为了能过更加直观地了解汽车收音机的设计,本文将对典型的电路进行分析。因为现在的汽车音响的传统收音机都采用电子调谐,所以本文中传统收音机将只针对电子调谐的收音机的工作原理和应用进行讲述。虽然在汽车收音机中收音高频头经常使用的是高频头模块,整机工程师不必设计高频头,但是如果对cae用的高频头如果没有一定的了解将不能得到良好的设计效果,所以下面首先介绍几款收音机高频头常用集成电路,然后介绍收音高频头模块以及应用,但又基于篇幅的原因,具体内容请参照详尽的实际资料。
1. 三洋单片收音机调谐集成电路LA1787M
LA1787M是日本三洋公司的一款用于汽车收音机的单片集成电路,内部集成了 6个模块,这6个模块分别是FM调频前端电路、FM中频电路、噪声消除电路、混频电路、AM上变电路、FA/AM转换开关、多径噪声抑制电路(MRC)见表(1-3)
表1-3 LA1787M引脚定义
LA1787M应用注意事项
(1) 主意电源和地线的处理。在设计中,要按照电路特性和电路关系进行电源的分布设计,还要注意各电源之间的上的电时间的顺序和电压值的大小;
(2) AM/FM开关。LA1787M的第6脚用于FM前端电路和射频AGC电路,第6脚是8V供电时为FM模式,开路时为AM模式。在高频头模块上有对应的收音模式控制端口;
(3) LA1787M的AM互调特性和S电表曲线有不错的表现,在设计时要注意邻近频道的干扰特性和停台灵敏度是否符合要求;
(4) 为了改善FM分离度的温度特性,集成电路内部已经做了相应的改善,但是在外部设计时也要注意电源的稳定性和纹波处理是否满足要求;
(5) 键控AGC是一个使互调干扰和干扰衰减同时达到良好特性的技术。当希望的信号微弱或者不存在时,高波段AGC电平等于0,其结果就导致自动调谐时可能发生错误或者在有强干扰电台时存在某种振荡,键控AGC技术解决了这些问题。天线和RF电路选择性决定了宽带AGC 的灵敏度;
(6) 注意停台检测输出、停台检测调整、S电表和中频计数缓冲的问题。SD和IF计数开关的瞬态特性由静音时间常数、S电表时间常数、AFC时间常数决定。静音控制的设置同时影响-3dB灵敏度。通过检查信号强度和中频计数器输出来控制停台灵敏度。同时要注意静音的控制,当信号弱到一定程度的时候要进行静噪处理,但是要注意-3dB极限灵敏度的参数;
(7) AM设计时,要注意AGC 控制范围的设置,但同时要考虑AGC控制范围的调整对频率范围的宽度的影响。AM SD 信号、中频计数缓冲器是通过S电表与5V参考电压比较工作的。因为LA1787M的AM与FM检波输出是从同一个引脚输出的,所以在输出电阻和电容的选择上要考虑电阻、电容对两者的输出幅度和AM高端频率响应的影响。主要低端频率响应是AM检波电路的另一个滤波电容决定的;
(8) 噪声消除模块的耦合电容决定了低端频率响应,所以在设计电路是要特别注意。这部分电路包含了噪声监测灵敏度和噪声AGC,首先为中等强度的信号(50dBμ)设置一个合适的噪声灵敏度,然后为弱信号(20dBμ~30dBμ)设置噪声灵敏度,如果噪声灵敏度增加,AGC作用增强但弱信号的灵敏度将会下降;
噪声消除电路对于过调制的10KHz信号的处理可能会导致音频的失真,需要针对预防过调制现象而预先设计一个用1KΩ电子和2200pF电容组成的低通滤波器,但同时要注意这个滤波器对FM的高端分离特性和AM频率响应的影响;
(9) 高频切割电路(HCC)控制功能工作时,注意该电路输出的频率响应。
导频消除电路的信号不包含3阶谐波的19KHz信号,因为没有谐波,所以左右声道的导频可以很好的消除。通过一个可调电阻来改变副载波电平进而调节FM分离度,但是单声道输出电平是不会被改变的。如果通过改变一些外接期间使副载波频带(23KHz~53kHZ)能够下降到足够小,还可以避免高端分离度的变差的情形;
(10) 多径干扰抑制电路(MRC)噪声放大器的增益是固定的,只有通过减少交流输入电平来调整。输出电平中的噪声通过输出端连接的RC并联接地的电路完成,通过改变RC的时间常数来调整截止频率。
摘自《汽车多媒体导航系统蓝皮书》——姜卫忠
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