引言

一个典型的卫星接收机系统由图1列出的功能块组成：
－抛物线是系统天线，主要功能是将信号集中反射到低噪块LNB上；

－低噪块位于天线的焦点上，主要功能是把10GHz的信号转换成低频信号(1-2GHz )，被降频的信号叫做“初始转换信号”，使用一条成本低廉的同轴电缆就可以将这些信号传送到接收机。此外，通过内置一个低噪放大器，可以提高初始转换信号的电平。一个通用的低噪块利用接收机发送的命令信号，可以改变极化类型（横向或纵向）或工作频带。

LNBxx21 家族是为卫星LNB模块供电/连接LNB块与接收机的集成化解决方案。LNBxx21的很多功能可以让LNB电源/接口符合国际标准，此外，模块内还包括一个I2C总线接口，因为集成了一个升压直流-直流控制器，所以可以在一个单输入电源电压下工作。

LNBxx21 家族功能

单电源电压

在消费应用中，电源的发展趋势是尽可能地降低设备印刷电路板上的电源电压。卫星接收机也毫不例外。

图1　基本卫星电视接收机（略）

由于集成了升压控制器，LNBxx21可以在12V单电源电压下工作 (见图2)，这样，设计人员可以省去为LNB提供13/18V输出的线性调压器通常使用的16/24V电压干线。

图2　DiSEqC1.x典型应用电路（略）

而且，12V线是机顶盒应用中必备的线路，因为在新一代机顶盒中，很多外设（硬盘、DVD等）都需要这个电源电压。除单输入电源电压的优点外，内置升压直流-直流变换控制器通过控制集成线性后调压器（见图3框图）上的压降，使LNBxx21的工作功耗降低到最低水平。

集成 I2C 接口

由于集成了I2C接口，从主微处理器到LNBxx21以及从LNBxx21到主微处理器的数据传输可以通过由SDA和SCL线组成的双线I2C总线接口完成。

通过I2C总线，在系统寄存器写入6位（SR，8位）可以控制除DETIN/DSQOUT以外的所有IC功能。同一寄存器可以读取，而且，有两个位将报告过负载和过温诊断状态。通过设置专用ADDR引脚的电压电平，可以从四个不同的地址中选择I2C接口地址。

图3　LNBP/S结构图（略）

DiSEqC 实现

LNBxx21内置一个出厂前按标准调整的22KHz音频发生器，可以通过一个I2C接口或一个支持对DiSEqC数据直接编码的专用引脚来控制这个发生器（见图3：DSQIN引脚）。上升和下降边缘在5 s到15 s通常是8 s的范围内可以控制，以避免射频污染信号进入接收机。

图4　DiSEq2.0典型应用电路图（略）

因为内置的22KHz音频检波器支持全双向DiSEqC连接，所以，除符合单向DiSEqC 1.x 标准外(见图2)，LNBxx21 还兼容双向DiSEqC 2.x 标准 (见图4)。音频检波器的输入引脚(DETIN) 必须交流耦合DiSEqC 总线。在内部连接一个漏极开路的场效应MOS晶体管的DSQOUT引脚上，可以提取 PWK 数据，而这个引脚必须连接一个外部上拉电阻器，如图4所示。如果利用图4中的电路，当在DETIN引脚上检测到一个22KHz音频信号时，场效应MOS晶体管导通，在其它情况中，MOS管将处于关断状态。PWK 数据按以下方式译码（见图5和图6）：

图5　DSQOUT和DETIN连接图（略）

图6　DSQOUT与DETIN信号对比（略）

0> 如果在DETIN引脚上出现一个22KHz的音频信号，逻辑电平低；

1>如果在DETIN引脚上未出现一个22KHz的音频信号，逻辑电平高；

PWK 数据在LNBxx21 与主微处理器之间交换，采用兼容3.3V 和 5V两种电压的微控制器的逻辑电平。数据交换因为是通过两个专用引脚DSQIN和DSQOUT完成的，所以，可以在PWK数据和PWK调制之间保持准确的定时关系。

欠压锁定和电源接通复位

LNBxx21 内置一个与Byp引脚相连的5V 电压基准电路（见图3），当供给的VCC压降低于一个固定的阈压（通常6.7V）时，这个欠压锁保护电路可以禁用整个电路，此外，当VCC接通并从零压上升到阈压（通常7.3V）时，LNBxx21 内置电源接通复位电路可以将所有的 I2C 寄存器归零。

LNBxx21内置I2C 接口系统寄存器在接通电源时可以自动复位。

只要 VCC 保持在欠压锁保护阈压(通常6.7V)以下，这个接口不会响应任何I2C命令，系统寄存器（SR）被初始化到所有零压，从而使电源块保持禁用状态。一旦VCC 上升到 7.3V （典型值）后，I2C 接口就会被激活，然后，主微处理器就可以配置系统寄存器。这一过程是为防止电源接通复位电路的错误性重触发而在欠压锁保护阈压中提供的500mV滞后电压产生的。

