УКВ ЧМ тюнер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

Радиовещательные станции УКВ - одни из основных источников деловой, музыкальной, развлекательной и другой информации. Число радиостанций постоянно растет, в Москве, например, их несколько десятков. Качество сигнала, передаваемого в этом диапазоне, сравнимо с качеством звука CD-проигрывателя. Появление специализированных синтезаторов частоты существенно упростило проектирование и изготовление цифровых тюнеров. Микроконтроллерное управление позволяет существенно расширить потребительские качества тюнера при сравнительно небольших аппаратных затратах. Изменение функций сводится к написанию соответствующей управляющей программы для микроконтроллера.

При разработке устройств был применен блочный принцип проектирования, позволяющий изготавливать и налаживать отдельные узлы независимо друг от друга. Наличие разъемов дает возможность комбинировать различные узлы в единую систему с желаемыми параметрами и существенно облегчает отладку конечного устройства. В состав тюнера входят блок управления, радиоприемная часть и тембро-блок. Рассмотрим работу каждого блока более подробно.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема блока управления показана на рис. 1. Его основа - микроконтроллер DD2, благодаря его применению реализована возможность управления по шине I2C четырьмя устройствами одновременно. Режимы работы отображаются на двустрочном буквенно-цифровом ЖКИ HG1. Возможно кнопочное и дистанционное управление по ИК каналу с использованием пульта стандарта RC5, а также по последовательному асинхроннному интерфейсу.

Все линии порта D выделены для управления тюнером. Линии PD0-PD6 подключены к кнопкам SB1 - SB7, а PD7 - к выходу ИК приемника для дистанционного управления тюнером. Программно все линии этого порта настроены на вход, кроме того, внутренние резисторы микроконтроллера подключены к линиям PD0-PD6. Управление ЖКИ осуществляют по линиям РВ2-РВ7. Для экономии ресурсов микроконтроллера применена четырехразрядная схема управления индикатором, что позволило использовать оставшиеся разряды порта для других целей. Линии РВ0 и РВ1 управляют шиной I2C, с помощью которой реализовано управление синтезатором частоты, темброблоком и микросхемой DS1 - энергонезависимой памятью, в которой хранятся настройки тюнера. Выбор режима управления - кратковременное нажатие на кнопку SB3. Кнопкой SB1 уменьшают, а SB2 увеличивают значение регулируемого параметра, например громкости.

Рис. 2 (нажмите для увеличения)

Схема радиоприемной части показана на рис. 2. Она собрана на микросхеме синтезатора частоты DD1 и микросхеме УКВ ЧМ приемника DA1. Обе микросхемы включены по типовым схемам. Микросхема SAA1057 - один из первых цифровых синтезаторов, разработанный фирмой Philips для бытовой радиоприемной аппаратуры. Его отличительная особенность - управление по трехпроводной шине. Это один из ранних вариантов шины I2C. Поэтому для управления синтезатором пришлось задействовать дополнительный сигнал CS0, который формируется на линии РС0 микроконтроллера в блоке управления. В состав синтезатора входят программируемый счетчик (преска-лер), элементы системы ФАПЧ и генератор с внешним кварцевым резонатором, точность установки и стабильность частоты которого определяют точность и стабильность частоты синтезатора. Приемник собран по схеме супергетеродина и работает при частоте гетеродина ниже частоты сигнала. Программируют синтезатор двумя 16-разрядными словами. Первое содержит данные о частоте настройки, второе - служебную информацию. Передача информации ничем не отличается от типового протокола I2C, за исключением наличия дополнительного сигнала CS0 (DLEN).

Все режимы работы и установки тюнера сохраняются в микросхеме DS1 (см. рис. 1) с тем же последовательным интерфейсом I2C. Запись значений параметров происходит автоматически при любом обращении к меню (так же, как это сделано в телевизорах и музыкальных центрах). При первоначальном включении микроконтроллер считывает содержимое памяти. По умолчанию выбирается первый канал. При отсутствии данных, соответствующих параметрам подключенного темброблока, автоматически устанавливаются усредненные значения всех основных параметров: громкости, тембра, баланса. В режиме приемника кнопками SB4 и SB6 переключают ячейки памяти (на 100 станций). Если нажать на кнопку SB5, включается режим настройки по частоте (она отображается на индикаторе), и кнопками SB4, SB6 производят перестройку от 88 до 108 МГц и обратно. При повторном нажатии на кнопку SB5 выбранная частота заносится в память для текущей станции. В каждой ячейке памяти по умолчанию заложена частота 88 МГц. В режиме настройки на станции доступна только регулировка громкости.

