BRPI0709188A2 - amplificador limitador de freqüência em um receptor fsk - Google Patents

Abstract

AMPLIFICADOR LIMITADOR DE FREQUêNCIA EM UM RECEPTOR FSK. Um sistema para o processamento de comunicação de sinais entre um módulo de transíação em freqúência (20) e um decodificador receptor integrado (60). De acordo com uma modalidade exemplar, o decodificador (60) e o módulo de transíação em freqúência compreendem um aparelho de processamento de sinal compreendendo uma entrada para o recebimento de um sinal modulado por deslocamento de freqúência manipulado por chave, um amplificador tendo uma retroalimentação negativa acoplada à dita entrada, em que a dita entrada é ainda acoplada a uma primeira fonte de potencial de referência e a uma segunda fonte de potencial de referência; e um circuito tanque acoplado entre o dito amplificador diferencial e uma saída. Mais particularmente, o amplificador pode compreender um primeiro transistor tendo um primeiro coletor, um primeiro emissor e uma primeira base acoplada a uma fonte de sinal, em que a dita primeira base é ainda acoplada ao dito primeiro coletor e a um segundo transistor com uma segunda base, um segundo emissor acoplado ao dito primeiro emissor e a um segundo coletor, em que o dito segundo coletor é acoplado a um filtro passa banda e o dito filtro passa banda é ainda acoplado a uma saída.

Description

"AMPLIFICADOR LIMITADOR DE FREQÜÊNCIA EM UM RECEPTOR FSK"

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDO RELACIONADO

O presente pedido reivindica a prioridade e todos os benefícios advindos de um pe-dido de patente provisório depositado no Departamento de Marcas e Patentes dos EstadosUnidos em 29 de março de 2006, ao qual foi atribuído o número de série 60/787072.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se, de modo geral, a comunicação de sinais, e, maisparticularmente, a uma arquitetura e protocolo para o processamento de comunicação desinais entre um aparelho de translação em freqüência, que pode ser referido no presentedocumento como um módulo de translação em freqüência (FTM), e um decodificador recep-tor integrado (IRD).

Informações da Técnica

Em um sistema de difusão via satélite, um ou mais satélites recebem sinais, inclusi-ve sinais de áudio e/ou vídeo de um ou mais transmissores baseados em terra. Os satélitesamplificam e re-difundem estes sinais para um equipamento de recebimento de sinal nasresidências dos consumidores através de transponders que operam em freqüências especí-ficas e possuem larguras de banda predeterminadas. Tal sistema inclui uma porção detransmissão de enlace ascendente (isto é, da terra para os satélites), uma porção de rece-bimento e transmissão via satélite na órbita da terra, e uma porção de enlace descendente(isto é, dos satélites para a terra).

Nas residências que recebem sinais de um sistema de difusão via satélite, o equi-pamento de recebimento de sinal pode ser usado para um deslocamento de freqüência detodo um espectro de difusão dos satélites, e para o empilhamento dos sinais de freqüênciada saída resultante em um único cabo coaxial. Ou seja, o espectro de freqüência associadoa um conjunto de sinais é deslocado para as freqüências adjacentes ao, ou diferentes do,espectro de freqüência de um outro conjunto de sinais, deste modo posicionando ou empi-lhando os conjuntos de sinais no domínio da freqüência. Uma vez que o número de satélitesdentro de um sistema de difusão via satélite aumenta, e com a proliferação dos canais dealta definição via satélite, chegaremos a um ponto no qual a largura de banda total requeridapara acomodar todos os satélites irá exceder a capacidade de transmissão do cabo coaxial.

Tornou-se necessário que a indústria de decodificadores de satélite implante mais slots desatélite em seus sistemas de distribuição. A fim de prover um número maior de transmissõesvia slots de satélite, foi desenvolvido um meio mais elaborado para a seleção de configura-ções de satélite, chamado o método de módulo de translação em freqüência (FTM).

Um módulo FTM para a liberação de sinais de satélite para os Decodificadores Re-ceptores Integrados (IRD) compreende uma ou mais entradas / saídas (l/O) acopladas aosamplificadores de um bloco conversor de baixo ruído (LNB)1 e uma ou mais entradas / saí-das acopladas aos decodificadores IRD. O módulo FTM operativo de modo a receber assolicitações do decodificador IRD indicando os canais de programa via satélite desejados.

Em resposta à solicitação do decodificador IRD, o módulo FTM controla o bloco LNB apro-priado de tal forma que o canal solicitado, ou bloco de canais, seja liberado para a l/O domódulo FTM. O módulo FTM em seguida pode deslocar a freqüência do canal solicitadopara uma segunda freqüência correspondente a uma freqüência não ocupada na linha detransmissão dos decodificadores IRD. O módulo FTM em seguida comunica ao decodifica-dor IRD solicitante a freqüência na qual o canal solicitado será suprido. Quando o móduloFTM é operativo de modo a acoplar uma pluralidade de canais de programa via satélite parauma pluralidade de decodificadores IRD, o módulo FTM comanda individualmente cada blo-co LNB no sentido de suprir os canais ou banda de canais desejados na mesma linha detransmissão para os decodificadores IRD, sendo cada canal ou banda de canais desejadosmodulados em freqüências únicas.

