RDA7088集成块FM收音机的制作
RDA7088集成块FM收音机的制作[20200131184247]
日期: 摘要
收音机的发明人类自从发现能利用电波传递信息以来,就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微型化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机,俗称收音机。本次设计的收音机采用的是飞利浦公司生产的集成电路RDA7088, 这块集成电路中包含了调频收音机中从天线接收、振荡器、混频器、AFC(频率自动控制)、中频放大器(中频频率为70kHz)、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、音频输出等全部功能,还专门设有搜索调谐电路,信号检测电路及频率锁定环路。外围电路不用中频变压器,其中频选择由电路内部RC中频滤波器来完成。另外,外围电路还设置了五个轻触式按钮,分别用来完成接通电路、调频和调节音量的功能。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:集成块RDA7088;调频。
一、引 言 1
二、调频收音机的原理 2
(一)调频波的理论基础 2
(二) 调频收音机基本结构 2
1.调频收音机方框图 2
2.主要技术指标 5
(三)原理分析和理论计算 5
1.调频信号的分析 5
2.收音机的干扰 6
3.调频收音机的常识 7
三、电路设计 7
(一)收音机电路设计 7
(二)芯片原理图 8
(三)芯片资料 12
1.芯片参数 12
2.引脚说明 12
3.芯片异定值、温度与工作条件 13
四、装配和调试 13
(一)装配注意事项 13
(二)调试的步骤 13
总结 14
致谢 15
参考文献 16
附录一 17
附录二 18
附录三 19
一、引 言
交流电每秒发生50次改变方向和大小的周期性变化。在电学里,把电流强度随时间作周期性变化的电流叫作振荡电流。交流电就是一种振荡电流。振荡电流每秒周期性变化的次数叫作振荡频率。在无线电技术里,向外发射的是高辐射能量的高频(一般在几百千赫以上)振荡电流,而每秒振荡几十次的低频振荡电流的辐射能量很低,在无线电广播技术中是不适用的。当处于空间的导线通过高频振荡电流时,在它的周围空间就要产生不可分割的电场和磁场。电场和磁场是统一的客观物质——电磁场的两个方面,当导线周围产生变化的磁场时,变化的磁场附近空间又会产生变化的电场;这种变化的电场又会产生变化的磁场,这种不断交变着的电场和磁场,越来越远地向周围空间传播,就形成了电磁波。
人类自从发现能利用电波传递信息以来,就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机,俗称为收音机。随着广播技术的发展,收音机也在不断更新换代。自 1920 年开发了无线电广播的半个多世纪中,收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化,功能日趋增多,质量日益提高。1947 年、美国贝尔实验室 发明了世界上第一个晶体管。从此以后,开始了收音机的晶体管时代。并且逐步结束了以矿石收音机、电子管收音机为代表的收音机的初级阶段。1956 年,西德西门子公司研制成了超高频晶体管,为调频晶体管收音机创造了必要的条件。1959 年.日本索尼公司生产了第一 代调频晶体管收音机。1961 年,美国研制了集成电路。随后,1966 年,日本利用这一技术 设计了世界上第一台集成电路收音机,开始了收音机工业的又一场技术革命。从此收音机向 着小型化、系列化、集成化、低功耗、多功能的方向发展。20 世纪 80 年代开始,收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。目前的无线电接收机不单只能收音,且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。
广播电台播出节目是首先把声音通过话筒转换成音频电信号,经放大后被高频信号(载波)调制,这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化,使我们要传送的音频信号包含在高频载波信号之内,高频信号再经放大,然后高频电流流过天线时,形成无线电波向外发射,无线电波传播速度为3×108m/s,这种无线电波被收音机天线接收,然后经过放大、解调,还原为音频电信号,送入喇叭音圈中,引起纸盆相应的振动,就可以还原声音,即是声电转换传送——电声转换的过程。
