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傳統(tǒng)收音機(jī)的設(shè)計(jì)方案及基本設(shè)計(jì)

已有 3451 次閱讀2012-9-25 14:56

為了能過(guò)更加直觀地了解汽車(chē)收音機(jī)的設(shè)計(jì)，本文將對(duì)典型的電路進(jìn)行分析。因?yàn)楝F(xiàn)在的汽車(chē)音響的傳統(tǒng)收音機(jī)都采用電子調(diào)諧，所以本文中傳統(tǒng)收音機(jī)將只針對(duì)電子調(diào)諧的收音機(jī)的工作原理和應(yīng)用進(jìn)行講述。雖然在汽車(chē)收音機(jī)中收音高頻頭經(jīng)常使用的是高頻頭模塊，整機(jī)工程師不必設(shè)計(jì)高頻頭，但是如果對(duì)cae用的高頻頭如果沒(méi)有一定的了解將不能得到良好的設(shè)計(jì)效果，所以下面首先介紹幾款收音機(jī)高頻頭常用集成電路，然后介紹收音高頻頭模塊以及應(yīng)用，但又基于篇幅的原因，具體內(nèi)容請(qǐng)參照詳盡的實(shí)際資料。

1. 三洋單片收音機(jī)調(diào)諧集成電路LA1787M

LA1787M是日本三洋公司的一款用于汽車(chē)收音機(jī)的單片集成電路，內(nèi)部集成了 6個(gè)模塊，這6個(gè)模塊分別是FM調(diào)頻前端電路、FM中頻電路、噪聲消除電路、混頻電路、AM上變電路、FA/AM轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、多徑噪聲抑制電路（MRC）見(jiàn)表（1-3）

