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:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Случайная новость из Архива Самый большой в мире телевизор с жидкокристаллическим экраном 19.01.2003 Компания SAMSUNG ELECTRONICS выпустила самый большой в мире телевизор с жидкокристаллическим экраном LW-40A13W. Он имеет 40-дюймовый экран (соотношение 16:9) и по яркости не уступает большинству плазменных дисплеев. Число пикселей на экране около 3 млн., что позволяет отображать и телевизионную картинку высокой четкости и почти все компьютерные форматы. Экран имеет высокую контрастность (600:1) и широкий угол обзора (170°). В состав телевизора входит два тюнера, что позволяет получить на экране различные варианты "картинки в картинке" или просто разбить его пополам. Телевизор комплектуется съемными плоскими колонками и усилителем с выходной мощностью 2x10 Вт. Кроме формата 16:9 телевизор поддерживает и другие форматы изображения (4:3/Wide/Zoom/Panorama). Вес телевизора с подставкой всего 23,5 кг.

Другие интересные новости:

▪ Подслащенные напитки вызывают ожирение и износ зубов

▪ Твердотельные накопители HGST Ultrastar SN200 NVMe и SS200 SAS

▪ Квантовый компас для навигации без GPS

▪ 3-симочный смартфон Explay Atom

▪ Беспроводная зарядка без ковриков и площадок

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. Подборка статей

▪ статья Чарлз Лэм. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как образуется тепло и холод? Подробный ответ

▪ статья Уйсун. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Биоэнергетика. Состояние и перспективы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Достань из воды монету, не замочив рук. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025