O módulo FTM utiliza um esquema de modulação de Chaveamento por Desloca-mento de Freqüência (FSK) de um transmissor UART controlado a 2.3 MHz para comunicaros comandos de seleção para os decodificadores IRD e módulo FTM. Os sistemas de deco-dificadores de satélite atuais utilizam complicados receptores PLL e superhetrodina paraamplificar a banda estreita requerida para uma recepção de chaveamento FSK sem nenhu-ma conversão ou detecção. Isto resulta em uma implementação indesejavelmente dispendi-osa a ser realizada em cada decodificador IRD ou módulo FTM, sendo este custo muitomaior que o custo do sistema de comunicação DiSEqC. Existe a necessidade de um meiode processamento de sinal de chaveamento FSK de baixo custo com filtro de freqüência,imitação de amplitude, e larga faixa dinâmica, sem necessidade de um oneroso sistema decorreção AGC. A presente invenção aqui descrita trata deste e/ou outros problemas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com um aspecto da presente invenção, um aparelho para o processa-mento de um sinal de chaveamento FSK é apresentado. De acordo com uma modalidadeexemplar, o aparelho compreende uma entrada para o recebimento de um sinal moduladopor deslocamento de freqüência manipulado por chave, um amplificador tendo uma retroali-mentação negativa acoplada à dita entrada, em que a dita entrada é acoplada ainda a umaprimeira fonte de potencial de referência e a uma segunda fonte de potencial de referência;e um circuito tanque acoplado entre o dito amplificador diferencial e uma saída.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é apresentado um apare-lho de processamento de sinal de chaveamento FSK. De acordo com uma modalidade e-xemplar, o aparelho de processamento de sinal de chaveamento FSK compreende um pri-meiro transistor dotado de um primeiro coletor, um primeiro emissor, e uma primeira baseacoplada a uma fonte de sinal, em que a dita primeira base é acoplada ainda ao dito primei-ro coletor; e um segundo transistor tendo uma segunda base, um segundo emissor acopladoao dito primeiro emissor, e um segundo coletor, em que o dito segundo coletor é acoplado aum filtro passa banda e o dito filtro passa banda é acoplado ainda a uma saída.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os aspectos e vantagens acima mencionadas, assim como outros aspectos e van-tagens da presente invenção, e o modo de se obtê-las, tornar-se-ão mais evidentes e a pre-sente invenção será melhor entendida por meio da referência à descrição das modalidadesda presente invenção a seguir, tomada em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais:

A Figura 1 é um diagrama mostrando uma modalidade exemplar para a implemen-tação da presente invenção.

A Figura 2 é um diagrama em blocos mostrando outros detalhes do módulo FTM daFigura 1 de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.

A Figura 3 é um diagrama que mostra outros detalhes da interconectividade entre omódulo FTM 20 e o decodificador IRD 60 da Figura 1 de acordo com uma modalidade e-xemplar da presente invenção.

A Figura 4 é um diagrama de uma modalidade exemplar para a implementação dapresente invenção mostrando outros detalhes do transceptor 32 da Figura 3.

A Figura 5 é um diagrama de uma modalidade exemplar para a implementação dapresente invenção, mostrando outros detalhes de um circuito de seleção de freqüência epré-processamento 321 da Figura 4.

A Figura 6 é um diagrama de uma modalidade exemplar para a implementação dapresente invenção, mostrando outros detalhes do circuito de amplificação e grampeamentode dados 325 da Figura 4.

Os exemplos aqui apresentados ilustram as modalidades preferidas da presente in-venção, e estes exemplos não devem ser construídos como limitadores do âmbito de aplica-ção da presente invenção

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

É desejável se desconectar a impedância de saída da fonte de alimentação do blo-co LNB de baixa impedância dos circuitos de módulo FTM quando no modo de módulo FTMpor meio da efetiva elevação da impedância de saída da fonte de alimentação do bloco LNBquando no modo de módulo FTM. Como uma fonte de tensão, as fontes de alimentação debloco LNB convencionais representam uma baixa impedância à terra. Esta baixa impedân-cia, quando interrompida, sobrecarrega o sinal de módulo FTM modulado a 2.3 MHz, provo-cando uma distorção de forma de onda. Um aspecto da presente invenção envolve a desco-nexão de uma saída de baixa impedância de uma fonte de alimentação de bloco LNB deuma rede de comunicação, como, por exemplo, uma rede de comunicação de 2.3 MHz.

A seguir, com referência aos desenhos, e, mais particularmente, à Figura 1, é mos-trado um diagrama de uma modalidade exemplar 100 para a implementação da presenteinvenção. A modalidade 100 da Figura 1 compreende uma pluralidade de meios de recebi-mento de sinal, tais como os elementos ou dispositivos de recebimento de sinal 10, como,por exemplo, as antenas parabólicas na modalidade exemplar da presente invenção, o meiode translação em freqüência, como, por exemplo, o módulo FTM 20, uma pluralidade demeios de divisão de sinal, tais como os divisores de sinal 40, e uma pluralidade de meios derecebimento e decodificação de sinal, tais como os decodificadores IRD 60. De acordo comuma modalidade exemplar descrita no presente documento, os elementos acima menciona-dos da modalidade 100 são operacionalmente acoplados uns aos outros via um meio detransmissão, como, por exemplo, um cabo coaxial, embora outros tipos de meios de trans-missão possam ser também usados de acordo com a presente invenção, a modalidade 100pode, por exemplo, representar uma rede de comunicação de sinal dentro de uma dada ca-sa e/ou escritório.