Рис. 3

Темброблок (рис. 3) собран на микросхеме TDA8425 (DA1), включенной по типовой схеме. В него входят коммутатор двух стереовходов и регуляторы громкости, баланса, тембра НЧ и ВЧ. Все управление программное, по шине I2C. Основные функции темброблока:

- возможность выбора для каждого канала в качестве источника сигнала одного из двух входов;
- режимы псевдостерео, пространственного стерео, линейного стерео и принудительного моно;
- регулировка громкости в каждом канале и баланса;
- регулировка тембра;
- режим отключения звука (MUTE) и его включения (для этого использована кнопка SB7).

Управление микросхемой по шине I2C заключается в записи в ее внутренние регистры определенной информации. Формат управляющего слова имеет вид

S_SLAVE ADDRESS_A_SUBADDRESS_ A_DATA_A_P, где S - стартовая комбинация, SLAVE ADDRESS - адрес (код) устройства (для процессора TDA8425 - 1000010);

А - разделитель полей управляющего слова (высокий уровень, выдаваемый устройством как ответ на правильно принятый байт данных); SUBADDRESS - адрес регистра управления параметром; DATA - данные установки значения параметра;

Р - стоповая комбинация, сигнализирующая об окончании передачи управляющего слова.

Управляющее слово передается блоком управления каждый раз, когда необходимо изменить тот или иной параметр. Но сначала нужно адресовать саму микросхему. Для этого в микропроцессор отправляется первый байт с адресом устройства.

Для дистанционного управления тюнером можно применить любой телевизионный пульт с протоколом RC5 (Philips, LG и др., работающие по этому протоколу). В пульте задействованы всего пять кнопок: TV, MUTE, SLEEP, VOL, CH. Назначение кнопок следующее:

MUTE - выключение звука (соответствует кнопке SB7);

SLEEP - выбор режима (соответствует кнопке SB3);

VOL - регулировка параметра "больше-меньше" (соответствует кнопкам SB1 и SB2);

CH - выбор станции (соответствует кнопкам SB4 и SB6).

Рис. 4

Элементы блока управления монтируют на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм, чертеж которой показан на рис. 4. Темброблок собран на односторонней плате толщиной 1.1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 5. Для радиоприемной части применена печатная плата (рис. 6) из стеклотекстолита толщиной 2 мм, фольгированного с двух сторон. Все детали монтируют с одной стороны, а вторая оставлена металлизированной и использована в качестве общего провода. Часть выводов деталей припаивают непосредственно к печатным проводникам. Выводы, которые установлены в отверстия, пропаивают с двух сторон.

Рис. 5

Рис. 6

Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроечный - СП5-2, оксидные конденсаторы - импортные, остальные - К10-17. Микросхемы установлены в панели. Кварцевый резонатор - любой подходящий, например, HC-49U или HC-49S, L2 - дроссель серии ЕС24 индуктивностью 10.100 мкГн, остальные катушки намотаны проводом ПЭВ-2 0,5 мм на оправке диаметром 2,5 мм и содержат L1 - 12 (с отводом посередине), L3 - 12, L4 - 10 витков. Разъемы - серий pLd двухрядные с шагом 2,54 мм. Для соединения узлов применены многопроводные плоские кабели. Блок питания должен обеспечивать стабилизированное напряжение 12 В при токе до 100 мА. При использовании мощного оконечного УЗЧ максимальный ток источника питания следует увеличить в соответствии с потребляемым УЗЧ током. Можно порекомендовать УЗЧ на микросхеме TDA1552, она отличается простотой применения при минимуме внешних навесных элементов и необходимыми встроенными функциями защиты от перенапряжения и КЗ. Кнопки - с самовозвратом угловые серии TC-02xx. Конфигурация микроконтроллера при его программировании показана на рис. 7.

