cyfrowo strojony odbiornik AM-FM.pdf

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

U2514B - cyfrowo

strojony odbiornik AM/FM

U2514B jest bipolarnym

uk³adem scalonym pe³ni¹cym

funkcjê zintegrowanego

odbiornika radiowego. Zawiera

blok FM z dekoderem stereo

oraz blok AM

z demodulatorem. Dla obu

rodzajów modulacji

generowany jest sygna³

automatycznego zatrzymania

strojenia. Przewidywane

zastosowania uk³adu scalonego

to ma³e radia, przenone

zestawy, multimedialne

zestawy itp.

Na wejciu przedwzmacniacza FM

(FMIN - nó¿ka 28 na schemacie

blokowym z rys. 1 ) jest tranzystor

o doskona³ych parametrach szumowych

pracuj¹cy w konfiguracji wspólnej

bazy. Zalecana opornoæ ród³a dla

uzyskania optymalnych parametrów

wynosi 100

wnêtrzna pojemnoæ C22 jest do³¹-

czona miêdzy nó¿kami 6 (FMOSCB)

i 5 (FMOSCE). Zwiêksza ona rezys-

tancjê przy emiterze, powoduj¹c wiêk-

sz¹ amplitudê oscylacji. Ujemna rezys-

tancja przy nó¿ce 6 ma wartoæ oko³o

250

. Pr¹d sta³y, który p³ynie

przez tranzystor wzmacniaj¹cy jest

redukowany przez uk³ad automatycz-

nej regulacji wzmocnienia (ARW).

Oznacza to, ¿e przy du¿ychsygna³ach

wejciowych zmienny pr¹d wejciowy

jest eliminowany przez tranzystor

z obwodu ARW.

Zadaniem kondensatora C18 ( rys.

2 ), wstawionego miêdzy nó¿kê 2

(FMAGC) i nó¿kê 4 (GNDRF), jest

wyg³adzanie napiêcia ARW i zwieranie

bazy tranzystora do masy (nó¿ka 4).

Strojony obwód w.cz. jest do³¹czony

do nó¿ek 3 (FMRF) i 27 (VS). Wzmoc-

niony sygna³ w.cz. jest podawany

(wewn¹trz uk³adu scalonego) do wej-

cia mieszacza.

Oscylator FM jest zbudowany na

tranzystorze w konfiguracji wspól-

nego kolektora. Warunki generacji

w bazie tranzystora zapewnia zewnêt-

rzny kondensator C21 miêdzy nó¿kami

5 (FMOSCE) i 4 (GNDRF). Inna ze-

, zale¿nie od dobroci Q cewki, jest

transformowana do tej wielkoci po-

przez kondensator.

Rezystor R8 (rys. 2) miêdzy nó¿-

kami 8 (OSCOUT) i 14 (VREF) okrela

amplitudê napiêcia oscylatora, podawa-

nego do uk³adu PLL. Zalecane jest

stosowanie uk³adów PLL z rodziny

Telefunken U428xBM, które wyró¿nia-

j¹ siê du¿ym stosunkiem sygna³/szum

i ma³ym pr¹dem drenu.

Cewka anteny AM jest do³¹czona

miêdzy nó¿kami 1 (AMIN) i 14 (VREF).

Dla zapewnienia prawid³owej pracy

uk³adu ARW jest konieczna impedan-

cja cewki oko³o 25k

. Oscylator AM

musi byæ obci¹¿ony przez zewnêtrzny

obwód rezonansowy do³¹czany do

VREF.

Wyjcie p.cz. (IFOUT - nó¿ka 10),

zarówno sygna³u AM jak i FM, musi

byæ doprowadzone do zewnêtrznych

uk³adów p.cz., odnosz¹cych siê do

Elektronika Praktyczna 1/99

. W efekcie impedancja lokalnego

oscylatora (LO), maj¹ca wartoæ oko³o

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Rys. 1. Schemat blokowy monolitycznego

odbiornika AM/FM typu U2514B.

niezale¿noci stop-sygna³u

od modulacji. W trybie po-

szukiwania AM, konden-

sator C28 wyg³adza sygna³

p.cz. AM, który zosta³ zde-

modulowany w trybie FM.

Przez nó¿kê 17 (ME-

TER) p³ynie pr¹d propor-

cjonalny do poziomu syg-

na³u p.cz. AM lub p.cz.

