc., 2000.
[18] SIRENZA, “DC-5000MHz, Cascadable, SiGe HBT MMIC
Amplifier”, SGA5386 data sheet.
[19] Motorola, “PLL-Tuned UHF and VHF Audio/Video High -
Integration Modulator”, MC44BS373CA data sheet, 2002.
[20] Ali Hajimiri, Sotirios Limotyrakis, and Thomas H. Lee, “Jitter and
Phase Noise in Ring Oscillators”, IEEE Journal of Solid-State
Circuit, vol.34, no. 6, 1999.
[21] Kuo-Hsing Cheng, Lin-Jiunn Tzou, Wei-Bin Yang and
Shyh-Shyuan Sheu, “A CMOS Low Power Voltage Controlled
Oscillator with Split-Path Controller”, IEEE, 2001. pp. 421-424
vol.1.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top