ट्यूनर क्या है?

ट्यूनर एक इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस है जिसका मुख्य कार्य एक जटिल आरएफ सिग्नल से एक विशिष्ट आवृत्ति का संकेत प्राप्त करना है और इसे एक मध्यवर्ती आवृत्ति (आईएफ) या डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करना है जिसे बाद के सर्किट द्वारा संसाधित किया जा सकता है। इसका सार आवृत्ति चयन और सिग्नल प्रीप्रोसेसिंग के लिए प्रमुख घटक है।

समारोह:

1. फ़्रीक्वेंसी चयन:
लक्ष्य आवृत्तियों को ट्यून करने योग्य फ़िल्टर या चरण-बंद लूप (PLLs) के साथ लॉक किया जाता है, जैसे कि टीवी ट्यूनर जो पूर्ण 54-860MHz बैंड को कवर करते हैं।
मल्टी-बैंड स्विचिंग का समर्थन करें, जैसे कि कार ट्यूनर प्रोसेसिंग AM/FM/DAB प्रसारण एक ही समय में।
2.Signal Preprocessing:
कम शोर प्रवर्धन (LNA): 2DB से कम के शोर आकृति के साथ कमजोर RF संकेतों (जैसे, -90dbm से नीचे) को बढ़ाता है।
मिक्सिंग और डाउनकॉनवर्जन: आसान बाद के प्रसंस्करण के लिए उच्च-आवृत्ति संकेतों (जैसे, 10GHz उपग्रह संकेतों) को मध्यवर्ती आवृत्तियों (जैसे, 950-2150MHz) में परिवर्तित करना।
स्वचालित लाभ नियंत्रण (AGC): स्थिर आउटपुट संकेतों को सुनिश्चित करने के लिए गतिशील रूप से लाभ को समायोजित करता है, और दोहरे लूप एजीसी डिजाइन मजबूत संकेत विरोधी हस्तक्षेप क्षमताओं में सुधार करता है।
3.Anti- हस्तक्षेप और फ़िल्टरिंग:
अंतर्निहित बैंडपास फिल्टर आसन्न हस्तक्षेप को दबाते हैं, जैसे कि 5G बेस स्टेशन ट्यूनर के लिए 60DBC की आउट-ऑफ-बैंड अस्वीकृति।
डिजिटल ट्यूनर एफआईआर/आईआईआर फिल्टर के साथ सटीक वर्णक्रमीय आकार देने में सक्षम बनाता है।