FM. Niezbêdne zewnêtrzne

obci¹¿enie zapewnia ob-

wód R8, C14. Napiêcie na tej nó¿ce

steruje funkcj¹ odcinania i prze³¹czania

stereo/mono w trybie odbioru. Kon-

struktor ma mo¿liwoæ modyfikowania

tych funkcji przez wybór ró¿nych

wartoci rezystora obci¹¿aj¹cego.

Tryb odbioru, tryb poszukiwania,

funkcja wyciszania (mute) oraz czu³oæ

poszukiwania s¹ wybierane przez po-

danie napiêcia steruj¹cego na nó¿kê 22

(CTRLA). Gdy to napiêcie przekracza

800mV, to uk³ad odbiornika pozostaje

w trybie odbioru, a w przeciwnym ra-

zie w trybie poszukiwania. Przy napiê-

ciach pomiêdzy 800mV i 1,3V jest

uaktywniony system wyciszania dwiê-

ku (mute) - poziom sygna³u audio na

nó¿kach 18 (OUTR) i 19 (OUTL) jest

obni¿ony. W trybie poszukiwania (na-

piêcie od 0 do 700mV) wartoæ napiê-

cia okrela czu³oæ odbiornika.

Sygna³ na nó¿ce 23 (CTRLB)

wskazuje odbiór mono lub stereo -

stereo przy poziomie powy¿ej 1,2V.

Rêczne prze³¹czenie odbiornika w

tryb mono nastêpuje przez podanie

na nó¿kê 23 zewnêtrznego napiêcia

o wartoci poni¿ej 800mV. Ponadto

w trybie poszukiwania na nó¿ce 23

pojawia siê sygna³ low active stop.

W przypadku zastosowania mikroste-

rownika, wyjcie CTRLB jest do³¹czo-

ne do portu wejcia/wyjcia tego

sterownika; konieczne jest dopasowa-

nie poziomów poprzez wstawienie

rezystora miêdzy nó¿kê 23 a masê.

Gdy nó¿ka 26 (AMFM) zostanie

po³¹czona z mas¹, odbiornik prze³¹cza

siê na odbiór sygna³ów o modulacji

AM. Gdy nó¿ka ta jest od³¹czona,

VREF. Wspó³czynnik dobroci (Q) ce-

wek p.cz. nie mo¿e byæ mniejszy od

50.

Ceramiczny rezonator uk³adu PLL

dekodera stereo jest wykorzystywany

jako generator stop-sygna³u dla modu-

lacji AM. W tym celu czêstotliwoæ

równoleg³ego rezonansu 546 kHz (bez

obci¹¿enia) jest zmniejszona do 455

kHz poprzez do³¹czenie wewnêtrznego

kondensatora. Czêstotliwoæ p.cz. dla

AM musi wynosiæ 455 kHz. Wartoæ

wewnêtrznego kondensatora obci¹¿aj¹-

cego okrelona jest przez wartoæ pr¹du

p³yn¹cego z nó¿ki 9 (AMSADJ) do

masy.

Obci¹¿enie sk³adaj¹ce siê z rezysto-

ra R19 i potencjometru RP3, miêdzy

nó¿kami 9 (AMSADJ) i 14 (VREF),

umo¿liwia korekcjê rodkowej czêstotli-

woci stop-sygna³u. Szerokoæ okna

stop-sygna³u wynosi typowo 1,2kHz.

Je¿eli tryb wyszukiwania w modulacji

AM nie jest w³¹czony, to nó¿ka jest

wewnêtrznie do³¹czana do potencja³u

masy.

Impedancja wejciowa wzmacnia-

cza p.cz. AM ma wartoæ 3,3k

zgodnie z wymaganiami wiêkszoci fil-

trów ceramicznych. Wejcie okrelane

jest w stosunku do VREF.

Impedancja wejciowa wzmacnia-

cza p.cz. FM ma wartoæ 330

odpowiedni¹ dla wiêkszoci ceramicz-

nych filtrów. Wejcie jest okrelane

w stosunku do nó¿ki GND (16).