表1-3 LA1787M引腳定義

序號(hào)	引腳名稱(chēng)	引腳使用注意事項(xiàng)
1	Antenna damping drive 天線阻尼驅(qū)動(dòng)	當(dāng)RF AGC電源（第2腳）達(dá)到Vcc-vd時(shí)，天線上產(chǎn)生一個(gè)阻尼電流
2	RF AGC 射頻自動(dòng)增益控制	用來(lái)控制FET第二柵極
3	FEGND	地線
4	OSC本地振蕩器	振蕩器連接端
7	AM OSC AM本地振蕩器	AM第一振蕩器，這個(gè)振蕩器能夠關(guān)注到短波波段，其中包括一個(gè)自動(dòng)電平控制電路
8 9	Noise AGC sensitivty 噪聲自動(dòng)增益控制 AGC adjusting 自動(dòng)增益控制調(diào)整	第8腳設(shè)置中等強(qiáng)度（大約50dBμ）噪聲靈敏度第9腳設(shè)置弱信號(hào)（20dB~30dB）靈敏度
11 12	Memory circuit connection 保持電路連接端口	噪聲消除期間保持電路
13	Polit input	導(dǎo)頻信號(hào)輸入
14	N.C.，MPX，MRC，GND	空接端口、混頻電路和多途徑干擾抑制電路的地線
15 16	MPX output（L）混頻電路左聲道輸出 MPX output（R）混頻右聲道輸出	去加重常數(shù) 50μS：0.015μF 75μS：0.022μF
17	Piolt canceller singnal output 導(dǎo)頻消除信號(hào)輸出	因?yàn)橹蓄l輸出電平的取樣變動(dòng)和其他參數(shù)的變動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)頻信號(hào)電平變化，所以需要進(jìn)行調(diào)整
18	Piolt canceller signal output 導(dǎo)頻消除信號(hào)輸出
19	Separation adjusting pin 分離度調(diào)整引腳	用一個(gè)可調(diào)電阻調(diào)節(jié)副載波解碼輸入電平，這個(gè)輸出電平在單聲道和主聲道模式時(shí)不變
20	VCO壓控振蕩器	振蕩頻率是912Hz
21 22	PHASE COMP. 相位比較器輸入端	相位比較
23	中頻計(jì)數(shù)方式的停臺(tái)控制端口 IF counter buffer seek stop switching	FM波段：5V-搜索模式，2.5V-強(qiáng)制停臺(tái)模式，0V-接收模式；AM波段：5V –搜索模式，0V-接收模式
24 32	AM/FM singal meter AM/FM信號(hào)表 Dedicated FM singal meter FM信號(hào)表指示	固定電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)表輸出；在AM模式，32腳輸出1mA電流，高頻切割電流關(guān)閉
26	Sterceo indicator for the SD pin立體聲指示燈	FM波段有三種模式 5V-SD引腳連接到IF計(jì)數(shù)器工作，2.5V-強(qiáng)制SD模式，0.7V-接收模式-立體聲指示燈； AM波段有兩種模式： 5V-作為搜索模式，OV-作為接收模式
27	MRC control voltage time constant	多路徑干擾抑制控制電壓時(shí)間常數(shù)
28	HCC control input SNC控制輸入	輸出0V~1V的電壓控制
29	HCC control input HCC控制輸入	高波段頻率輸出受0V~1V 輸入控制，同時(shí)受MRC輸出控制；用第32腳FM的S電表信號(hào)控制時(shí)至少用一個(gè)100KΩ電阻
30 31	Noise canceller input 噪聲消除輸入 AM/Fm detector output AM/FM 檢波輸出	第30噪聲消除輸入阻抗50KΩ；第31腳在FM模式是低阻抗輸出，在AM模式輸出阻抗是10KΩ為了改善低波段分離度，用一個(gè)大于10μF的電容。
33	Mute drive output靜音驅(qū)動(dòng)輸出	設(shè)計(jì)時(shí)注意靜音時(shí)間數(shù)的上升沿和下降沿的設(shè)置；沒(méi)有信號(hào)時(shí)通過(guò)第33腳和地之間的電阻對(duì)噪聲進(jìn)行降低；靜音功能第33腳與地之間的4kΩ電阻關(guān)閉
34 35 36 37	AGC自動(dòng)增益控制 QD output 正交檢波器輸出 QD input 正交檢波器輸入 Vref參考電壓	調(diào)節(jié)一個(gè)外接電阻可以調(diào)節(jié)靜音寬度調(diào)諧時(shí)，V34-V37腳電壓為0，兩者差的絕對(duì)值≥0.7V時(shí)靜音打開(kāi)
38	FM SD ADJ FM停臺(tái)檢測(cè)調(diào)整	調(diào)整第38腳外接電阻改變SD檢測(cè)電壓
39	Keyed AGC 鍵控制自動(dòng)增益控制 AM stereo buffer AM立體聲緩沖器	S電表的電壓比第39腳電壓低時(shí)AGC 其作用；該引腳同時(shí)用來(lái)作為AM立體聲中頻緩沖器
41	HCC capacitor HCC電容	外接電容決定了ＨＣＣ的頻率特性
42	AM L.C. pin	這個(gè)引腳是用來(lái)調(diào)整AM模式的頻率響應(yīng)的，可以去掉一些低頻的聲音信號(hào)以增加聲音的清晰度截止為fc=1/(2πΧ50kΩΧC)
43	Pilot detector 導(dǎo)頻檢測(cè)器	在第43腳和VCC之間插入一個(gè)1MΩ電阻可以強(qiáng)制進(jìn)入單聲道模式
44	IF AGC 中頻 AGC	掃描期間使用一個(gè)開(kāi)關(guān)選擇時(shí)間常數(shù)，接收時(shí)τ=2.2μFΧ300kΩ, τ=2.2μFΧ10Ω
45	IF output 中頻輸出	注意中頻放大器的負(fù)載
46	AM antenna damping drive output，Windband AGC input	天線阻尼電路最大6MA
47	FM muting on level adjusting FM靜音有效電平調(diào)節(jié)	調(diào)整外接電阻可以改變靜音電平
48 57	RF AGC bypass RF AGC 旁路電容 RF AGC	通過(guò)糾正電容值，變大時(shí)降低失真度但響應(yīng)速度慢，變小時(shí)增大失真度但響應(yīng)速度快
50 51	IF bypass 中頻旁路 FM IF input	通過(guò)調(diào)整電阻改變?cè)鲆�，主要電容的接地地點(diǎn)防止振蕩
52	IF input中頻輸入	輸入阻抗2KΩ
53 54	If amplifier output 中頻放大器輸出 IF amplifier input 中頻放大器輸入	V56=2V，V53=5.3V，輸入阻抗=330Ω 輸出阻抗=330Ω
54 49	Minxeroutput 混頻器輸出：130μA Mixer input 混頻器輸入	輸入阻抗330Ω
55 58	W-AGC in AM SD ADJ AM停臺(tái)調(diào)整的寬帶AGC N-AGC in muting attention adjusting pin 靜音衰減調(diào)整的窄帶	第55腳調(diào)整AM模式的SD靈敏度：通過(guò)V55和S電表電壓比較決定 SD的功能
59/60 63/64	Mixer output混頻器輸出 Mixer input 混頻器輸入	第59、60是混頻器10.7MHz輸出： 63、64與59、60之間的線路要保持一定的距離
6	Front end VCC AM/FM switching 前端AM/FM電源開(kāi)關(guān)	高電平是FM波段
62	1 st mix input	第一級(jí)混頻輸入，輸入阻抗大約10KΩ
10	AM 2nd OSC	晶體振蕩電路

LA1787M應(yīng)用注意事項(xiàng)

（1）主意電源和地線的處理。在設(shè)計(jì)中，要按照電路特性和電路關(guān)系進(jìn)行電源的分布設(shè)計(jì)，還要注意各電源之間的上的電時(shí)間的順序和電壓值的大小；

（2） AM/FM開(kāi)關(guān)。LA1787M的第6腳用于FM前端電路和射頻AGC電路，第6腳是8V供電時(shí)為FM模式，開(kāi)路時(shí)為AM模式。在高頻頭模塊上有對(duì)應(yīng)的收音模式控制端口；