动态过负载和过温保护

LNBxx21 由一个安全工作区（SOA）类型的限流模块来保护输出电压级，预防输出过负载和短路。从专用的ISEL功能块中可以选择两个限流阈值。根据LNBXX21版本不同，更高的阈流在500mA 到 650mA (LNBP21) 或 750mA 到 1A 范围内(LNBS21, LNBH21, LNBE21 和 LNBH221)。当输出端口接地时，安全工作区（SOA）类型的限流模块将短路电流(Isc) 分别限制在400mA （输出电压Vout 13V）或 200mA（输出电压Vout 18V），以降低功耗。此外，可以通过静态方式（简单电流钳位）或I2C系统寄存器（SR）的PCL位动态方式设置短路电流；当 PCL (脉冲限流)位设置成LOW（低）时，过流保护电路动态工作，只要检测到过负载，输出就会被临时切断，典型切断时间Toff为900ms。同时，系统寄存器的OLF位被设置成HIGH（高）。这个时长结束后，输出恢复工作，典型工作时间Ton=1/10Toff。在Ton结束后，如果仍然检测到过负载，这个保护电路将会从Toff 到Ton重新循环一次。如果没有发现过负载，在整个Ton结束后，正常工作重新开始，OLF位设置到LOW（低）状态。典型的 Ton+Toff 时长是 990ms，具体时长由内部定时器确定。这个动态操作可以大幅度降低在短路状态下的功耗，还能确保在多数状态下的优异的接通启动性能。但是，当选择了动态操作时，在输出上出现一个高电容负载可能还会引起启动困难的问题。在静态模式下启动任何电源启动电路(PCL=HIGH)，然后在选择一段时间后，从静态模式切换到动态模式(PCL=LOW)，可以解决这个问题。在静态模式下，当实现电流钳位限制而且在过载状况清除后电流钳位限制恢复到LOW状态时，I2C OLF 位进入HIGH状态。此外，这个IC电路还可以防止过热：当结温超过150 C (典型值)时，升压变换器和线性调节器关闭，OTF SR 位设置成 HIGH。当结温降低到140 C (典型值)时，正常操作重新开始，OTF位恢复到LOW。

回路直通开关(LT1-LT2)

LNBP21和LNBS21 内置一个连接LT1 和 LT2引脚的开关(见图3)，当主接收机因为将I2C EN位设置成LOW状态而被关断时，这个开关可以实现传输一个与LT1引脚相连的主接收机的输出所需的主机输入功能。当两个接收机串联而且从接收机（距天线最近的）被禁用时，就会出现这种情况。主接收机可以通过从接收机的LT1输入为低噪块供电。

LNBxx21 家族成员

LNBxx21 家族包括不同的成员，以便符合市场上所有的卫星机顶盒接收机标准。

LNBP21 和 LNBS21

这两款产品是完全按照DiSEqC 1.x 和 2.0规范开发的，它们具有上文描述的"LNBxx21家族功能"中全部功能。相关的框图见图3，图2和图4给出了典型应用电路。LNBP21 和 LNBS21 集成一个标准后调节器，升压直流-直流控制器将降压固定在3V（典型值）上，阈流分别达到500mA 和 750mA。

LNBE21

LNBE21 版本是按照美国市场的输出电压规范开发的，这个版本虽然没有回路直通功能，但是集成一个开关旁通功能。通过一个可以短接DiSEqC 2.0应用所需的输出R-L滤波器的I2C位， 可以激活这个旁通功能，以防止在代码转换期间中的任何一个22KHz音频失真。(见图7)

图7　LNBE21典型应用电路（略）

通过利用一个内部控制的上升、下降时间(典型575 s)实现13/18V快速转换的TEN/VSEL引脚（见图7），LNBE21 兼容13/18V 控制字通信标准。

LNBH21

LNBH21 集成一个可以降低降压（2V典型）的"半低"降压后调节器，结果，功耗被进一步降低，热管理变得更加容易。

这款产品符合美国和欧洲输出电压标准以及几个亚洲标准。

LNBH21 具有 LNBS21 的所有功能，不过，像LNBE21一样，没有回路直流功能引脚 (LT1 和 LT2)。

LT1 引脚被一个辅助输出电压引脚(VoTX)取代，这个替代引脚可以在代码转换过程中旁通DiSEqC 2.0应用中的输出R-L 滤波器(见图8)。LT2被ISEL引脚取代，这个引脚提供一个输出限流的选择（450mA/750mA）。

图8　LHBH21块图（略）

LNBH221

LNBH221是一个双输出的LNBH21，专用用于双调谐器机顶盒接收机(见图9)。

图9　LNBH221框图（略）