Рис. 7

Для настройки приемной части необходимо сначала "запустить" ее без синтезатора. Для этого микросхему SAA1057 вынимают из панели (или временно не монтируют на плату). На точку соединения резисторов R9 и R11 подают постоянное напряжение в интервале 0.12 В. Для этого можно применить переменный резистор, подключив его к общему проводу и линии питания 12 В, а средний вывод - к резисторам R9, R11. Желательно временно установить между средним выводом резистора и общим проводом конденсатор емкостью несколько микрофарад. Приемник должен настраиваться на станции во всем диапазоне. При необходимости изменением индуктивности катушки L3 (сдвигая и раздвигая витки) устанавливают нижнюю границу диапазона, а катушкой L4 - чувствительность приемника.

Программу для микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/Tuner.zip.

Автор: С. Баширов

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Микроскопический ускоритель частиц заменит гигантские синхротроны 16.11.2025 Для получения интенсивного рентгеновского излучения требуются огромные ускорительные комплексы. Эти установки служат основой для исследований в медицине, материаловедении и биологии, но их масштаб и стоимость делают доступ к ним ограниченным. Однако недавнее исследование подсказывает, что в ближайшем будущем представление о рентгеновских источниках может кардинально измениться: устройства, сравнимые по мощности с гигантскими синхротронными установками, окажутся достаточно малы, чтобы поместиться на обычный рабочий стол. До сих пор даже компактные синхротроны занимали площади размером с футбольный стадион и требовали сложной инфраструктуры. На этом фоне впечатляет возможность создания ускорителя шириной всего несколько микрометров - значительно меньше толщины человеческого волоса. Тем не менее расчеты показывают, что такие миниатюрные конструкции способны генерировать высокоэнергетическое рентгеновское излучение, сопоставимое по мощности с установками массой в миллиарды килограммов. Исходной точкой для появления этой идеи стало понимание того, что углеродные нанотрубки обладают уникальными свойствами, которые позволяют им выдерживать электрические поля, превышающие возможности обычных ускорителей в сотни раз. Эти цилиндрические структуры, сформированные из атомов углерода, выстроенных в шестиугольную решетку, создают идеальную среду для взаимодействия лазерного света и электронов. Именно благодаря нанотрубкам новое устройство может функционировать как микроскопический аналог синхротронов. Ключевым механизмом работы миниатюрного ускорителя стали поверхностные плазмонные поляритоны - волны, возникающие тогда, когда когерентный лазерный свет прилипает к поверхности материала. В ходе моделирования ученые направляли поляризованный лазерный импульс через полую нанотрубку. Этот импульс имел закрученную структуру, подобно вращающейся спирали, и именно он создавал внутри трубки вихревое поле, заставляющее электроны двигаться по спирали. По мере того как электроны синхронно ускорялись внутри нанотрубки, они начинали испускать интенсивное рентгеновское излучение. В этом процессе просматривается прямая аналогия с принципами работы крупных синхротронов: и там, и здесь ключевую роль играют траектории ускоряемых электронов и их взаимодействие с электромагнитным полем. Разница заключается лишь в масштабе - гигантские кольца из металла и магнитов, подобные 27-километровому Большому адронному коллайдеру в Швейцарии, заменяются структурой микрометрового размера. Моделирование показало возможность создания электрических полей напряженностью до нескольких триллионов вольт на метр, что заметно превосходит параметры традиционных ускорительных установок. Такой скачок в плотности энергии делает разработку особенно перспективной для тех областей, где требуется компактность оборудования при сохранении высокой мощности, включая медицину, исследования новых материалов и диагностику биологических тканей. Хотя устройство пока существует лишь в виде концепции, его потенциальное влияние сложно переоценить. Если идея воплотится на практике, настольные ускорители смогут обеспечить доступ к интенсивному рентгеновскому излучению практически в любой лаборатории мира, минуя необходимость строить дорогостоящие сооружения площадью со стадион.

Другие интересные новости:

▪ Анонс PCI Express 5.0

▪ Вспомогательная микросхема Toshiba TC358791XBG

▪ Курение наносит ДНК непоправимый вред

▪ Осознанность усиливает эгоизм

▪ Доступ к компьютеру под контролем

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Молодежь - барометр общества. Крылатое выражение

▪ статья Кто впервые сказал: Кто с мечом к нам войдет, от меча и погибнет? Подробный ответ

▪ статья Каепутовое дерево. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сабвуфер для дома, для семьи. Сборка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стандарты MPEG. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026