这款数显FM调频立体声前端灵敏度指标达到至今仍被认为很高的0.5μV 20dB S/N级别,具备电调谐带自动频率对准和无信号静噪、RSS场强表指示等功能,适合于作远距离接收本地或外地调频立体声节目广播,其厂制品售价90年代末在国内无线电爱好者圈内曾引起过不小的争议。整机前级采用模块化的组件,数字频率显示SC3610,而IF中频及立体声解码电路部分其原型及详细工作原理则可在《高频电路设计与制作》第6章所介绍的电路中找到。
整机原理图 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
整机由MG-205V卡式FM收音机专用前端组件、东芝TA730集成电路3中频放大和TA7343立体声解码电路组成。MG205V高频电子调谐器采用压控(电压控制)方式来改变LC回路参数实现电台的频率调谐,可以CPU微电脑芯片接口,实现自动调谐、存台等功能。MG-205V组件由一只低噪声双栅场效应管构成前级放大电路,由三只高频晶体管组成本机振荡、混频及本振输出电路,结构紧凑、大量采用SMD贴片元件,体积小性能稳定,在众多卡式及汽车音响中得到广泛应用。以下我们将按电路各组成单元分别说明。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
▲MG-205V FM高频电子调谐器 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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▲FM IF用陶瓷滤波器与TA7303P 中放电路采用了两只陶瓷滤器以确保有较高的选择性。陶瓷滤波器性能会影响本机的性能,应选择较为正规的产品。本电路选用了村田的型号为SFEl0.7MHz,其3dB频响带宽28050kHz,插入损耗≤6dB。村田的SFE 10.7系列尚有S2、S3、MJ后缀的,带宽依次减少,均可以提供大致35dB以上的带外衰减量。 陶瓷波波器的安装及焊接应注意方向性。 TA7303P是一个内含三级差分JF放大及FM鉴频的集成电路。和我们较为熟悉的其它IC相比,它还多了静噪及RSSI表功能。这样一来选择TA7303P使我们在收听FM广播的同时,可以清楚地知道自己当前所处环境的信号强度。另外,无台或选台时那种讨厌的FM特有的刺耳噪声也会消失得无影无踪。有关TA7303P及调频立体声更多的资料及介绍参见《高频电路设计与制作》第六章 FM解调/中频放大电路设计及制作 一文。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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▲自动增益控制(AGC)及AFC电路 由于TA7303P存在着一个RSSI表输出端子,我们在这里还给它派上一个额外用场,即用它来驱动BTK—20高频组件里的ACC电路。具体的控制过程是由N7及少量外围电路来实现的,接收的信号越强,TA7303P的RSSI输出电压就越高,N7所控制的AGC控制电压也越低,从而使整机的增益降下来。在这个AGC控制电路里,R32和R33决定AGC起控点,R35及R36则决定起始AGC量。另外,为了防止AGC响应上的抖动所带来的负面影响,我们加上了C46,它的值大小决定了AGC响应的快慢。 自动频率追踪AFC是借助了一番技巧来实现的,实际上,无论是TA7303P或MG-205V组件都没有提供专门的AFC控制端子,但我们却可以利用TA7303P FM解调后的直流成份(8脚A点),巧妙地通过一个电阻“叠加”到BTK—20的调谐端子上来实现AFC的目的,而不必为AFC电路大动干戈。这个AFC用电阻的阻抗一般取值在470K~2.2M之间。 ▲立体声多重解调电路TA7343AP 在立体声还原电路部分我们使用了TA7343AP,它集成了副载波产生电路,相位比较及FM鉴频电路。实际上本机的立体声解凋渎者还可以使用认为喜好的任一款1C。有关TA7343AP及调频立体声更多的资料及介绍参见《高频电路设计与制作》第六章FM立体声解调电路设计及制作一文。这里不再对其性能参数作详解。 ▲频率及时钟显示驱动电路SC3610 SC3610是一块频率及时钟显示电路,用来显示AM/FM频率以及12小时制时钟。它采用CMOS工艺制成,在时钟显示模式时,具有低功耗的特点。SC3610有多种封装型式,在本制作中采用其SOP封装规格。 主要特点: 带预分频器的FM前端输入可输入的显示频率为150MHz AM端可输入的显示频率为30MHz LCD显示驱动结构为:3个公共极驱动,?3个字符段驱动,1/3偏置,能进行4个数字的显示驱动 外接32 768kHz晶振的片上振荡器 对于FM信号,中频频率补偿为10.7MHz或70KHz,对于AM信号,中频频率补偿为455kHz 内部时钟显示为12小时显示模式,可供选择的时钟或频率显示选择 电源电压工作范围:2.8V~3.3V |
PDF文件资料:
sc3610.pdf
(SC3610典型应用电路及独立应用单元PCB) 电路原理图 |
整机元器件选择及制作 整个接收装置选用优质的单面玻璃纤维印制板,全部的电阻器件选用了l/16W规格并卧式安装,小容量的瓷片电容也应选择卧式管状AXIAL0.3的规格。陶瓷滤波器其对应的1脚的壳体上标有园点,应注意这是输人端。 TA7343AP其4脚的102电容因设计立体声解码的稳定性从而直接影响到输出的音质,故应该选择温度系数良好的聚脂类电容。调谐选台用的电位器,其经常扭动也是为了达到调谐的目的,应采用多圈式电位器,线绕或玻璃轴材质的,这类电位器虽价格不菲,但长期使用性能可靠。当然,如果AFC自动频率追踪量选得足够大的话,也可以采用一般的电位器。 ▲LCD液晶显示屏及“斑马连线”和业余热压工具 液晶的发现是由奥地利植物学家F·Reinetzer在一百年前完成的,在电子产品上的应用,则是在1961年,由美国RCA公司普林斯顿试验室的年轻电子学者F·Heimeier完成的。 液晶依据其成像方式工作电压等主要分为TN、HTN、STN、FSTN等系列。 具体的液晶屏元件一般是专用的,譬如我们在这里准备用的液晶屏就是为SC3610配套而专门设计及生产的TN型超低压驱动型号,如果换为一般数子电表里的液晶屏或通用标准产品,则会造成无法显示或缺字段等问题。 |
SC3610用LCD低压液晶显示屏及“斑马连线”、业余热压工具 器材供应 |
整机组装及调试 整机元件组装完毕并确认无误后,可以串接人电流表通电观察整机电流在不大于80mA后再进行下述的调试: 为机子接人短天线,音频放大器,喇叭和RSSI表,RSSI表可以选择任意一款有2.5-5V左右量程的电压表,中频信号强度在20dBµ-100dBµ范围变动时,TA7303P的RSSl输出在0—5V之间,如果选择了小量程的电压表,可以通过调整VARl来得到适应。 通电调谐应立即可以收听到FM广播电台的播音。如果不是,则应首先检查TA7303P的工作状态。如果没有示波器之类的设备,用金属捏子碰触其输入端,应该可以听到较明显的沙----干扰声甚至于杂乱的电台信号。 L5是中放鉴频电路里一个较为关键的元件,调整也很简单,可以在整机收到电台的情况下,用无感起子,旋扭L5一直到RSSI表指示为止(此时立体声指示LED应该点亮),也可以在无台非静噪时处调整使喇叭的噪声。 MG-205V组件VT端的电压决定了其收信范围,此部分已由R15、R17所箝位。由于组件生产的统一性无须在此多花功夫。AFC用电阻决定了本机频率的自动追踪范围,一般取值1.2M左右,对应的AFC范围在150kHz左右,如果减少该电阻的阻值,会使AFC范围相应加大,但这样做有可能会损失部分鉴频的增益。 VAR2决定了本机无台或搜索时“静噪”的起控阀值,可以在无台时,将其调整到刺耳的FM噪声刚好消失为止,也可以将VAR2单独装出面板,视情况调整。 在将整机用于远距离FM广播电台的接收时,中频的电路应加装双面屏蔽盒,这样做,可以使整机灵敏度提高约6dB。 粗略估测一下整机的总装质量和性能指标。方法是完全去掉焊在TPl的天线,仅靠电路板感应到的信号,在市区,若本机仍能良好收听到FM电台的广播并在室内移动时无过多死角,此时可以认为本机的档次已经达到或基本接近一台级接收机的水准。 |
(此PCB墨稿为1:1图,也可利用激光打印机直接出稿制板) |
PCB文件格式:
sc3610.pcb
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