Os elementos de recebimento de sinal 10 são, cada qual, operativos de modo a re-ceber sinais, inclusive sinais de áudio, vídeo e/ou de dados (por exemplo, sinais de televi-são, etc.) de uma ou mais fontes de sinal, tais como um sistema de difusão via satélite e/ououtro tipo de sistema de difusão de sinal. De acordo com uma modalidade exemplar, o ele-mento de recebimento de sinal 10 é concebido como uma antena, como, por exemplo, umaantena parabólica de recebimento para satélite, podendo, contudo, ser também incorporadocomo qualquer tipo de elemento de recebimento de sinal.

O módulo FTM 20 é operativo de modo a receber sinais, incluindo sinais de áudio,vídeo, e/ou de dados (por exemplo, sinais de televisão, etc.) dos elementos de recebimentode sinal 10, e processar os sinais recebidos utilizando funções que incluem as funções desintonização e freqüência de sinais a fim de gerar sinais de saída correspondentes que sãoprovidos aos decodificadores IRD 60 via um cabo coaxial e os divisores de sinal 40. De a-cordo com uma modalidade exemplar, o módulo FTM 20 pode se comunicar com uma plura-lidade de decodificadores IRD 60 dentro de um sistema. Para fins de exemplo e explanação,no entanto, a Figura 1 mostra um módulo FTM 20 conectado a 8 decodificadores IRD 60usando os divisores de sinal de duas vias simples 40. Outros detalhes exemplares com rela-ção ao módulo FTM 20, e sua capacidade de se comunicar com os decodificadores IRD 60serão providos mais adiante no presente documento.

Os divisores de sinal 40 são, individualmente, operativos no sentido de realizar umafunção de divisão e/ou repetição de sinal. De acordo com uma modalidade exemplar, osdivisores de sinal 40 são, cada qual, operativos no sentido de executar uma função de divi-são de sinal de 2 vias de modo a facilitar a comunicação de sinais entre o módulo FTM 20 eos decodificadores IRD 60.

Os decodificadores IRD 60 são, individualmente, operativos no sentido de realizarvárias funções de recebimento e processamento de sinal, inclusive as funções de sintoniza-ção, demodulação e decodificação. De acordo com uma modalidade exemplar, cada decodi-ficador IRD 60 é operativo de modo a sintonizar, demodular, e decodificar os sinais providosdo módulo FTM 20 através dos divisores de sinal 40, e habilitar as saídas aurais e/ou visuaiscorrespondentes aos sinais recebidos. Conforme será descrito mais adiante no presentedocumento, estes sinais são providos do módulo FTM 20 para os decodificadores IRD 60responsivos aos comandos de solicitação dos decodificadores IRD 60, e tais comandos desolicitação podem, isoladamente, representar uma solicitação de uma banda desejada desinais de televisão. Com um sistema de difusão via satélite, cada comando de solicitaçãopode, por exemplo, indicar um satélite desejado e/ou um transponder desejado. Os coman-dos de solicitação podem ser gerados pelos decodificadores IRD 60 responsivos às entra-das de usuário (por exemplo, via dispositivos de controle remoto, etc.).

De acordo com uma modalidade exemplar, cada decodificador IRD 60 inclui aindaum dispositivo de saída de áudio e/ou vídeo associado, como, por exemplo, um dispositivode vídeo de definição padrão (SD) e/ou de alta definição (HD). Este dispositivo de vídeo po-de ser integrado ou não integrado. Por conseguinte, cada decodificador IRD pode ser incor-porado como um dispositivo, tal como um aparelho de televisão, um computador ou monitor,que inclui um dispositivo de vídeo integrado, ou como um dispositivo, como, por exemplo,um aparelho decodificador (set-top box), um gravador de vídeo cassete (VCR), um tocadorde disco versátil digital (DVD), um aparelho de vídeo game, gravadores de vídeo pessoal(PVR), um computador, ou outro dispositivo que possa não incluir um dispositivo de vídeointegrado.

Com referência à Figura 2, é apresentado um diagrama em blocos que mostra ou-tros detalhes do módulo FTM da Figura 1 de acordo com uma modalidade exemplar da pre-sente invenção, o módulo FTM da Figura 2 compreende um meio de comutação, como, porexemplo, um comutador cross over 22, uma pluralidade de meios de sintonização, tais comoos sintonizadores 24, uma pluralidade de meios de conversão de freqüência, tais como osconversores ascendentes de freqüência (UC) 26, uma pluralidade de meios de amplificação,tais como os amplificadores de ganho variável 28, meios de combinação de sinal, tais comoo combinador de sinal 30, meios de transcepção, tais como o transceptor 32, e meios decontrole, tais como a controladora 34. Os elementos acima do módulo FTM podem ser im-plementados usando-se circuitos integrados (IC), ou um ou mais elementos podem ser inclu-idos em um dado circuito IC. Além disso, um dado elemento pode ser incluído em mais deum circuito IC. Para fins de clareza de descrição, certos elementos convencionais associa-dos ao módulo FTM 20, como, por exemplo, determinados sinais de controle, sinais de for-ça, e/ou outros elementos poderão não ser mostrados na Figura 2.

