CMMB終端芯片大比較:幾種典型調(diào)諧器分析評(píng)測(cè)

CMMB終端芯片內(nèi)含調(diào)諧器、解調(diào)器、解碼解擾器等模塊，作為其前端的調(diào)諧器至關(guān)重要。本文選取五款比較典型的調(diào)諧器芯片進(jìn)行分析比較，分別是ADMTV102、ADMTV803、MxL5007T、SMS1180和TP3021。

ADMTV102是ADI最早推出的支持CMMB標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)諧器，在國(guó)內(nèi)終端設(shè)備如手機(jī)、移動(dòng)電視、MP4等中得到了廣泛應(yīng)用，該芯片除支持CMMB外，還支持國(guó)標(biāo)DTMB、歐洲D(zhuǎn)VB-H/T、韓國(guó)推出的T-DMB以及FM，接收波段包括FM(65~108MHZ)，band-III(174~245MHZ), VHF(470MHz~862MHz), L-band(1450~1492MHz)。

ADI近期推出的ADMTV803同樣支持多種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，接收的波段為VHF(54~245MHz) 和 UHF(470~862MHz)。ADI官網(wǎng)給出的數(shù)據(jù)顯示，ADMTV803新增加了美國(guó)ATSC-M/H和日本ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)支持，同時(shí)從FM轉(zhuǎn)而支持FM升級(jí)的DAB。通過(guò)拆解發(fā)現(xiàn)芯片射頻信號(hào)輸入引腳由ADMTV102的三個(gè)減少為兩個(gè)，系統(tǒng)模塊布局和ADMTV102有極高的相似度。

MxL5007T特別之處在于可接收44HZ到885MHz連續(xù)頻段信號(hào)，支持幾乎所有主要有線電視、地面數(shù)字和模擬電視標(biāo)準(zhǔn)。該芯片由Maxlinear公司在2008年第二季度量產(chǎn)。

SMS1180是SIANO公司在2008年7月針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)推出的首款SIP封裝、內(nèi)含調(diào)諧器和解調(diào)器的芯片。該調(diào)諧器除了支持UHF (470~862 MHz)波段，還支持S波段。

TP3021在7x11mm2的模塊中集成了調(diào)諧器、解調(diào)器、晶振和無(wú)源器件，是國(guó)內(nèi)廠商泰合志恒和夏普合作在2008年11月量產(chǎn)的一體集成的CMMB接收器，支持CMMB標(biāo)準(zhǔn)的UHF和S波段，不過(guò)在其官網(wǎng)上并未透露其內(nèi)含的調(diào)諧器是否還支持其他數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)上面列舉的信息，可以看到CMMB終端芯片的一些發(fā)展變化，由早期調(diào)諧器、解調(diào)器、解碼器各自單芯片，發(fā)展為目前較主流的調(diào)諧器和解調(diào)器的合二為一，而且支持的CMMB波段也在增加。

芯片尺寸

ADMTV102的芯片尺寸約為2.82x2.87mm2，ADMTV803在相同特征尺寸的基礎(chǔ)上面積僅為ADMTV102的64%，為2.26x2.29mm2。MxL5007T的芯片尺寸為2.70x2.70mm2，這在目前調(diào)諧器中的優(yōu)勢(shì)并不明顯，但相比SMS1180內(nèi)的調(diào)諧器芯片4.81x3.51mm2的面積，具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。TP3021內(nèi)含的調(diào)諧器芯片尺寸為2.75x2.69mm2。

功耗

ADMTV102在接收VHF和UHF信號(hào)的功耗分別為180毫瓦和200毫瓦，ADMTV803功耗僅為ADMTV102一半，在連續(xù)模式下的低功耗分別為92毫瓦(VHF)和94毫瓦(UHF)，由圣景(上海)微電子公司(以下簡(jiǎn)稱“圣景”)對(duì)芯片射頻信號(hào)接收通路分析，兩款芯片從低噪放到濾波器的電路相差較大;MxL5007T的功耗在五款芯片中最高，為300毫瓦，使其相對(duì)于移動(dòng)設(shè)備更適合于機(jī)頂盒;TP3021的功耗小于80毫瓦，而SIANO公司宣稱SMS1180的功耗非常低，僅為31毫瓦。