二、调频收音机的原理
(一)调频波的理论基础
根据将声音信息调制在无线电波上的方式的不同,无线电波又分为调频波与调幅波两大类:调频波的英文简称为FM,我国按国际标准规定的调频广播的频率范围为87兆赫兹至108兆赫兹之间。调幅波的英文简称是AM,按照使用频率范围的不同又可分为中波、短波、长波,相对应的英文简称为MW、SW、LW。中波的频率范围,我国按国际标准定为526.5千赫兹至1606.5千赫兹。短波的频率范围为2.0兆赫兹至26.1兆赫兹之间。长波的频率范围为150千赫兹至284千赫兹之间,随着广播事业的发展,长波因其固有的缺点已不太被使用了,我国一直未使用长波广播。调频波和调幅波相反,它的幅度始终保持不变,而频率却随着声频信号而变化。根据麦克斯韦电磁理论:变化的磁场能在周围空间产生电场;变化的电场能在周围空间产生磁场。电磁波就这样由近及远的传播出去。所以首先要有变化的电场产生。变化的电场主要是通过电路,在天线上产生变化的电场,天线就能发射出电磁波;电磁波的接收,也是通过天线和谐振电路,和空间中传来的电磁波发生电磁共振,再由电路从谐振电路中取出电磁波的信息。
(二) 调频收音机基本结构
1.调频收音机方框图
常见的调频收音机的方框图如图2-1所示。由图可见,调频收音机由高频放大器、本地振荡器、混频器、中频放大器、鉴频器、低频放大器、功率放大器和自动增益控制电路组成。
图2-1 调频收音机的方框图
调频广播的高频信号输入回路直接经电容C、L组成的LC振荡回路,实际上构成一带通滤波器,其通频带为88MHz—108MHz。被放大的信号与本地振荡器产生的本振信号在内部进行FM混频,混频后输出。
FM混频信号由FM中频回路进行选择,提取以中频10.7MHz为载波的调频波。该中频选择回路由10.7MHz滤波器构成。中频调制波经中放电路进行中频放大,然后进行鉴频得到音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。
此外,因在调频波段未收到电台信号时,内部增益处于失控而产生的噪声很大。为此,通过检出无信号时的控制电平,控制静噪电路工作,使音频放大器处于微放大状态,从而达到静噪功能。
(1)高频放大器
高频放大器的主要任务有两个:一是从接收到的众多电台中选择出一个所需要的电台信号;二是对所选中的信号进行放大。也就是说高频放大器是选频放大器,放大器的谐振频率调谐与该电台的载频上,高频放大器可以选出这个电台的已调信号,并加以放大。为降低整机的噪声,提高整机的灵敏度,高频管应尽量选用低噪声的放大管,高频放大器的选频功能应尽可能好,这类放大器的负载回路一般为LC谐振电路,常称这类放大器为小信号选频放大器。
(2)本地振荡器
本地振荡器又称本振电路,它的功能是为混频器提供高频正弦波信号,以便与接收到的载波信号混频。本振电路常采用互感耦合振荡器或三点式振荡器。
(3)混频器
混频器是收音机的重要组成部分。混频器的功能是将载波信号与本振信号进行非线性转换,使之变成中频的调频信号输出。对混频电路的主要要求如下:
a.信号失真要小
一般希望混频电路只对信号的载波频率进行变换,而对信号包络或信号角度的变化尽可能的维持原状,这样才能保证原调幅波或调频波的不失真传输。
b.噪声系数要小
噪声系数 是衡量信号通过本级时,信号噪声比降低了多少的一项技术指标。噪声系数越大,说明信号噪声比降低得越多,噪声系数随本级产生噪声的增加而增大,随本级增益的提高而降低。
混频级位于接收机的前端,输入信号比较微弱,电路本身又工作在非线性状态,所以它所产生的噪声对整机的总噪声和总增益影响很大。
混频电路的噪声主要是非线性器件产生的所以应选用低噪声晶体管,选择合理的工作点及本机振荡电压,并应兼顾到本级噪声降低和增益提高两个方面。
c.混频增益要大
混频增益的定义是中频输出电压的振幅Vzm与高频输入电压振幅Vsm之比,即Kvc=Vzm/VsmKvc大,意味着输入同样的高频信号可获得较大的中频信号电压和信号功率,不但提高了接收机的灵敏度和整机增益,而且有效地降低了机内噪声的影响。采用混频跨导高的非线性元件,选择合理的工作点以及本振和高频信号的电压,输入、输出尽量匹配,都有利于提高混频增益。
日期: 摘要
收音机的发明人类自从发现能利用电波传递信息以来,就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微型化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机,俗称收音机。本次设计的收音机采用的是飞利浦公司生产的集成电路RDA7088, 这块集成电路中包含了调频收音机中从天线接收、振荡器、混频器、AFC(频率自动控制)、中频放大器(中频频率为70kHz)、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、音频输出等全部功能,还专门设有搜索调谐电路,信号检测电路及频率锁定环路。外围电路不用中频变压器,其中频选择由电路内部RC中频滤波器来完成。另外,外围电路还设置了五个轻触式按钮,分别用来完成接通电路、调频和调节音量的功能。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:集成块RDA7088;调频。
一、引 言 1
二、调频收音机的原理 2
(一)调频波的理论基础 2
(二) 调频收音机基本结构 2
1.调频收音机方框图 2
2.主要技术指标 5
(三)原理分析和理论计算 5
1.调频信号的分析 5
2.收音机的干扰 6
3.调频收音机的常识 7
三、电路设计 7
(一)收音机电路设计 7
(二)芯片原理图 8
(三)芯片资料 12
1.芯片参数 12
2.引脚说明 12
3.芯片异定值、温度与工作条件 13
四、装配和调试 13
(一)装配注意事项 13
(二)调试的步骤 13
总结 14
致谢 15
参考文献 16
附录一 17
附录二 18
附录三 19
一、引 言
交流电每秒发生50次改变方向和大小的周期性变化。在电学里,把电流强度随时间作周期性变化的电流叫作振荡电流。交流电就是一种振荡电流。振荡电流每秒周期性变化的次数叫作振荡频率。在无线电技术里,向外发射的是高辐射能量的高频(一般在几百千赫以上)振荡电流,而每秒振荡几十次的低频振荡电流的辐射能量很低,在无线电广播技术中是不适用的。当处于空间的导线通过高频振荡电流时,在它的周围空间就要产生不可分割的电场和磁场。电场和磁场是统一的客观物质——电磁场的两个方面,当导线周围产生变化的磁场时,变化的磁场附近空间又会产生变化的电场;这种变化的电场又会产生变化的磁场,这种不断交变着的电场和磁场,越来越远地向周围空间传播,就形成了电磁波。
人类自从发现能利用电波传递信息以来,就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机,俗称为收音机。随着广播技术的发展,收音机也在不断更新换代。自 1920 年开发了无线电广播的半个多世纪中,收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化,功能日趋增多,质量日益提高。1947 年、美国贝尔实验室 发明了世界上第一个晶体管。从此以后,开始了收音机的晶体管时代。并且逐步结束了以矿石收音机、电子管收音机为代表的收音机的初级阶段。1956 年,西德西门子公司研制成了超高频晶体管,为调频晶体管收音机创造了必要的条件。1959 年.日本索尼公司生产了第一 代调频晶体管收音机。1961 年,美国研制了集成电路。随后,1966 年,日本利用这一技术 设计了世界上第一台集成电路收音机,开始了收音机工业的又一场技术革命。从此收音机向 着小型化、系列化、集成化、低功耗、多功能的方向发展。20 世纪 80 年代开始,收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。目前的无线电接收机不单只能收音,且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。
广播电台播出节目是首先把声音通过话筒转换成音频电信号,经放大后被高频信号(载波)调制,这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化,使我们要传送的音频信号包含在高频载波信号之内,高频信号再经放大,然后高频电流流过天线时,形成无线电波向外发射,无线电波传播速度为3×108m/s,这种无线电波被收音机天线接收,然后经过放大、解调,还原为音频电信号,送入喇叭音圈中,引起纸盆相应的振动,就可以还原声音,即是声电转换传送——电声转换的过程。
二、调频收音机的原理
(一)调频波的理论基础
根据将声音信息调制在无线电波上的方式的不同,无线电波又分为调频波与调幅波两大类:调频波的英文简称为FM,我国按国际标准规定的调频广播的频率范围为87兆赫兹至108兆赫兹之间。调幅波的英文简称是AM,按照使用频率范围的不同又可分为中波、短波、长波,相对应的英文简称为MW、SW、LW。中波的频率范围,我国按国际标准定为526.5千赫兹至1606.5千赫兹。短波的频率范围为2.0兆赫兹至26.1兆赫兹之间。长波的频率范围为150千赫兹至284千赫兹之间,随着广播事业的发展,长波因其固有的缺点已不太被使用了,我国一直未使用长波广播。调频波和调幅波相反,它的幅度始终保持不变,而频率却随着声频信号而变化。根据麦克斯韦电磁理论:变化的磁场能在周围空间产生电场;变化的电场能在周围空间产生磁场。电磁波就这样由近及远的传播出去。所以首先要有变化的电场产生。变化的电场主要是通过电路,在天线上产生变化的电场,天线就能发射出电磁波;电磁波的接收,也是通过天线和谐振电路,和空间中传来的电磁波发生电磁共振,再由电路从谐振电路中取出电磁波的信息。
(二) 调频收音机基本结构
1.调频收音机方框图
常见的调频收音机的方框图如图2-1所示。由图可见,调频收音机由高频放大器、本地振荡器、混频器、中频放大器、鉴频器、低频放大器、功率放大器和自动增益控制电路组成。
图2-1 调频收音机的方框图
调频广播的高频信号输入回路直接经电容C、L组成的LC振荡回路,实际上构成一带通滤波器,其通频带为88MHz—108MHz。被放大的信号与本地振荡器产生的本振信号在内部进行FM混频,混频后输出。
FM混频信号由FM中频回路进行选择,提取以中频10.7MHz为载波的调频波。该中频选择回路由10.7MHz滤波器构成。中频调制波经中放电路进行中频放大,然后进行鉴频得到音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。
此外,因在调频波段未收到电台信号时,内部增益处于失控而产生的噪声很大。为此,通过检出无信号时的控制电平,控制静噪电路工作,使音频放大器处于微放大状态,从而达到静噪功能。
(1)高频放大器
高频放大器的主要任务有两个:一是从接收到的众多电台中选择出一个所需要的电台信号;二是对所选中的信号进行放大。也就是说高频放大器是选频放大器,放大器的谐振频率调谐与该电台的载频上,高频放大器可以选出这个电台的已调信号,并加以放大。为降低整机的噪声,提高整机的灵敏度,高频管应尽量选用低噪声的放大管,高频放大器的选频功能应尽可能好,这类放大器的负载回路一般为LC谐振电路,常称这类放大器为小信号选频放大器。
(2)本地振荡器
本地振荡器又称本振电路,它的功能是为混频器提供高频正弦波信号,以便与接收到的载波信号混频。本振电路常采用互感耦合振荡器或三点式振荡器。
(3)混频器
混频器是收音机的重要组成部分。混频器的功能是将载波信号与本振信号进行非线性转换,使之变成中频的调频信号输出。对混频电路的主要要求如下:
a.信号失真要小
一般希望混频电路只对信号的载波频率进行变换,而对信号包络或信号角度的变化尽可能的维持原状,这样才能保证原调幅波或调频波的不失真传输。
b.噪声系数要小
噪声系数 是衡量信号通过本级时,信号噪声比降低了多少的一项技术指标。噪声系数越大,说明信号噪声比降低得越多,噪声系数随本级产生噪声的增加而增大,随本级增益的提高而降低。
混频级位于接收机的前端,输入信号比较微弱,电路本身又工作在非线性状态,所以它所产生的噪声对整机的总噪声和总增益影响很大。
混频电路的噪声主要是非线性器件产生的所以应选用低噪声晶体管,选择合理的工作点及本机振荡电压,并应兼顾到本级噪声降低和增益提高两个方面。
c.混频增益要大
混频增益的定义是中频输出电压的振幅Vzm与高频输入电压振幅Vsm之比,即Kvc=Vzm/VsmKvc大,意味着输入同样的高频信号可获得较大的中频信号电压和信号功率,不但提高了接收机的灵敏度和整机增益,而且有效地降低了机内噪声的影响。采用混频跨导高的非线性元件,选择合理的工作点以及本振和高频信号的电压,输入、输出尽量匹配,都有利于提高混频增益。
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