O comutador cross over 22 é operativo de modo a receber uma pluralidade de si-nais de entrada dos elementos de recebimento de sinal 10. De acordo com uma modalidadeexemplar, estes sinais de entrada representam várias bandas de sinais de televisão em ra-diofreqüência (RF). Com um sistema de difusão via satélite, estes sinais de entrada podem,por exemplo, representar os sinais de banda larga, e o comutador cross over 22 pode incluiruma entrada para cada polarização de sinal utilizada dentro do sistema. Ainda, de acordocom uma modalidade exemplar, o comutador cross over 22 passa seletivamente os sinaisde RF a partir de suas entradas para os designados sintonizadores específicos 24 responsi-vos aos sinais de controle da controladora 34.

Os sintonizadores 24 são, cada qual, operativos no sentido de executar uma funçãode sintonização de sinal responsiva a um sinal de controle por parte da controladora 34. Deacordo com uma modalidade exemplar, cada sintonizador 24 recebe um sinal de RF do co-mutador cross over 22, e executa a função de sintonização de sinal por meio da filtragem eda conversão descendente de freqüência (isto é, uma conversão descendente de múltiplosestágios) do sinal de RF para, assim, gerar um sinal de freqüência intermediária (IF). Ossinais de RF e de IF podem incluir um conteúdo de áudio, vídeo e/ou de dados (por exem-plo, os sinais de televisão, etc.) e podem ser de um padrão de sinal analógico (por exemplo,NTSC, PAL, SECAM, etc.) e/ou de um padrão de sinal digital (por exemplo, ATSC, QAM,QPSK, etc.).

Os conversores ascendentes de freqüência 26 são, cada qual, operativos de modoa executar uma função de translação em freqüência. De acordo com uma modalidade e-xemplar, cada conversor ascendente de freqüência (UC) 26 inclui um elemento de mistura eum oscilador local (não mostrado nas figuras) que converte ascendentemente a freqüênciade um sinal de freqüência IF de um sintonizador correspondente 24 em uma banda de fre-qüência designada responsiva a um sinal de controle da controladora 34 para, assim, gerarum sinal de freqüência ascendentemente convertido.

Os amplificadores de ganho variável 28 são, cada qual, operativos de modo a exe-cutar uma função de amplificação de sinal. De acordo com uma outra modalidade exemplar,cada amplificador de ganho variável 28 é operativo no sentido de amplificar uma saída desinal convertido em freqüência a partir de um conversor ascendente de freqüência corres-pondente (UC) 26 para, assim, gerar um sinal amplificado. Embora não expressamentemostrado na Figura 2, o ganho de cada amplificador de ganho variável 28 pode ser contro-lado através de um sinal de controle da controladora 34.

O combinador de sinais 30 é operativo de modo a fazer uma função de combinaçãode sinais (isto é, de soma de sinais). De acordo com uma modalidade exemplar, o combina-dor de sinais 30 combina os sinais amplificados providos a partir de amplificadores de ganhovariável 28 e emite os sinais resultantes para um meio de transmissão, eximo, por exemplo,um cabo coaxial para a transmissão para um ou mais decodificadores IRD 40 através dosdivisores de sinal 40.

O transceptor 32 é operativo de modo a habilitar comunicações entre o móduloFTM 20 e os decodificadores IRD 60. De acordo com uma modalidade exemplar, o trans-ceptor 32 recebe vários sinais dos decodificadores IRD 60 e retransmite estes sinais para acontroladora 34. Em contrapartida, o transceptor 32 recebe sinais da controladora 34 e re-transmite estes sinais para um ou mais decodificadores IRD 60 através dos divisores desinal 40. O transceptor 32 pode, por exemplo, ser operativo no sentido de receber e transmi-tir sinais em uma ou mais bandas de freqüência predefinidas. Outros detalhes exemplarescom relação ao transceptor 32 e sua operação serão providos mais adiante no presente do-cumento.

A controladora 34 é operativa de modo a executar várias funções de controle. Deacordo com uma modalidade exemplar, a controladora 34 recebe comandos de solicitaçãopara as bandas desejadas de sinais de televisão a partir dos decodificadores IRD 60. Con-forme será descrito mais adiante no presente documento, cada decodificador IRD 60 podetransmitir o seu comando de solicitação para o módulo FTM 20 durante um intervalo detempo separado atribuído pela controladora 34. Com um sistema de difusão via satélite, umcomando de solicitação poderá indicar um satélite desejado e/ou um transponder desejadoque provê uma banda desejada de sinais de televisão. A controladora 34 habilita que sinaiscorrespondentes às bandas desejadas de sinais de televisão sejam transmitidos aos decodi-ficadores IRD 60 correspondentes responsivos aos comandos de solicitação.

De acordo com uma modalidade exemplar, a controladora 34 provê vários sinais decontrole para o comutador cross over 22, sintonizadores 24, e para os conversores ascen-dentes de freqüência (UC) 26 que fazem com que os sinais correspondentes às bandas de-sejadas de sinais de televisão sejam transmitidos para os decodificadores IRD 60 através deum meio de transmissão, como, por exemplo, um cabo coaxial. A controladora 34 provê ain-da respostas de reconhecimento aos decodificadores IRD 60 responsivas aos comandos desolicitação que indicam as bandas de freqüência (por exemplo, do cabo coaxial, etc.) queserão utilizadas para transmitir os sinais correspondentes às bandas desejadas de sinais detelevisão aos decodificadores IRD 60. Desta maneira, a controladora 34 poderá alocar oespectro de freqüência disponível do meio de transmissão (por exemplo, o cabo coaxial,etc.) de modo que todos os decodificadores IRD 60 possam receber os sinais desejadossimultaneamente.

