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  • 1 # 墨緣山莊

    這款調頻接收機設計主要由三部分組成:一﹑索尼公司的一款收音晶片CXA1691,它是索尼公司在20世紀80年代後期正式推出的集調幅、調頻、鎖相環、立體聲解碼等電路為一體的AM/FM立體聲收音積體電路。。二﹑鎖相環晶片BU2614,透過合理的設計環路濾波器我們能夠很好的是頻率穩定在88M到108M。   三﹑DC-DC變換電路的設計,為了實現系統的低功耗和單電源供電,我採用了DC-DC變換電路。我嘗試了max770,max771,max731,max743,max660,max680,max664,max666,mc34063等,其中發現max770效果相當不錯,能夠輸出+5V,電流在1A完全滿足要求並且紋波比較小在100Mv以內,若採用濾波措施效果更佳。Max771在輸出+12V也是不錯的選擇,但驅動能力有限,我發現在輸出端加濾波電路都會降低它的驅動能力。

    接收電路設計 

    CXA1691S的電源電壓適應範圍寬,2~10V範圍內電路均能正常工作;它具有立體聲指示LED驅動電路以及FM靜噪功能等等。由於本系統沒有涉及到調幅,所以晶片中的16腳(AM中頻輸入)、15腳(波段選擇)、9腳(AM天線輸入)和5腳(AM本振)均懸空,也可接電容到地。我們將7腳(FM本振)和9腳(FM輸入)與環路濾波器的輸入相連,從而利用鎖相環實現頻率的可控。具體電路見圖一: 

        圖1:CXA1691收音電路

        

    設計的第二個主要部分是鎖相環電路的設計。在這裡我考慮了幾種方案:

    方案一:使用D/A控制壓控振盪器產生可變的本振頻率,該方案的調諧方式比較簡單,很容易實現自動搜尋功能,而且可以微調頻率,使收音效果達到最佳狀態。透過除錯軟體除錯硬體,所以除錯相對容易些。但它也有兩個大缺點:一是D/A轉換器產生的訊號幅度是量化的,它不能精確地鎖定本振頻率;二是沒有環路控制,穩定性不及鎖相環好。但是透過使用8位的DAC就可以使控制電壓的步進為20mV,如果使用12位的DAC,則控制更精確。顯然這兩個缺點是可以克服的。   方案二:採用PLL頻率合成方式。PLL頻率數字調諧系統主要由壓控振盪器 (VCO)、相位比較器(PD)、低通濾波器(LE)、可程式設計分頻器、高穩定晶體振盪器組成,[1]其結構如下圖所示。

    其中參考分頻器,PD以及可程式設計分頻器可以全部整合在晶片BU2614內部,VCO振盪器輸出fosc作為本振頻率。BU2614可以用微控制器來控制。高穩定度的晶振使得本振頻率穩定性極大地提高,而且透過微控制器控制分頻係數也可以實現頻率步進掃描、預置電臺、電臺儲存等多種功能。上述兩種方案都是目前產品設計廣泛使用的,為了使收音效果穩定並實現自動收臺的連續性,我們決定採用方案二。  電路如圖三:

    電源設計 

    系統的另外一個有特色的部分就是DC-DC變換電路的設計。我嘗試了很多方法,最終選用了[2]MAX770作為我們3V轉5V的電源,max770效果相當不錯,能夠輸出+5V,電流在1A完全滿足要求並且紋波比較小在100Mv以內,若採用濾波措施效果更佳。它的電路簡單,輸出電壓也相當穩定。具體電路如圖四:

    本系統還有其他非常有特色的地方。例如利用[3]DS12887時鐘的顯示,自動搜臺鎖臺和掉電儲存的功能都能夠很好的實現。

    這種設計是一款簡單實用的調頻接收機方案。其中CXA1691的應用大大降低了電路 設計的複雜性,它將大部分電路整合在一起增強了系統的穩定性。我曾利用NE564及一些輔助電路設計過收音電路,無論是收音的靈敏度還是信噪比都無法與這款晶片相媲美。另外它集成了音訊功率放大電路使音質也有了質的飛躍。鎖相環電路的設計在我的設計中非常重要,尤其是環路濾波器的設計。我嘗試過三極體電路,也嘗試過LM358與LC電路結合,最終從頻頻寬度和穩定性上確定了方案。

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