Obwód rezonansowy L2, R11, C16

jest umieszczony miêdzy nó¿kami 15

(FMDET) i 14 (VREF). Cewka dyskry-

minatora musi byæ dostrojona w taki

sposób, aby przy czêstotliwoci

10,7MHznapiêcienanó¿ce11(AFSM)

mia³o wartoæ 1,2V, co gwarantuje

prawid³ow¹ generacjê stop-sygna³u dla

odbioru sygna³u FM.

Kondensator C28 miêdzy nó¿k¹ 11

(AFSM) a mas¹ wyg³adza akustyczny

sygna³ wyjciowy z toru FM. Ze wzglê-

du na wiêksz¹ wartoæ dewiacji syg-

na³u FM (maks. 75 kHz), ni¿ wartoæ

okna stop-sygna³u (42kHz), wyg³adza-

nie to jest konieczne dla zachowania

Rys. 2. Typowa aplikacja odbiornika typu U2514B wspó³pracuj¹cego

z uk³adem PLL typu U4285B.

Elektronika Praktyczna 1/99

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

odbiornik pozostaje w stanie odbioru

modulacji FM. Prze³¹czanie mo¿e byæ

wykonywane przez mikrosterownik

przy u¿yciu portów wejcia/wyjcia

z otwartymi drenami. Pomiêdzy nó¿k¹

26 a mas¹ musi znajdowaæ siê kon-

densator C30, niezbêdny przy odbiorze

FM. Jego zadaniem jest wyg³adzanie

napiêcia steruj¹cego t³umieniem sygna-

³u pilota.

Rezonator ceramiczny o czêstotli-

woci 456kHz (rezonans równoleg³y

przy kondensatorze 30pF zainstalowa-

nym w strukturze uk³adu scalonego)

jest w³¹czony miêdzy nó¿k¹ 20 (CE-

RES) i masê (jest to niezbêdne dla

regeneracji pilota). Rezonator ten

musi byæ zamontowany mo¿liwie

blisko nó¿ki dla zminimalizowania

rozproszonego promieniowania. W try-

bie poszukiwania AM (VAMFM <

1,1V, VCTRLA < 800mV) rezonator

wytwarza stop-sygna³. Jego czêstotli-

woæ rezonansowa jest wówczas

zmniejszona do 455kHz poprzez re-

gulacjê pr¹du p³yn¹cego w nó¿ce 9.

Uk³ad PLL regeneruje sygna³ pilota dla

dekodera stereo. Filtr pêtli - obwód

R5, C10, C11 - jest umieszczony

miêdzy nó¿k¹ 21 (LPF) a mas¹.

Z³o¿ony sygna³ stereofoniczny

podawany jest do nó¿ki 24 (wej-

cie MPXIN) i dalej do dekodera

stereo. Rezystancja wejciowa na

tej nó¿ce ma wartoæ oko³o 10k

sygna³ LO jest wykorzystywany do

sterowania uk³adu PLL. Sygna³ p.cz.

(10,7MHz) jest doprowadzany poprzez

filtr ceramiczny do demodulatora. Zde-

modulowany sygna³ audio jest dostêp-

ny na nó¿ce 25 (MPXOUT).

Tryb pracy odbiornika zmieniany

jest przez odpowiednie napiêcia poda-

wane do wejcia CTRLA (nó¿ka 22).

Tryb poszukiwania jest aktywny przy

napiêciu <800mV.

Czu³oæ poszukiwania zmienia siê

w zale¿noci od napiêcia steruj¹cego,

które mo¿e przybieraæ wartoci miêdzy

100mV a 800mV. Najwiêksz¹ czu³oci¹

odbiornik dysponuje przy napiêciu

100mV. W trybie odbioru mo¿na za-

stosowaæ wyciszanie o zmiennej g³êbo-

koci poprzez zmianê napiêcia steru-

j¹cego w przedziale 0,8..1,4V. Wyci-

szanie jest najg³êbsze przy napiêciu

0,8V.

