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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 K174XA42 - 단일 칩 FM 라디오 수신기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
초소형 회로 K174XA42A 및 K174XA42B는 주파수 변조 신호의 경제적인 방송 및 통신 수신기에서 작동하도록 설계되었습니다. 초소형 회로에는 슈퍼 헤테로다인 FM 수신기의 모든 기능 장치(안테나 입력에서 AF 출력까지)가 포함되어 있으며 구현을 위해 공진 LC 회로, 여러 커패시터 및 하나의 저항과 같은 최소한의 부착물이 필요합니다. 이러한 수신기의 조정은 로컬 발진기 회로 설정 - 범위 제한 설정으로 귀결됩니다. 이것은 낮은 중간 주파수(70kHz)로 인해 가능하게 되었으며, 이를 통해 신호 선택을 위해 조정 불가능한 RC 필터를 사용할 수 있고 임계 대역 통과 공진 LC 필터를 포기할 수 있습니다. 낮은 IF에서 큰 입력 신호 편차 값 - 50 및 75kHz - AF 신호 왜곡으로 이어집니다. 이를 제거하기 위해 주파수 피드백 시스템이 사용되어 편차를 각각 최대 10kHz 및 15kHz까지 XNUMX배 감소("압축")했습니다. 초소형 회로에는 고효율 노이즈 억제 상관 시스템(무소음 튜닝 - BSN)이 장착되어 있습니다. 부정확한 튜닝, 노이즈에 가까운 입력 및 이미지 채널에 튜닝된 경우 오디오 신호를 억제합니다. K174XA42A 장치는 통신 라디오 수신기에서 작동하도록 설계되었습니다. 및 K174XA42B - 가정용 방송 수신기. K174XA42 초소형 회로는 텔레비전 장비의 무선 경로, 무선 채널이 있는 전화, 개인 및 비즈니스 무선 통신 시스템, 호출 장치, 보안 장치 및 원격 제어 장비에서도 사용할 수 있습니다. 필요한 외부 요소의 수가 적고 설치가 쉽고 비용이 저렴하기 때문에 아마추어 무선 설계에서 널리 사용하기에 매우 매력적입니다. 이 마이크로 회로는 두 가지 버전의 플라스틱 케이스에서 생산됩니다. K174XA42A - 2104.18핀 패키지 4-238.18(3-174) 및 K42XA2103.16B - 9핀 패키지 238.16-2(1-2,5). 하우징 도면은 Fig. 174. 장치의 질량은 42g을 초과하지 않으며 K7000XA174A의 완전한 아날로그는 TDA42 마이크로 회로입니다. K7010XAXNUMXB와 TDAXNUMX은 케이스 종류만 다릅니다.
초소형 회로 K142XA42A 및 K174XA42B를 켜는 일반적인 회로가 그림 2에 나와 있습니다. 각각 174a 및 b. 핀아웃 K42XA1A: 핀. 2 - 상관기 필터 커패시터의 연결; 핀. 3 - AF 증폭기 출력(오픈 컬렉터); 핀. 4 - 잡음 발생기 커패시터 연결; 핀. 5 - 주파수에 의한 OS 루프 필터 커패시터의 연결; 핀. 6 - 양의 전력 출력; 핀. 7 - 국부 발진기의 LC 회로 연결; 핀. 12-13,14 - IF 대역 통과 필터 커패시터 연결; 핀. 15 - 무선 주파수 신호 증폭기의 입력; 핀. 1 - 제한 증폭기 16의 입력 회로의 커패시터 연결; 핀. 17 - 일반적인 결론; 음의 전원 출력: 핀. 18 - 주파수 검출기의 위상 시프터의 커패시터 연결; 핀. XNUMX-상관기 위상 시프터 커패시터의 연결.
K174XA42B 칩은 K174XA42A와 비교하여 핀 3과 10이 없기 때문에 핀아웃의 핀 번호가 그에 따라 이동됩니다. Tacr의 기본 전기적 특성. cf ° 25±10°С 정격 공급 전압, V....4,5
* 이 매개변수는 다음 조건에서 측정됩니다. 공급 전압 4,5V, RF 입력 주파수 69MHz, 주파수 편차 -+50kHz, 기본 주파수 1kHz; AM 제거율을 측정할 때 변조 깊이는 30%입니다. 매개 변수의 최대 허용 값 공급 전압, V....2,7...9
K174XA42A 장치의 단순화된 기능 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다. 삼. FM 수신기는 단일 주파수 변환으로 슈퍼헤테로다인 방식에 따라 제작되었습니다. 증폭 후의 입력 신호는 국부 발진기 신호와 혼합됩니다. 믹서 출력에서 가져온 신호의 중간 주파수(IF)가 상대적으로 낮기 때문에 변환 측 구성 요소의 진폭이 너무 작아 중간 주파수 신호 증폭기의 입력에 실제로 존재하지 않습니다.