Com referência à Figura 3, um diagrama de uma modalidade exemplar 300 para aimplementação dos aspectos da presente invenção mostra outros detalhes da interconecti-vidade entre o módulo FTM 20 e o decodificador IRD 60 da Figura 1. A modalidade 300 daFigura 3 compreende um circuito de proteção 31, um transceptor 32, e um combinador desinais 30 dentro do módulo FTM 20. Dentro do decodificador IRD 60, um sintonizador 36,são mostrados um transceptor 37, uma fonte de alimentação de bloco LNB 36, um codifica-dor / decodificador DiSEqC39, um comutador 33, e um circuito de proteção 35.

O circuito de proteção 31 é operativo no sentido de passar os sinais desejados,como, por exemplo, os sinais de controle de módulo FTM ou os sinais de televisão sem dis-torção, ao mesmo tempo protegendo o circuito de módulo FTM contra o surto de raios ououtros problemas elétricos ambientais. De acordo com uma modalidade exemplar, o circuitode proteção 31 compreende dispositivos tais como os diodos de proteção contra surto deraios implementados de modo a absorver a energia de eventos de surto de raios positivosou negativos. Os diodos de proteção contra o surto de raios são configurados de modo anão apresentar uma trajetória de condução não linear para um sinal de módulo FTM de 2.3 MHz.

O combinador de sinais 30 é operativo no sentido de executar uma função de com-binação de sinais (isto é, de soma de sinais). De acordo com uma modalidade exemplar, ocombinador de sinais 30 combina os sinais amplificados providos a partir dos amplificadoresde ganho variável 28 e emite os sinais resultantes para um meio de transmissão, como, porexemplo, um cabo coaxial para a transmissão para um ou mais decodificadores IRD 40 a-través dos divisores de sinal 40.

O transceptor 32 é operativo de modo a habilitar comunicações entre o móduloFTM 20 e os decodificadores IRD 60. De acordo com uma modalidade exemplar, o trans-ceptor 32 recebe vários sinais dos decodificadores IRD 60 e retransmite estes sinais para acontroladora 34. Em contrapartida, o transceptor 32 recebe sinais da controladora 34 e re-transmite estes sinais para um ou mais decodificadores IRD 60 através dos divisores desinal 40. O transceptor 32 pode, por exemplo, ser operativo no sentido de receber e transmi-tir sinais em uma ou mais bandas de freqüência predefinidas. Outros detalhes exemplarescom relação ao transceptor 32 e sua operação serão providos mais adiante no presente do-cumento.

De forma similar ao circuito de proteção 31, o circuito de proteção 35 é operativo demodo a passar os sinais desejados, como, por exemplo, os sinais de controle de móduloFTM ou os sinais de televisão sem distorção, ao mesmo tempo protegendo o decodificadorIRD 60 contra um surto de raios ou outras interferências elétricas ambientais. De acordocom uma modalidade exemplar, o circuito de proteção 35 compreende diodos de proteçãocontra surto de raios implementados de modo a absorver a energia de eventos de surto deraios positivos ou negativos. Os diodos de proteção contra o surto de raios são configuradosde modo a não apresentar uma trajetória de condução não linear para um sinal de móduloFTM de 2.3 MHz ou para os sinais de televisão que chegam, transmitidos pelo módulo FTM20.

O sintonizador 36 é operativo no sentido de executar uma função de sintonizaçãode sinal responsiva a um sinal de controle por parte da controladora de decodificador IRDem resposta a uma seleção de canal por parte do usuário. De acordo com uma modalidadeexemplar, o sintonizador recebe um sinal de RF do circuito de proteção 35, e executa a fun-ção de sintonização de sinal por meio da filtragem e da conversão descendente de freqüên-cia (isto é, uma conversão descendente de um único estágio ou de múltiplos estágios) dosinal de RF para, assim, gerar um sinal de freqüência intermediária (IF). Os sinais de RF ede IF podem incluir um conteúdo de áudio, vídeo e/ou de dados (por exemplo, os sinais detelevisão, etc.) e podem ser de um padrão de sinal analógico (por exemplo, NTSC, PAL,SECAM, etc.) e/ou de um padrão de sinal digital (por exemplo, ATSC, QAM, QPSK, etc.).

O transceptor 37 é operativo de modo a habilitar comunicações entre o móduloFTM 20 e os decodificadores IRD 60. De acordo com uma modalidade exemplar, o trans-ceptor 37 recebe vários sinais do módulo FTM 20 e retransmite estes sinais para o decodifi-cador IRD 60. Em contrapartida, o transceptor 37 recebe sinais da controladora de decodifi-cador IRD e retransmite estes sinais para o módulo FTM através de um cabo coaxial ou doscircuitos de proteção 31 e 35. O transceptor 37 pode, por exemplo, ser operativo no sentidode receber e transmitir sinais em uma ou mais bandas de freqüência predefinidas. Outrosdetalhes exemplares com relação ao transceptor 37 e sua operação serão providos maisadiante no presente documento através da descrição exemplar do transceptor 32, que operae se comunica de uma maneira substancialmente similar ao transceptor 37.