घटक तत्व
1. Input सर्किट: एंटेना या अन्य स्रोतों से RF सिग्नल प्राप्त करने और उन्हें ट्यूनर के बाद के प्रसंस्करण सर्किट तक पहुंचाने के लिए जिम्मेदार। इनपुट सर्किट में आमतौर पर सिग्नल सोर्स और ट्यूनर के बीच प्रतिबाधा मिलान सुनिश्चित करने के लिए सिग्नल परावर्तन और बिजली के नुकसान को कम करने के लिए प्रतिबाधा मिलान नेटवर्क शामिल होता है।
2. टन करने योग्य फ़िल्टर: ट्यूनर के मुख्य घटकों में से एक है, जो इनपुट आरएफ सिग्नल से एक विशिष्ट आवृत्ति सिग्नल का चयन करता है। ट्यून करने योग्य फ़िल्टर का उपयोग विभिन्न आवृत्तियों पर संकेतों का चयन करने के लिए किया जा सकता है अपने स्वयं के मापदंडों को बदलकर (जैसे कि कैपेसिटेंस, इंडक्शन, आदि), और सामान्य ट्यून करने योग्य फिल्टर में एलसी फिल्टर, सिरेमिक फिल्टर, ध्वनिक सतह वेव फिल्टर (SAW), और बल्क ध्वनिक वेव फिल्टर (BAW) शामिल हैं।
3. लोकल ऑसिलेटर (स्थानीय थरथरानवाला): एक आवृत्ति-स्थिर स्थानीय सिग्नल का उत्पादन करता है जो इनपुट आरएफ सिग्नल के साथ मिलाता है, आरएफ सिग्नल को आईएफ सिग्नल में परिवर्तित करता है। इस थरथरानवाला में आमतौर पर क्रिस्टल ऑसिलेटर, चरण-बंद लूप (पीएलएल) सर्किट, आदि होते हैं, ताकि उत्पन्न आवृत्ति की उच्च स्थिरता और सटीकता सुनिश्चित हो सके।
4. मिक्सर: स्थानीय थरथरानवाला द्वारा उत्पन्न स्थानीय सिग्नल के साथ इनपुट आरएफ सिग्नल मिलाएं, और आवृत्ति संश्लेषण के सिद्धांत के अनुसार एक मध्यवर्ती आवृत्ति संकेत उत्पन्न करें। मिक्सर आमतौर पर डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे नॉनलाइनियर घटकों से बने होते हैं, और उनके प्रदर्शन का ट्यूनर के समग्र प्रदर्शन पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
5.IF एम्पलीफायर: सिग्नल के आयाम को बढ़ाने और बाद में सिग्नल प्रोसेसिंग को सुविधाजनक बनाने के लिए मिक्सर द्वारा इफ सिग्नल आउटपुट को बढ़ाएं। यदि एम्पलीफायरों में आमतौर पर अधिक लाभ और बेहतर शोर प्रदर्शन होता है, तो यह सुनिश्चित करने के लिए कि कमजोर यदि संकेतों को पर्याप्त आयाम में बढ़ाया जा सकता है।
स्वचालित लाभ नियंत्रण (AGC) सर्किट: अपेक्षाकृत स्थिर सीमा के भीतर आउटपुट सिग्नल के आयाम को बनाए रखते हुए, इनपुट सिग्नल की ताकत के आधार पर ट्यूनर के लाभ को स्वचालित रूप से समायोजित करता है। एजीसी सर्किट कमजोर संकेतों के पर्याप्त प्रवर्धन को सुनिश्चित करते हुए मजबूत सिग्नल अधिभार को रोकते हैं।
6.OUTPUT सर्किट: आउटपुट किए गए इंटरमीडिएट फ्रीक्वेंसी सिग्नल या डिजिटल सिग्नल को बाद के सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट, जैसे कि डेमोडुलेटर, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर, आदि। आउटपुट सर्किट में आमतौर पर आउटपुट सिग्नल की गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक बफर एम्पलीफायर, प्रतिबाधा मिलान नेटवर्क, आदि शामिल होते हैं।

सामान्य पैरामीटर
1.frequency रेंज: संकेतों की आवृत्ति रेंज को संदर्भित करता है जो ट्यूनर प्राप्त कर सकते हैं और प्रक्रिया कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, टीवी ट्यूनर 54-860MHz के आवृत्ति बैंड को कवर कर सकते हैं, जबकि सैटेलाइट ट्यूनर उच्च आवृत्ति बैंड में काम कर सकते हैं, जैसे कि कू-बैंड (10.7-12.75GHz), आदि।
2. संवेदनशीलता: न्यूनतम सिग्नल ताकत को इंगित करता है कि ट्यूनर का पता लगा सकता है, आमतौर पर डेसीबल मिलिवेट्स (डीबीएम) में मापा जाता है। संवेदनशीलता जितनी अधिक होगी, कमजोर ट्यूनर एक कमजोर संकेत प्राप्त करने में सक्षम है, उदाहरण के लिए कुछ उच्च गुणवत्ता वाले रेडियो ट्यूनरों में 100DBM या उससे कम की संवेदनशीलता होती है।
3.Noise चित्रा: यह ट्यूनर के अंदर शोर स्तर का एक उपाय है, जो आउटपुट सिग्नल के सिग्नल-टू-शोर अनुपात के इनपुट सिग्नल के सिग्नल-टू-शोर अनुपात के अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है, आमतौर पर डेसीबल (डीबी) में व्यक्त किया जाता है। शोर का आंकड़ा जितना कम होता है, ट्यूनर जितना कम शोर सिग्नल में जोड़ता है, उतना ही बेहतर प्रदर्शन होता है, और एक अच्छे ट्यूनर का शोर आंकड़ा आम तौर पर 2DB से कम हो सकता है।
4. गेन: ट्यूनर द्वारा इनपुट सिग्नल के आवर्धन को संदर्भित करता है, आमतौर पर डेसिबल (डीबी) में भी। लाभ का परिमाण निर्धारित करता है कि ट्यूनर एक कमजोर संकेत को कितना बढ़ा सकता है, उदाहरण के लिए, 30DB लाभ के साथ एक ट्यूनर 1000 के कारक द्वारा इनपुट सिग्नल की शक्ति को बढ़ा सकता है।
5. चयन: फ्रिक्वेंसी सिग्नल की एक विस्तृत श्रृंखला से लक्ष्य आवृत्ति सिग्नल को चुनने की ट्यूनर की क्षमता को मापता है, जिसे अक्सर डेसिबल (डीबी) में व्यक्त किया जाता है। चयनात्मकता जितनी बेहतर होगी, आसन्न आवृत्ति संकेतों को दबाने के लिए ट्यूनर की क्षमता उतनी ही मजबूत है, जिससे यह लक्ष्य संकेतों को अधिक सटीक रूप से प्राप्त करने और हस्तक्षेप को कम करने की अनुमति देता है।
6. लोकल ऑसिलेटर फ्रीक्वेंसी स्टेबिलिटी: स्थानीय थरथरानवाला उस ट्यूनर का हिस्सा है जो एक निश्चित आवृत्ति सिग्नल उत्पन्न करता है, और स्थानीय ऑसिलेटर आवृत्ति की स्थिरता सीधे ट्यूनर के प्रदर्शन को प्रभावित करती है। अत्यधिक स्थिर स्थानीय थरथरानवाला यह सुनिश्चित करता है कि ट्यूनर इनपुट सिग्नल को अलग -अलग पर्यावरणीय परिस्थितियों में IF में सटीक रूप से परिवर्तित कर सकता है।

