摘要 近年来，数字电视飞速发展，正在逐步取代传统的模拟电视而成为主流传播 方式。调谐器作为信号接收链路中的关键环节，其性能对输出图像和声音的质量 有至关重要的影响。因此，作为整个数字电视产业链中的重要部份，调谐器的设 计和研发受到业界的广泛关注，尤其是CMOS单芯片解决方案，因其具备低成 本、低功耗和小体积的优点，市场前景被普遍看好。 本论文针对单芯片数字电视调谐器的设计难点，从系统架构和性能到射频前 端各组成模块，详细展开研究和设计。 首先，简要介绍了目前数字电视的发展概况以及电视调谐器的研究现状，提 出了单芯片方案相比较于传统铁盒形方案的优势，以及实现此方案的难点。然后 以欧洲国家普遍采用的DVB-T数字电视地面广播标准为例，详细分析计算了调 谐器系统在增益，噪声，线性度等方面需要达到的性能指标。 为实现设计目标，总结和概括了目前广泛采用的几种典型系统架构，分析和 比较了他们各自的优缺点，提出了适合单芯片集成的二次变频低中频方案，并且 明确了其中各个电路模块的功能，以及需要达到的性能指标。通过合理分配，使 得各模块易于设计实现。 在此基础之上，对射频前端电路中的可变增益低噪声放大器，上变频混频器 和正交下变频混频器进行电路设计。通过采用创新性的电路结构，优化性能，使 其满足系统应用的要求。之后进行流片实现，并且通过测试得到射频前端整体的 各项性能参数，基本能够满足应用，同时也对理论分析作了有力验证。 总结测试结果后，对系统架构进行改进设计，着力于在输入信号功率增大时 继续提高线性度，以此实现扩大接收动态范围的目的。通过引入无源衰减器模块， 打破限制线性度提高的瓶颈，并且对衰减器的接管点和增益变化范围进行了详细 的理论分析。此外，还对上变频混频器模块进行改进设计，通过流片验证，并对 该模块进行单独测试，得到各项性能指标，基本满足系统要求。 关键词：电视调谐器，系统架构，单芯片，二次变频，噪声系数，线性度 中图分类号：TN4 本论文工作受到国家高科技研究发展计划资助（项目编号：2007AA01Z282)III 摘要 近年来，数字电视飞速发展，正在逐步取代传统的模拟电视而成为主流传播 方式。调谐器作为信号接收链路中的关键环节，其性能对输出图像和声音的质量 有至关重要的影响。因此，作为整个数字电视产业链中的重要部份，调谐器的设 计和研发受到业界的广泛关注，尤其是 CMOS 单芯片解决方案，因其具备低成 本、低功耗和小体积的优点，市场前景被普遍看好。 本论文针对单芯片数字电视调谐器的设计难点，从系统架构和性能到射频前 端各组成模块，详细展开研究和设计。 首先，简要介绍了目前数字电视的发展概况以及电视调谐器的研究现状，提 出了单芯片方案相比较于传统铁盒形方案的优势，以及实现此方案的难点。然后 以欧洲国家普遍采用的 DVB-T 数字电视地面广播标准为例，详细分析计算了调 谐器系统在增益，噪声，线性度等方面需要达到的性能指标。 为实现设计目标，总结和概括了目前广泛采用的几种典型系统架构，分析和 比较了他们各自的优缺点，提出了适合单芯片集成的二次变频低中频方案，并且 明确了其中各个电路模块的功能，以及需要达到的性能指标。通过合理分配，使 得各模块易于设计实现。 在此基础之上，对射频前端电路中的可变增益低噪声放大器，上变频混频器 和正交下变频混频器进行电路设计。通过采用创新性的电路结构，优化性能，使 其满足系统应用的要求。之后进行流片实现，并且通过测试得到射频前端整体的 各项性能参数，基本能够满足应用，同时也对理论分析作了有力验证。 总结测试结果后，对系统架构进行改进设计，着力于在输入信号功率增大时 继续提高线性度，以此实现扩大接收动态范围的目的。通过引入无源衰减器模块， 打破限制线性度提高的瓶颈，并且对衰减器的接管点和增益变化范围进行了详细 的理论分析。此外，还对上变频混频器模块进行改进设计，通过流片验证，并对 该模块进行单独测试，得到各项性能指标，基本满足系统要求。 关键词：电视调谐器，系统架构，单芯片，二次变频，噪声系数，线性度 中图分类号：TN4 本论文工作受到国家高科技研究发展计划资助(项目编号：2007AA01Z282)