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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Геймерские телевизоры HiSense E75F 18.05.2020 Компания HiSense анонсировала телевизоры семейства Gaming TV E75F, рассчитанные на использование вместе с игровыми консолями. В серию вошли две модификации - с диагональю 55 и 65 дюймов. Обе соответствуют формату 4К: разрешение составляет 3840 х 2160 пикселей. Поддерживается система HDR. Панели обладают частотой обновления 120 Гц. В оснащение входит качественная аудиосистема DTS Virtual-X Sound, 3 Гбайт оперативной памяти и флеш-накопитель вместимостью 64 Гбайт. Телевизоры снабжены функцией голосового управления на базе алгоритмов искусственного интеллекта. Время реакции на голосовые команды составляет 0,5 с, а точность распознавания речи достигает 99 %. Модель размером 55 дюймов можно будет приобрести по ориентировочной цене 630 долларов США, а версия с диагональю 65 дюймов обойдется в 850 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Наночастицы вредят урожаю

▪ Фотореле Toshiba TLP3122A

▪ Двустороннее сканирование с HP Scanjet 5590

▪ В космосе собран урожай капусты

▪ Внутреннее ядро Земли движется в разные стороны

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Невыносимая легкость бытия. Крылатое выражение

▪ статья Почему многие африканцы практикуют сухой секс? Подробный ответ

▪ статья Вильгельм Вебер. Биография ученого

▪ статья Эксплуатация аккумуляторов Д-0,1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перепрыгните палку. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026