A fonte de alimentação de bloco LNB 38 é operativa de modo a gerar a força decorrente DC operacional requerida para os blocos LNB quando o sistema funciona em ummodo de bloco LNB herdado (Legacy mode). No modo Herdado, o bloco LNB é operativo nosentido de receber comunicações do aparelho decodificador através de tons pulsados aco-plados aos cabos de fonte de alimentação de bloco LNB. De acordo com uma modalidadeexemplar, a fonte de alimentação de bloco LNB 38 é uma fonte de alimentação de blocoLNB convencional que compreende uma fonte de alimentação de comutação do tipo Con-versor Ampliador (Boost), de corrente DC para DC, com a capacidade de desligar ou desabi-Iitar a saída. A fonte de alimentação de bloco LNB compreende um regulador linear que po-derá superpor um tom de 22 kHz em uma tensão de saída de corrente DC. A saída do regu-lador linear é tipicamente de um tipo empurrar - puxar, mas poderá ter igualmente outrasconfigurações, como, por exemplo, uma saída do tipo seguidor de emissor.

O comutador 33 é operativo de modo a acoplar a fonte de alimentação de blocoLNB 38 ao circuito de proteção 35 com uma baixa impedância quando o decodificador IRD60 funciona no modo herdado. O comutador 33 desacopla a fonte de alimentação de blocoLNB 38 do circuito de proteção 35 com uma alta impedância quando o decodificador IRD 60funciona em um modo de módulo FTM.

O codificador e decodificador DiSEqC 39 é operativo de modo a gerar os tons decontrole requeridos a fim de se comunicar com os blocos LNB quando o decodificador IRDfunciona no modo herdado. De acordo com uma modalidade exemplar, existem dois modosde tom de 22 kHz, um tom constante e um modo de controle de tom modulado com largurade pulso (PWM) de duas vias. Quando o regulador de bloco LNB está transmitindo tom, ocodificador e o decodificador DiSEqC 39 provê uma saída de baixa impedância para o co-mutador 33.

A Figura 4 é um diagrama de uma modalidade exemplar para a implementação dapresente invenção mostrando outros detalhes do transceptor 32 da Figura 3. Embora sejafeita referência ao transceptor 32 do módulo FTM 20 da Figura 3 nesta modalidade exem-plar, o transceptor e o circuito descrito poderão ser igualmente implementados no decodifi-cador IRD 60. O transceptor do ambiente 32 compreende um circuito de seleção de fre-qüência e pré-processamento 321, um demodulador 323, um circuito de amplificação egrampeamento de dados 325, e um divisor de dados 327. O transceptor de ambiente 32compreende um circuito de seleção de freqüência e pré-processamento 321, um demodula-dor 323, um circuito de amplificação e grampeamento de dados 325, e um divisor de dados 327.

O circuito de seleção de freqüência e pré-processamento 321 é operativo no senti-do de receber os sinais de controle de módulo FTM de 2.3 MHz de um módulo de controleatravés de um cabo de transmissão. O circuito de seleção de freqüência e pré-processamento 321 pré-filtra o chaveamento FSK recebido a fim de sinalizar para removersinais de canal espúrios e adjacentes indesejados presentes nas freqüências próximas. Ocircuito de seleção de freqüência e pré-processamento 321 amplifica ou atenua o sinal rece-bido de tal modo que a amplitude do sinal recebido esteja dentro de uma faixa predetermi-nada de tal modo que a mesma seja adequada para acoplamento ao demodulador 323. Ou-tros detalhes exemplares do circuito de seleção de freqüência e pré-processamento 321 eseu funcionamento serão providos mais adiante no presente documento.

O demodulador 323 é operativo no sentido de receber os sinais de controle de mó-dulo FTM de chaveamento FSK ajustado em amplitude a partir do circuito de seleção defreqüência e pré-processamento 321. O demodulador 323 converte o sinal de RF moduladodigitalmente por deslocamento de freqüência manipulado por chave em um sinal de bandabase binário adequado para outro processamento digital. O demodulador pode atingir esteobjetivo ao separar uma porção do sinal da portadora de 2.3 MHz do sinal de controle demódulo FTM de chaveamento FSK a fim de extrair as duas freqüências discretas que com-preendem os dados binários presentes no sinal de chaveamento FSK. O demodulador 323em seguida designa uma freqüência como a freqüência de "marca" e a outra como a fre-qüência de "espaço". A marca e o espaço correspondem a um e zero binários, respectiva-mente. À guisa de convenção, a marca corresponde a uma radiofreqüência maior. O sinalbinário em seguida passa para o circuito de amplificação e grampeamento de dados 325.

O circuito de amplificação e grampeamento de dados 325 é operativo no sentido depré-filtrar o sinal binário recebido a fim de remover o ruído espúrio indesejado e condicionaro sinal a fim de minimizar os erros de bit e maximizar a qualidade de sinal. O circuito de am-plificação e grampeamento de dados 325 amplifica ou atenua o sinal binário recebido de talmodo que a amplitude do sinal binário fique dentro de uma faixa predeterminada de tal mo-do que o mesmo seja adequado para o acoplamento do divisor de dados 327. outros deta-lhes exemplares do circuito de amplificação e grampeamento de dados 325 e seu funciona-mento serão providos mais adiante no presente documento.