靈敏度

ADMTV102的自動(dòng)增益控制動(dòng)態(tài)范圍典型值為-102dBm到0dBm，ADMTV803為?102dBm到+10dBm;TP3021測(cè)試時(shí)使用QPSK調(diào)制接收靈敏度達(dá)到-99.6dBm左右;SMS1180在調(diào)諧器和解調(diào)器中各有一個(gè)電路模塊保證其在室內(nèi)縱深環(huán)境下的接收靈敏度。圣景公司將在近期對(duì)SMS1180中調(diào)諧器芯片進(jìn)行解剖。

目前，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外公司參與到CMMB芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，例如，靈芯集成已推出S202ITM和S203ITM;法國(guó)迪康在2009年2月推出Octopus平臺(tái)和DIB10098芯片，其中DIB10098是調(diào)諧、解調(diào)、內(nèi)存和電源管理模塊集成的65nm工藝芯片。此外，博通公司在2009年底也將量產(chǎn)整合了調(diào)諧器和解調(diào)器的CMMB芯片，該芯片功耗更小，并且能自動(dòng)識(shí)別以及選擇頻段。

圖1: 5款芯片實(shí)際比例去封裝頂層圖(左起分別為ADMTV102、ADMTV803、MxL5007T、SMS1180和TP3021)。

多標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧器MxL5007T

MxL5007T是Maxlinear公司在2008年量產(chǎn)的一款數(shù)字地面硅調(diào)諧器。該芯片的特色在于能夠通過(guò)天線或有線接收從44HZ到885MHz連續(xù)頻段信號(hào)。它支持中國(guó)CMMB、美國(guó)ATSC、ATSC-M/H，歐洲D(zhuǎn)VB-T等多標(biāo)準(zhǔn)。

由圣景揭秘的芯片版圖模塊分布圖和系統(tǒng)框圖(圖2和圖3)可見(jiàn)，MxL5007T集成了可變?cè)鲆鍸NA、混頻器、低通濾波器、自動(dòng)增益放大器、基帶DSP以及鎖相環(huán)等。

圖2：MxL5007T版圖模塊分布圖。

圖3: MxL5007T芯片系統(tǒng)框圖。

MxL5007T芯片尺寸為2.7X2.7mm2，在數(shù)字電視硅調(diào)諧器中屬于中等尺寸，但和ADI公司的VHF/UHF多數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)硅調(diào)諧器ADMTV803相比，單芯片多了約40%的面積。

圣景通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，MxL5007T芯片I2C接口和基帶DSP約11萬(wàn)門單元，其面積占整個(gè)芯片的18%，與ADMTV803相比(其面積僅占全芯片的5%左右)，MxL5007T數(shù)字控制邏輯規(guī)模大了不少。

此外，該芯片集成了兩個(gè)鎖相環(huán)，除了通常硅調(diào)諧器芯片集成的，用于信號(hào)降頻的鎖相環(huán)之外，還設(shè)計(jì)了一個(gè)產(chǎn)生相對(duì)較低頻率時(shí)鐘的鎖相環(huán)，用于接收信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣。據(jù)悉，MxL5007T目前多用于有線電視信號(hào)接收。

ADMTV102是目前市場(chǎng)占有率較高的一款產(chǎn)品，性能比較均衡;缺點(diǎn)是功耗稍高及片外元器件數(shù)量較多(約20個(gè))。ADMTV102的升級(jí)產(chǎn)品ADMTV803將功耗降至約90mW;同時(shí)集成了眾多電阻、電容等器件，將片外器件數(shù)量降至6個(gè)，對(duì)降低系統(tǒng)成本十分有利;另外其噪聲系數(shù)比ADMTV102約低1.5dB，接收靈敏度性能有較大提高。

Mxl5007T由于支持44M~1G的頻段，同時(shí)支持中頻輸出，導(dǎo)致其功耗比其他CMMB tuner高;但它300mW的功耗在支持全頻段的tuner中還是比較低的。

Siano 1180調(diào)諧器面積比ADMTV803大2倍以上，成本較高。而官方提供的31mW的功耗是分時(shí)工作的功耗，其tuner的實(shí)際功耗應(yīng)高于ADMTV803。