（3） LA1787M的AM互調(diào)特性和S電表曲線有不錯(cuò)的表現(xiàn)，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意鄰近頻道的干擾特性和停臺(tái)靈敏度是否符合要求；

（4）為了改善FM分離度的溫度特性，集成電路內(nèi)部已經(jīng)做了相應(yīng)的改善，但是在外部設(shè)計(jì)時(shí)也要注意電源的穩(wěn)定性和紋波處理是否滿(mǎn)足要求；

（5）鍵控AGC是一個(gè)使互調(diào)干擾和干擾衰減同時(shí)達(dá)到良好特性的技術(shù)。當(dāng)希望的信號(hào)微弱或者不存在時(shí)，高波段AGC電平等于0，其結(jié)果就導(dǎo)致自動(dòng)調(diào)諧時(shí)可能發(fā)生錯(cuò)誤或者在有強(qiáng)干擾電臺(tái)時(shí)存在某種振蕩，鍵控AGC技術(shù)解決了這些問(wèn)題。天線和RF電路選擇性決定了寬帶AGC 的靈敏度；

（6）注意停臺(tái)檢測(cè)輸出、停臺(tái)檢測(cè)調(diào)整、S電表和中頻計(jì)數(shù)緩沖的問(wèn)題。SD和IF計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)的瞬態(tài)特性由靜音時(shí)間常數(shù)、S電表時(shí)間常數(shù)、AFC時(shí)間常數(shù)決定。靜音控制的設(shè)置同時(shí)影響-3dB靈敏度。通過(guò)檢查信號(hào)強(qiáng)度和中頻計(jì)數(shù)器輸出來(lái)控制停臺(tái)靈敏度。同時(shí)要注意靜音的控制，當(dāng)信號(hào)弱到一定程度的時(shí)候要進(jìn)行靜噪處理，但是要注意-3dB極限靈敏度的參數(shù)；

（7） AM設(shè)計(jì)時(shí)，要注意AGC 控制范圍的設(shè)置，但同時(shí)要考慮AGC控制范圍的調(diào)整對(duì)頻率范圍的寬度的影響。AM SD 信號(hào)、中頻計(jì)數(shù)緩沖器是通過(guò)S電表與5V參考電壓比較工作的。因?yàn)長(zhǎng)A1787M的AM與FM檢波輸出是從同一個(gè)引腳輸出的，所以在輸出電阻和電容的選擇上要考慮電阻、電容對(duì)兩者的輸出幅度和AM高端頻率響應(yīng)的影響。主要低端頻率響應(yīng)是AM檢波電路的另一個(gè)濾波電容決定的；

（8）噪聲消除模塊的耦合電容決定了低端頻率響應(yīng)，所以在設(shè)計(jì)電路是要特別注意。這部分電路包含了噪聲監(jiān)測(cè)靈敏度和噪聲AGC，首先為中等強(qiáng)度的信號(hào)（50dBμ）設(shè)置一個(gè)合適的噪聲靈敏度，然后為弱信號(hào)（20dBμ~30dBμ）設(shè)置噪聲靈敏度，如果噪聲靈敏度增加，AGC作用增強(qiáng)但弱信號(hào)的靈敏度將會(huì)下降；

噪聲消除電路對(duì)于過(guò)調(diào)制的10KHz信號(hào)的處理可能會(huì)導(dǎo)致音頻的失真，需要針對(duì)預(yù)防過(guò)調(diào)制現(xiàn)象而預(yù)先設(shè)計(jì)一個(gè)用1KΩ電子和2200pF電容組成的低通濾波器，但同時(shí)要注意這個(gè)濾波器對(duì)FM的高端分離特性和AM頻率響應(yīng)的影響；

（9）高頻切割電路（HCC）控制功能工作時(shí)，注意該電路輸出的頻率響應(yīng)。

導(dǎo)頻消除電路的信號(hào)不包含3階諧波的19KHz信號(hào)，因?yàn)闆](méi)有諧波，所以左右聲道的導(dǎo)頻可以很好的消除。通過(guò)一個(gè)可調(diào)電阻來(lái)改變副載波電平進(jìn)而調(diào)節(jié)FM分離度，但是單聲道輸出電平是不會(huì)被改變的。如果通過(guò)改變一些外接期間使副載波頻帶（23KHz~53kHZ）能夠下降到足夠小，還可以避免高端分離度的變差的情形；

（10）多徑干擾抑制電路（MRC）噪聲放大器的增益是固定的，只有通過(guò)減少交流輸入電平來(lái)調(diào)整。輸出電平中的噪聲通過(guò)輸出端連接的RC并聯(lián)接地的電路完成，通過(guò)改變RC的時(shí)間常數(shù)來(lái)調(diào)整截止頻率。

摘自《汽車(chē)多媒體導(dǎo)航系統(tǒng)藍(lán)皮書(shū)》——姜衛(wèi)忠

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