O divisor de dados 327, às vezes chamado de detector de cruzamento de limite ze-ro, compreende um circuito usado para detectar e indicar as instâncias em que um sinal deentrada cruza um limite predeterminado, como, por exemplo, um nível de 0 volt. Uma moda-Iidade exemplar deste circuito é um amplificador operacional com o sinal de entrada aplica-do à entrada positiva e à entrada negativa aterradas. O sinal resultante emitido a partir doamplificador de operação terá um valor positivo quando a tensão de entrada for positiva, equando a tensão de entrada é negativa, a tensão de saída terá um valor negativo. A magni-tude da tensão de saída é uma propriedade do amplificador operacional e de sua fonte dealimentação. Uma outra modalidade exemplar de um divisor de dados alimenta o sinal deentrada tanto para o terminal positivo do amplificador operacional como para um detector delimite, o detector de limite gera um nível de tensão intermediária ou média para o sinal debanda base. A saída do detector de limite é em seguida alimentado para o terminal negativodo amplificador operacional. A saída do amplificador operacional terá então um valor positi-vo quando o sinal de entrada for maior que o nível de tensão médio para o sinal de bandabase, ou negativo quando o sinal de entrada for menor que o nível médio para o sinal debanda base. Mais uma vez, a magnitude da tensão de saída é uma propriedade do amplifi-cador operacional e sua fonte de alimentação. A saída do divisor de dados 327 é então apli-cada a um microprocessador.

A Figura 5 é um diagrama de uma modalidade exemplar para a implementação deum aspecto da presente invenção, mostrando outros detalhes do circuito de seleção de fre-qüência e pré-processamento 321 da Figura 4. O circuito de seleção de freqüência e pré-processamento 321 compreende um amplificador diferencial dotado de um primeiro transis-tor configurado como um seguidor de emissor T41 e um segundo transistor configurado co-mo um amplificador de base comum T42. O seguidor de emissor T41 oferece uma alta im-pedância de entrada e apresenta uma retroalimentação negativa através do resistor R41. Osresistores R43 e R42 criam um circuito divisor de tensão de modo a regular a tensão providapelo primeiro suprimento de tensão V41. A tensão mínima suprida para a base do seguidorde emissor T41 se limita à tensão gerada através do resistor R42. O capacitor C41 acopla osinal de chaveamento FSK de entrada IN à base do seguidor de emissor T41, como tambémlimita a polarização de corrente DC indesejada fora do circuito de seleção de freqüência epré-processamento 321.

A terceira fonte de tensão polariza a base do amplificador base comum T42 atravésdos resistores R48 e R45 configurados como um divisor de tensão e capacitor C42. Estaconfiguração do amplificador base comum é útil nas aplicações de alta freqüência, uma vezque a base separa a entrada e a saída, minimizando as oscilações a alta freqüência. Amesma tem um alto ganho de tensão, uma impedância de entrada relativamente baixa euma alta impedância de saída em comparação à configuração de coletor comum. Os resis-tores R46 e R44 dividem a tensão suprida por uma segunda fonte de tensão V42.

O indutor L41 e o capacitor C43 são configurados em um circuito paralelo, criandoum circuito tanque sintonizado à freqüência central da transmissão de chaveamento FSK.Um resistor de desenfileirar R47 é usado para alargar a largura de banda e dá carga ao am-plificador base comum T42. A saída do circuito tanque é então emitida para o demodulador323 da Figura 4.

A Figura 6 é um diagrama de uma modalidade exemplar para a implementação dapresente invenção mostrando outros detalhes do circuito de amplificação e grampeamentode dados 325 da Figura 4. O circuito de amplificação e grampeamento de dados 325 recebeum sinal binário representando os sinais de controle de módulo FTM do demodulador 323da Figura 4. O circuito de amplificação e grampeamento de dados 325 em seguida amplificaou atenua o sinal binário recebido de tal modo que a amplitude do sinal binário fique dentrode uma faixa predeterminada de modo a ficar adequada para acoplamento ao divisor dedados 327 da Figura 4. Em uma modalidade exemplar de acordo com a presente invenção,o estágio de amplificação é configurado como um amplificador de inversão. Os resistoresR53 e R54 são configurados como um divisor de tensão de modo a gerar a tensão de cor-rente DC desejada no terminal positivo do amplificador operacional A51. O capacitor C52 éoperativo no sentido de desacoplar os sinais de freqüência mais altos indesejados ou espú-rios do terminal positivo do amplificador operacional A51. Os valores dos resistores R51 eR52 são usados para determinar o ganho geral do estágio de amplificação de tal modo queo ganho seja igual ao negativo do R52 dividido por R51. O capacitor C51 é operativo de mo-do a limitar a freqüência do sinal binário recebido. O capacitor de desacoplamento C53 éoperativo de modo a reduzir o ruído indesejado e os sinais espúrios da saída do estágio deamplificação. O ganho do estágio de amplificação é otimamente configurado de tal modoque o desvio mínimo de amplitude esperado do demodulador 325 da Figura 4 faz com queos grampeamentos do transistor NPN T51 e do transistor PNP T52 funcionem. Em níveismaiores de desvio, o grampeamento estará sempre ligado. Os resistores R55 e o capacitorC54 acoplam o sinal binário amplificado do estágio de amplificação ao estágio de grampea-mento de dados. O resistor R55 é operável ainda como um resistor de limitação de correntea fim de garantir que o estágio de amplificação não fique sobrecarregado ou garantir que adistorção não seja introduzida na forma de onda de saída.

