摘要：MAX9930-MAX9933系列RF控制器和檢測器適用于各種應用，其中，通過光纖傳輸有線電視信號（CATV）是該系列器件非常理想的應用之一，利用RF控制器或RF檢測器控制互阻放大器（TIA）的增益。本文介紹了如何使用MAX9930構成RF控制器或檢波器。

PON技術

在高速互聯網接入和有線電視（CATV）市場需求的驅動下，光纖設備的需求量迅速增長。市場增長的關鍵因素是新一代低成本的PON （無源光網絡）硬件系統以及GPON （吉比特無源光網絡）和EPON （以太網無源光網絡）新標準的出現。

PON系統通常包含一個中心局（稱為OLT，光纖線路終端）和多個用戶端設備（稱為ONU，光網絡終端）。多達32個ONT可以連接到一個OLT，互聯網數據、語音數據、電視信號等多種信號可以在同一條多模光纖上采用不同波長傳輸。ONT中的光收發器用于恢復語音、數據、視頻信息。

CATV系統RF控制器和檢波器的基本操作

PON系統的光收發器也稱作三工器，提供三路輸出，其中一路用于CATV的RF端口，用于連接機頂盒。光收發器通常需要一個互阻放大器（TIA），把來自光二極管的電流信號轉換成電壓輸出。為了在光纖信號強度變化時為機頂盒提供固定的RF輸出功率，需要自動調整TIA增益。增益控制可以通過單純的模擬反饋環路RF控制器（圖1）實現，也可以利用微控制器內部數字反饋環路的RF檢測器（圖2）實現。

圖1. 典型的CATV應用中，利用模擬反饋環路的RF控制器調整TIA增益。

圖2. 利用RF檢測器、微控制器構成的數字反饋環路調整TIA增益。

CATV應用中，TIA的帶寬以及提供增益調整的RF控制器/檢測器帶寬范圍為：47MHz到870MHz。MAX9930–MAX9933系列RF控制器和檢測器設計滿足這一應用需求。

MAX9930 RF控制器工作在2MHz至1600MHz頻率范圍，可接收-45dBm至0dBm輸入功率。MAX9933 RF檢測器與MAX9930工作在相同的頻率范圍和輸入功率范圍，圖3所示為兩款芯片的內部框圖。

圖3. MX9930 （RF控制器）和MAX9933 （RF檢測器）原理框圖。

RF控制器典型應用

圖1所示應用電路中，利用MAX9930檢測輸出功率，放大器（MAX4412）對MAX9930輸出反相，從而為TIA提供一個負反饋網絡（圖4）。TIA （MAX3654等）電路中，當增益控制輸入電壓（VAGC）增加時，互阻放大器增益下降。因此，MAX9930輸出必需反相。

圖4. MAX9930作為RF控制器的典型應用。

利用控制器實現RF檢測

圖2中，利用微控制器和RF檢測器構成數字反饋網絡，MAX9933 RF檢測器可以實現這個功能，圖3所示MAX9930 RF控制器可以作為RF檢測器，將環路連接在輸出引腳（OUT）和輸入引腳之間，SET從外部實現極性反轉構成閉合環路。極性反轉提供負反饋閉合環路，可利用反相配置的MAX4412放大器。圖5給出了MAX9930 RF控制器用作RF檢測電路的原理圖。

圖5. 配合MAX4412反相放大器，MAX9930 RF控制器構成RF檢測器。

圖5電路在下述條件下進行測試：VCC = 5V，R = 10kΩ，C = 2200pF和VREF = 2V。MAX9930的RFIN輸入由50MHz RF信號發生器提供，發生器輸出功率在-45dBm到±0dBm （50Ω終端匹配）。

圖5中的SET電壓（RF檢測器輸出）與RFIN功率呈對數關系，如圖6所示。

圖6. 圖5中RF檢測器MAX9930的SET輸出與RFIN之間的關系曲線。

總結

CATV光纖通信中，RF控制器/檢測器可以用來控制TIA增益。本文介紹的MAX9930 RF控制器可以配合運算放大器，調整CATV信號鏈的增益。