Wyjcie na nó¿ce 23 (CTRLB)

informuje czy odbiornik pracuje w try-

bie mono czy stereo. Je¿eli na tê nó¿kê

zostanie podane zewnêtrzne napiêcie

<1,1V, odbiornik prze³¹cza siê na

wymuszony tryb mono. W trybie po-

szukiwania (VCTRLA <0,8V) jest wew-

nêtrznie generowany stop-sygna³ do-

stêpny na nó¿ce 23 (niski poziom

aktywny). Stop-sygna³ jest generowany,

je¿eli spe³nione s¹ obydwa warunki:

- dla AM: VMETER > VCTRLA,

- dla FM: VMETER(90/R8) > VCTRLA

i 1,1V < VAFSM < 1,3V,

- dla AM: wyregulowaæ pr¹d w nó¿ce

9 tak, aby czêstotliwoæ sygna³u

na nó¿ce 20 wynosi³a 455kHz,

- dla FM: wyregulowaæ cewkê detek-

tora dla otrzymania VPIN11: 1,2V

przy 10,7MHz.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R2, R17: 100k

R6, R7: 5,1k

R8: 150k

R11: 6,8k

R13, R14, R61: 56k

R15, R16, R19: 10k

R21: 1,8k

R62: 5,6k

R64, R65: 12k

RP1: potencjometr monta¿owy

20k

RP3: potencjometr monta¿owy

100k

Kondensatory

C2: 15nF

C3, C21, C23: 10pF

C5, C18, C28, C29, C30, C65,

C70, C71, C73: 100nF

C6, C14: 10

Zalecana jest korekta separacji

kana³ów przy pomocy obwodu RC

miêdzy nó¿kami 24 (MPXIN) i 25

(MPXOUT), a to ze wzglêdu na

opónienie grupowe filtru p.cz.

Rezystancja wyjciowa demodula-

tora (nó¿ka 25) jest ma³a, co pozwala

na jednoczesne sterowanie dekodera

(nó¿ka 24) oraz opcjonalnego uk³adu

RDS. Poziom napiêcia sta³ego wynosi

1,2V przy odbiorze FM (zale¿nie od

regulacji cewki dyskryminatora) lub

0,8..1,2V przy odbiorze AM (zale¿nie

od poziomu sygna³u).

C7: 470nF

C8, C16, C26, C69: 100pF

C10: 6,8nF

C11: 68nF

C12, C13, C67: 10nF

C19, C20, C68: 2,2nF

C22: 22pF

C24: 390pF

C25, C61, C64, C72: 100

C27: 180pF

C31: 15pF

C32: 3,9pF

C62, C63: zale¿nie od kwarcu

C66: 270pF

CT1, CT2: trymer 15pF

Pó³przewodniki

CD1, CD5: KV1591A-2

CD3, CD4: BB814

IC1: U2514B

Ró¿ne

L2: Toko 7PH typu A119ACS-

19000Z

L3, L4: Toko 7KL typ 291ENS2054IB

L5: Toko 7P typA7BRS-12938X

L6: Toko 7P typ 7MC-312162NO

CF1: Murata CSB456F10

CF2: filtr ceramiczny 10,7MHz,

szerokoæ pasma 180kHz lub

150kHz

CF3: filtr ceramiczny 455kHz

Antena prêtowa AM:

LW1: 220

Artyku³ publikujemy na podstawie

umowy z redakcj¹ miesiêcznika

"Elektor Electronics".

Editorial items appearing on pages

21..23 are the copyright property of (C)

Segment B.V., the Netherlands, 1998

which reserves all rights.

Opis funkcjonalny

Podczas odbioru FM sygna³ z an-

teny przechodzi przez strojony obwód

w.cz. do zintegrowanego przedwzmac-

niacza zawieraj¹cego tranzystor w kon-

figuracji wspólnej bazy. Uk³ad ARW

zabezpiecza ten stopieñ przed przeste-

rowaniem. Strojony obwód w.cz. w ko-

lektorze jest niezbêdny dla wzmacnia-

nia i filtrowania sygna³u FM, podawa-

nego nastêpnie do mieszacza.

Sygna³ lokalnego oscylatora (LO)

jest wytwarzany przez zintegrowany

oscylator. Po przejciu przez bufor

H (59 zwojów, drut 10

x 0,04)

Rpw2: (23 zwoje) je¿eli obwód w1

ma rezonans przy 1MHz

Prêt ferrytowy: rednica 10mm,

d³ugoæ 80mm

X: kwarc 4MHz

Rys. 3. Schemat blokowy uk³adu

U2514B wspó³pracuj¹cego

z mikrosterownikiem.

Elektronika Praktyczna 1/99

R5: 330k

R10: 33k

R18: 470

R60: 220

R63: 22

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: