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轿车收音机射频电路设计攻略

汽车收音机应用环境的特殊性对电路性能具有更高的要求,而射频电路的设计是实现高性能的关键。本文介绍了TDA7513的射频电路设计方法,根据实际设计经验

轿车收音机运用环境的特殊性对电路功用具有更高的要求,而射频电路的规划是完成高功用的要害。本文介绍了TDA7513的射频电路规划办法,依据实践规划经历提出了进步射频电路EMC特性和噪声特性的规划办法和办法,并指出了射频电路功用测验的留意关键。射频电路是收音机电路规划的要点和难点,假如射频电路规划欠好,收音机的噪限灵敏度和信噪比以及其它技术目标都会大大下降,乃至只能手动收到很少的几个播送电台,主动查找电台功用失效。从收音机天线端的播送信号场强来看,信号的动态规模十分大,尤其是轿车收音机所在的环境改变快而大。

收音机射频电路一般很难集成进IC中,一般由别离元件组成前置低噪声扩大器(LNA)和谐振带通滤波器。轿车收音机射频电路的作用从时域上看是要将弱小的播送信号扩大,经过主动增益操控电路(AGC)为后级混频器供给安稳的载波信号强度;从频域上看,它要盯梢所挑选的电台信号,滤除去搅扰信号如镜像频率(》60dB按捺)和本振频率,改进射频信号质量。

射频电路规划

图1是咱们规划的轿车收音机射频电路方框图,它由天线滤波器和射频低噪声扩大器以及谐振带通滤波器组成。该款轿车收音机的规划方针是噪限灵敏度为 0dBu(30dB S/N)、音频信噪比64dB、主动查找灵敏度小于10dBu,具有较强的抗邻频道搅扰和其它搅扰信号才能,完成MCU全主动调整功用。

图2是轿车收音机TDA7513的FM收音机部分射频前端电原理图。C31、C32、D2(1SV172)、 C44组成调频波段天线信号调理电路,1SV172是VHF~UHF频段天线信号衰减器,它是电流操控型元件,跟着电流的增大其阻抗减小。它受控于后级 FM宽带AGC和窄带AGC组成发生的FMAGC电流,起控点为天线信号电平57dBu。L5、C36、V2(KV1410)、C43、R19、C45组成天线带通滤波器,带宽为12MHz左右。该天线滤波器能够人工用无感调批调理射频线圈L5,也能够经过MCU调理变容二极管V2,然后完成主动调整功用。

Q2(3SK126)、C38、R15、R20、C46、R21、C47、C41、R17组成低噪声射频扩大器,增益为30dB。本规划中选用N沟道场效应管3SK126作射频扩大器具有输入阻抗高、增益高和噪声低的长处,并且是电压操控型器材,规划简略。Q2受控于后级FM宽带AGC和窄带AGC组成发生的FMAGC电压,起控点为天线信号电平78dBu。T3、C34、V1(KV1410)、C28、C35组成RF谐振带通滤波器,带宽为8MHz左右,T3为FM RF变压器。该带通滤波器相同能够人工用无感调批调理T3,也能够经过MCU主动调理变容二极管V1。接纳机的接纳极限是由接纳机本身噪声功用决议的,所以在收音机的射频电路中要求尽量选用低噪声元件。

进步射频电路功用的办法

为进步收音机的EMC功用和下降收音机本身的噪声,采纳下面的办法十分必要:

1. 挑选正确的供电形式。当收音机作业时应关断对其它单元(如CD和DVD等)的供电,只对收音机单元供电。最好对FM和AM的射频电路分隔供电,在FM形式只对FM的射频电路供电,关断对AM的射频电路供电,在AM形式只对AM的射频电路供电,关断对FM的射频电路供电。采纳这样的办法后能够使整机信噪比至少改进10dB。

2. PCB板的布线也十分重要,应将FM射频电路、AM射频电路、OSC振动电路、中频电路、功放电路的电源线和地线互相阻隔,并最终汇接到整机电源端。在空间答应条件下,可将FM和AM射频电路用屏蔽盒屏蔽起来。运用屏蔽盒可使整机信噪比改进4dB左右。晶体和本地振动电路都运用各自的地线盘绕起来,元件布局时应使输出的振动信号线尽量短,这样有利于进步载噪比目标。

3. 应挑选低EMI的MCU,乃至在MCU的程序中采纳EMC指令来下降MCU对收音机的搅扰。选用按键中止方法来替代常见的按键扫描方法,让MCU在收音状态下关断(即MCU停此振动)等。采纳这些办法能够使收音机的接纳灵敏度进步15dBu左右。

4. 为防此闪电和雷击,有必要在天线端加上瞬态电压击穿(TVS)二极管,如SA5.0CA,这是ESD静电防护办法之一。TVS能够吸收高达数千瓦的浪涌功率,在反向运用条件下,当接受一个高能量的大脉冲时,其作业阻抗当即降至极低的导通值,然后答应大电流经过,一起把电压箝制在预订水平。其呼应时刻仅为 10-12秒,因而可有效地维护电子线路中的精细元器材,防雷击作用显着。

5. 轿车收音机作业环境温度改变大,因而射频电路元件的挑选也要考虑温度特性。

射频电路功用测验

杰出的射频电路规划有必要经过正确的测验验证。影响收音机测验的要素许多,首要测验电缆的正确联接十分必要,如阻抗匹配,射频信号经过BNC 或SMA插座馈入收音机比用鳄鱼夹夹住天线端馈入收音机作用好,射频信号经过鳄鱼夹馈入收音机天线端射频信号会丢失6dB左右;其次,AM/FM信号发生器的音频信号源频谱要纯洁90dB信噪比左右),这一点能够从AM/FM信号发生器的用户手册中检查,也能够自己用频谱分析仪测验其功用。一般音频信号分析仪的音频信号源比较纯洁,能够将它作为外部音频信号输入AM/FM信号发生器,这样一来测验信噪比和失真都比较简略。

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