यह काम किस प्रकार करता है:
1। एनालॉग ट्यूनर का मुख्य तंत्र
LC गुंजयमान सर्किटरी: टीवी ट्यूनर के लिए VHF/UHF बैंड स्विचिंग जैसे चर कैपेसिटेंस या इंडक्शन के माध्यम से गुंजयमान आवृत्ति को बदलना।
मिश्रण और स्थानीय थरथरानवाला:
स्थानीय थरथरानवाला (LO) एक निश्चित आवृत्ति सिग्नल (जैसे, 38MHz) उत्पन्न करता है और एक मध्यवर्ती आवृत्ति का उत्पादन करने के लिए इनपुट RF सिग्नल के साथ मिलाता है।
Varactor निरंतर आवृत्ति ट्यूनिंग को प्राप्त करने के लिए वोल्टेज के माध्यम से जंक्शन समाई को नियंत्रित करता है।
2। डिजिटल ट्यूनर का तकनीकी मार्ग
एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण (एडीसी):
Nyquist प्रमेय (2x से अधिक या सिग्नल के बराबर की अधिकतम आवृत्ति) को पूरा करने के लिए नमूनाकरण दर की आवश्यकता होती है और 12-बिट रिज़ॉल्यूशन 0.8MV के न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन वोल्टेज को सक्षम करता है।
उदाहरण: एक 5G बेस स्टेशन ट्यूनर 28GHz MMWAVE सिग्नल को संभालने के लिए 14-बिट ADC का उपयोग करता है।
डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग (डीएसपी):
एफएफटी एल्गोरिदम स्पेक्ट्रम विश्लेषण को सक्षम करते हैं और अनुकूली फ़िल्टरिंग सिग्नल गुणवत्ता का अनुकूलन करता है।
सॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो (एसडीआर) प्रौद्योगिकियां गतिशील पुनर्संरचना को सक्षम करती हैं, जैसे कि सिलिकॉन लैब्स 'SI479x7 ट्यूनर, जो फर्मवेयर अपग्रेड के साथ नए प्रसारण मानकों का समर्थन करता है।
3। विशिष्ट प्रसंस्करण प्रक्रिया
RF इनपुट → BandPass फ़िल्टरिंग → LNA प्रवर्धन → IF को मिक्सिंग → यदि फ़िल्टरिंग → ADC नमूनाकरण → DSP डिमोड्यूलेशन → डिजिटल आउटपुट।