대역 외 신호를 억제하기 위해 활성 1차 IF 필터가 제공됩니다. 필터 증폭기 제한기 1의 출력 신호는 진폭을 정규화합니다. 제한 증폭기 90은 큰 이득(XNUMXdB 이상)과 동적 범위를 갖습니다. 변환된 IF 신호는 주파수 검출기의 입력과 동시에 상관기의 입력으로 공급됩니다. 주파수 검출기는 주파수-전압 변환기입니다. 복조 된 저주파 전압은 먼저 두 번째 제한 증폭기에 공급 된 다음 로컬 발진기에 공급되어 시스템의 주파수 피드백 루프를 닫고 두 번째로 무소음 튜닝 시스템 (BSN) 스위치의 입력 그런 다음 AF 프리앰프와 수신기 출력으로 연결됩니다. 상관기의 출력 신호는 사무실 간 간섭을 억제하는 BSHN 시스템의 스위치를 제어하는 데 사용됩니다. 이 노드 외에도 마이크로 회로에는 내부 공급 전압 안정기(다이어그램에 표시되지 않음), AF 출력 증폭기(다이어그램에 트랜지스터 VT1으로 표시됨) 및 BSHN 시스템에 포함된 잡음 발생기가 포함되어 있습니다. 노이즈 발생기는 FM 노이즈를 모방하고 한 수신 스테이션에서 다른 수신 스테이션으로 전환하는 동안 또는 부정확한 튜닝으로 스위치를 통해 AF 프리앰프 입력에 연결됩니다. 이 경우 잡음 신호는 수신 증폭 경로의 작동 가능성을 나타냅니다. K174XA42B 칩은 노이즈 발생기를 제어하지 않습니다. 수신기는 주파수 피드백 복조를 사용합니다. 복조기의 출력 AF 신호는 국부 발진기 주파수를 IF 신호와 역위상으로 적절하게 오프셋하는 데 사용됩니다. 이것은 IF 신호의 주파수 편차를 감소시켰고 결과적으로 출력 신호의 고조파 왜곡이 거의 완전히 사라졌습니다. 로컬 발진기 Co \u2d Sk + Cpar + Cvar의 발진 회로의 커패시턴스가 Co \u1d Fo / 2의 경험적 관계에서 선택되면 필요한 "편차 압축"정도를 얻습니다 (Ck는 루프의 커패시턴스입니다 커패시터, Spar는 회로의 기생 커패시턴스, Cvar는 varicap의 커패시턴스 - 튜닝 요소, 커패시턴스는 피코패럿 단위, Fo는 루프 튜닝 주파수(MHz)입니다. VHF-XNUMX 및 VHF-XNUMX 대역의 모든 주파수에 적용되는 이 표현을 사용하면 로컬 발진기 회로의 매개변수(커패시터의 커패시턴스, 코일의 인덕턴스)를 결정할 수 있습니다. IF 마이크로 회로의 능동 대역 통과 필터는 4차 고역 통과 필터, 2차 대역 통과 필터 및 XNUMX차 저역 통과 필터의 세 부분으로 구성됩니다. 그림 XNUMX, 커패시터의 번호는 그림 XNUMX, a)에 해당합니다.
굵은 점은 미세 회로의 핀을 나타냅니다. 외부 커패시터의 정격과 70kHz의 IF에서 링크의 차단 주파수 값은 알려진 관계에 따라 시스템의 전달 함수에 대해 결정됩니다[1]. LPF-II 링크: C9 = 3300pF, C13 = 180pF, fo = 94kHz; 링크 PF-I: C4 = 330pF, C1 = 3300pF, fv = 103kHz, fn = 10,3kHz; LPF-I 링크: C2 = 150pF, fo = 88,4kHz. 대역 통과 필터의 사용된 회로 설계는 높은 선택도, 최소 전력 소비 및 우수한 동적 범위를 제공합니다. 대역통과 필터의 진폭-주파수 특성은 그림 5에 나와 있습니다. XNUMX.