O transistor PNP T52 e o transistor NPN T52 são configurados como um circuito degrampeamento de dados. O transistor PNP T52 grampeia a tensão de saída de um estágiode amplificação a um primeiro nível fixo quando o sinal binário cai abaixo de um valor limitepredeterminado. Este valor limite é determinado pelo valor de corrente DC do segundo su-primento de tensão V52 e os resistores R57 e R58 configurados como um divisor de tensão.

Quando o nível de sinal binário cai a um nível menor que a tensão base do transistor PNP ea tensão cai da base para o coletor, normalmente 0,7 volts para a construção de silício, atensão de saída será grampeada ao primeiro nível fixo. Quando o nível de sinal binário au-menta para um nível maior que a tensão base do transistor NPN mais a queda de tensão dabase para o emissor, a tensão de saída será grampeada ao segundo nível fixo. A forma deonda resultante é grampeada aos níveis predeterminados fixos em todos os ciclos da formade onda e, desta forma, apresenta o resultado desejável de se manter um nível de sinal fixono sinal de saída. Isto aumenta a qualidade do sinal e diminui o erro no divisor de dados 327da Figura 4 e no microprocessador. O microprocessador pode ser implementado usando-seum processador de sinal digital ou um transmissor - receptor assíncrono universal (UART).

Um transmissor UART recebe os dados de uma maneira seqüencial e monta os bits em by-tes completos.

Conforme descrito no por exemplo, a presente invenção provê uma arquitetura eprotocolo de modo a possibilitar a comunicação de sinais entre um módulo FTM e um deco-dificador IRD. Embora a presente invenção tenha sido descrita como tendo um desenhopreferido, a presente invenção poderá ainda ser modificada dentro do espírito e âmbito deaplicação deste documento. A presente descrição é, portanto, concebida de modo a cobrirquaisquer variações, usos ou adaptações da presente invenção, com a utilização de seusprincípios gerais. Ademais, o presente pedido pretende cobrir estas extensões da presenteinvenção, conforme inseridas na prática conhecida e comum à técnica à qual a presenteinvenção pertence e que recaem dentro dos limites das reivindicações em apenso.

Claims (14)

1. Aparelho, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:- uma entrada para o recebimento de um sinal modulado por deslocamento de fre-qüência manipulado por chave;- um amplificador diferencial, tendo uma primeira saída, de modo a amplificar o ditosinal modulado por deslocamento de freqüência manipulado por chave, em que o dito ampli-ficador diferencial compreende uma retroalimentação negativa acoplada a partir da dita pri-meira saída para a dita entrada, em que a dita entrada é ainda acoplada a uma primeira fon-te de potencial de referência e a uma segunda fonte de potencial de referência; e- um circuito tanque acoplado entre a dita primeira saída e uma segunda saída.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de quea entrada é acoplada à primeira fonte de potencial de referência através de um segundoresistor.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de queo circuito tanque compreende um terceiro resistor, um indutor, e um capacitor.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de quea segunda saída é acoplada a uma terceira fonte de potencial de referência através de umquarto resistor.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de queo amplificador compreende um primeiro transistor configurado como um seguidor de emis-sor, acoplado à dita entrada, e um segundo transistor em uma configuração de base co-mum, acoplado à dita primeira saída, em que a base do segundo transistor é acoplado auma quarta fonte de potencial de referência.

6. Aparelho de processamento de sinal, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:- um primeiro transistor dotado de um primeiro coletor, um primeiro emissor e umaprimeira base acoplada a uma fonte de sinal, em que a dita primeira base é ainda acopladaao dito primeiro coletor; e- um segundo transistor tendo uma segunda base, um segundo emissor acopladoao dito primeiro emissor, e um segundo coletor, em que o dito segundo coletor é acoplado aum filtro passa banda e o dito filtro passa banda é acoplado ainda a uma saída.

7. Aparelho de processamento de sinal, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de que o dito filtro é acoplado à dita saída através de um ter-ceiro transistor dotado de uma terceira base acoplada ao dito filtro passa banda e um tercei-ro coletor acoplado à dita saída.

8. Aparelho de processamento de sinal, de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que o dito filtro passa banda compreende um indutor e umcapacitor.

9. Aparelho de processamento de sinal, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o dito filtro passa banda compreende ainda um resistor.

10. Aparelho de processamento de sinal, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita fonte de sinal é acoplada a um sinal moduladoem freqüência.

11. Aparelho de processamento de sinal, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita fonte de sinal é acoplada a um sinal de chavea-mento FSK.

12. Método de processamento de um sinal de chaveamento FSK,CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de:- receber um sinal modulado em chaveamento FSK;- limitar a amplitude do dito sinal modulado em chaveamento FSK a uma primeirafaixa de amplitude;- amplificar o sinal modulado em chaveamento FSK para uma segunda faixa deamplitude;- polarizar para corrente DC o dito sinal modulado em chaveamento FSK;- filtrar o dito sinal modulado em chaveamento FSK; e- demodular o dito sinal modulado em chaveamento FSK de modo a gerar um sinalde dados seriais.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de quea dita etapa de receber compreende ainda a etapa de polarizar para DC o sinal moduladoem chaveamento FSK recebido.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de quea dita etapa de receber compreende ainda a etapa de filtrar o sinal modulado em chavea-mento FSK recebido.