BSHN 시스템은 스퓨리어스 수신 채널의 신호를 억제하는 데 사용됩니다. 시스템의 작동은 IF 신호와 지연 및 반전된 동일한 신호의 상관 관계를 기반으로 합니다. 두 신호 모두 상관기의 입력으로 공급됩니다. 직접 신호 Upf가 일정한 주기의 코히런트 펄스의 시퀀스인 경우(방송국 수신의 경우와 같이), 신호 지연 U'f는 반복 주기와 같아야 합니다. 이러한 신호는 직접 신호를 반전하여 얻습니다. 신호는 위상 필터에 의해 반전되고 지연됩니다(그림 3의 다이어그램에는 표시되지 않음). 스테이션을 미세 조정하면 두 신호의 모양이 동일하고 상관 관계가 높습니다(그림 6a). 디튠될 때 신호 u'pch의 위상은 직선에 대해 상대적으로 이동합니다(그림 6,6) - 상관관계는 작습니다. 간섭이나 잡음의 결과로 신호 U'pch의 주기와 모양에 상당한 변화가 발생합니다(그림 6, c). 이러한 경우에는 실질적으로 상관관계가 없습니다.
이러한 신호를 비교한 결과를 기반으로 상관기는 스위치에 대한 제어 신호를 생성하여 상관관계가 높은 AF 증폭기 또는 약한 잡음 발생기를 부드럽게 켜는 스위치에 대한 제어 신호를 생성합니다. 이것은 다양한 클릭, 노이즈 및 거친 소리가 수신기 출력으로 전달되는 것을 제거합니다. 주파수 복조기 및 상관기의 작동에 필요한 예시적인 전압은 단위 이득을 갖는 연산 증폭기에서 만들어진 내부 활성 위상 시프터에 의해 형성되며, 위상 시프터(위상 필터)는 주파수 fpch에서 n/2만큼 신호의 위상 편이를 제공합니다. = K / Cf, 여기서 Cf는 핀에 연결된 커패시턴스 커패시터입니다. 17개의 미세 회로(그림 3 참조). 이 다이어그램에 표시된 미세 회로의 저항 R2 및 R3의 저항과 커패시터 Cf의 커패시턴스가 330pF (그림 7, a의 C2), fpch = 70kHz입니다. 입력 및 출력 신호 Upch 및 U'pch는 모든 주파수에서 전압이 동일하게 유지됩니다. 상관기에서 외부 커패시터가 핀에 연결된 내부 위상 시프터. 18, 위상을 또 다른 n/2만큼 이동합니다. 따라서 신호의 전체 위상 편이는 180°가 됩니다. 신호 중 하나를 반전한 후 비교합니다. 주파수 피드백이 있는 BSHN 상관 시스템은 궁극적으로 단일 수신 채널을 제공하고 스테이션에 미세 조정을 제공합니다. 상관기의 출력 신호(핀 1에서)는 튜닝 표시기를 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 커패시터 C16(그림 2a 참조)은 사일런트 튜닝 시스템의 시간 상수를 결정합니다. R1C12 필터는 AF 사전 왜곡 보정 회로의 시정수를 설정합니다. AF 경로로 들어가는 노이즈 레벨은 커패시터 C11의 커패시턴스에 따라 다릅니다. 커패시턴스가 클수록 노이즈가 커집니다. 완전한 무소음 튜닝이 필요한 경우 이 커패시터는 연결되지 않습니다. 커패시터 C10은 주파수에서 OS 루프 필터의 일부입니다. 주파수 검출기의 출력에서 IF 스퓨리어스를 제거하고 피드백 루프의 시간 상수를 결정합니다. 또한 경로의 진폭-주파수 특성의 모양에 영향을 줍니다. 커패시터 C15는 마이크로 회로의 전원 회로에 있는 필터입니다. 커패시터 C5는 마이크로 회로의 균형 RF 입력을 불균형으로 바꿉니다. 커패시터 C5를 장착할 때 가능한 한 단자를 짧게 하고 국부 발진 회로와의 유도 및 용량 결합을 줄이기 위한 조치가 필요합니다. 커패시터 C6은 제한 증폭기 1의 로컬 피드백 회로의 필터 커패시터이고 C7 및 C8은 각각 주파수 검출기 및 상관기의 위상 필터의 위상 변이 커패시터입니다. 쌀. 그림 7은 입력 RF 신호 주파수 핀의 고정 값, 편차 및 변조 주파수 Fm, RF 신호 Uin의 공칭 입력 전압에서 공급 전압 Upit에 대한 AF 출력 전압 Uoutp의 의존성을 보여줍니다.
무화과에. 도 8은 AF의 출력 전압의 의존성을 보여준다. 9 - 신호 대 잡음비, 그리고 그림. 10 - 입력 RF 신호 전압의 고조파 계수.
문학
저자: P.Polyatykin, 모스크바; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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