第3章車載收音機new

1、第第3章章 車載收音機車載收音機 3.1 車載收音機簡介車載收音機簡介 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 3.3 工作原理工作原理 3.4 TEF6606模塊模塊 3.5 TDA7541模塊模塊(實驗實驗) 3.1 車載收音機簡介車載收音機簡介 l AM/FM收音機是汽車上最早采用的一種的語音娛收音機是汽車上最早采用的一種的語音娛 樂配置，也是車載影音娛樂系統(tǒng)最常見配置之樂配置，也是車載影音娛樂系統(tǒng)最常見配置之 一，現(xiàn)在幾乎沒有不配備收音機的汽車了。一，現(xiàn)在幾乎沒有不配備收音機的汽車了。 3.1 車載收音機簡介車載收音機簡介 3.1 車載收音機簡介車載收音機簡介 l AM/FM收音機是汽車上最

2、早采用的一種的語音娛收音機是汽車上最早采用的一種的語音娛 樂配置，也是車載影音娛樂系統(tǒng)最常見配置之樂配置，也是車載影音娛樂系統(tǒng)最常見配置之 一，現(xiàn)在幾乎沒有不配備收音機的汽車了。一，現(xiàn)在幾乎沒有不配備收音機的汽車了。 3.1 車載收音機簡介車載收音機簡介 l 車載收音機與家用收音機的區(qū)別車載收音機與家用收音機的區(qū)別 l (1)車載產(chǎn)品車載產(chǎn)品 l (2)車載收音機做工考究，功率比一般的家用收音車載收音機做工考究，功率比一般的家用收音 機大得多，一般的家用收音機功率大約在機大得多，一般的家用收音機功率大約在50毫瓦毫瓦 到一瓦之間，而車載收音機一般都在到一瓦之間，而車載收音機一般都在5瓦以上且保

3、瓦以上且保 真度較高。真度較高。 l (3)車載收音機一般都是以調(diào)頻為主兼有中波，家車載收音機一般都是以調(diào)頻為主兼有中波，家 用收音機則以中波為主，有些收音機則沒有調(diào)用收音機則以中波為主，有些收音機則沒有調(diào) 頻。頻。 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 1、電磁波、電磁波 l (1)產(chǎn)生：當導體中通過迅速變化的電流時，導體產(chǎn)生：當導體中通過迅速變化的電流時，導體 就會向它周圍的空間發(fā)射電磁波。就會向它周圍的空間發(fā)射電磁波。 l (2)傳播：交流電的導線周圍，就有變化的磁場存?zhèn)鞑ィ航涣麟姷膶Ь€周圍，就有變化的磁場存 在，變化的磁場在它的周圍又引起變化的電場，在，變化的磁場在它的周圍又引起變化的

4、電場， 而變化的電場又在周圍更遠的地方引起變化的磁而變化的電場又在周圍更遠的地方引起變化的磁 場，這樣電場和磁場不斷地相互交替產(chǎn)生，就能場，這樣電場和磁場不斷地相互交替產(chǎn)生，就能 把電磁場向周圍空間傳播開來。把電磁場向周圍空間傳播開來。 l 這種向四周空間傳播的電磁場就稱為電磁波。無這種向四周空間傳播的電磁場就稱為電磁波。無 線電波是電磁波的一種。線電波是電磁波的一種。 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 2、無線電技術(shù)原理、無線電技術(shù)原理 l 導體中電流強弱的改變會產(chǎn)生無線電波。利用這導體中電流強弱的改變會產(chǎn)生無線電波。利用這 一現(xiàn)象，通過調(diào)制可將信息加載于無線電波之一現(xiàn)象，通過調(diào)制可將信

5、息加載于無線電波之 上。上。 l 當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電 磁場變化又會在導體中產(chǎn)生電流。磁場變化又會在導體中產(chǎn)生電流。 l 通過調(diào)節(jié)將信息從電流變化中提取出來，就達到通過調(diào)節(jié)將信息從電流變化中提取出來，就達到 了信息傳遞的目的。了信息傳遞的目的。 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 3、無線電發(fā)射的基本原理、無線電發(fā)射的基本原理 l 利用天線可以把無線電波向空中發(fā)射出去，但是利用天線可以把無線電波向空中發(fā)射出去，但是 天線長度必須和電磁波長相匹配，才能有效地發(fā)天線長度必須和電磁波長相匹配，才能有效地發(fā) 射。射。 l 把無線波發(fā)射機

6、中產(chǎn)生的高頻信號作為把無線波發(fā)射機中產(chǎn)生的高頻信號作為“載載 波波”，將音頻，將音頻 信號加到信號加到“載波載波”上，這個過程叫上，這個過程叫 做調(diào)制。經(jīng)過調(diào)制以后的高頻信號做調(diào)制。經(jīng)過調(diào)制以后的高頻信號 叫做已調(diào)信叫做已調(diào)信 號。號。 l 經(jīng)過調(diào)制以后可以使廣播信號有效的發(fā)射，而且經(jīng)過調(diào)制以后可以使廣播信號有效的發(fā)射，而且 可以采用不同的可以采用不同的“載波載波”頻率，使彼此互不干頻率，使彼此互不干 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 4、無線電接收的基本原理、無線電接收的基本原理 l 由發(fā)射機發(fā)出的無線電波，經(jīng)接收機天線接收，由發(fā)射機發(fā)出的無線電波，經(jīng)接收機天線接收， 轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘妱?。轉(zhuǎn)

7、變?yōu)楦袘妱荨?l 從天線感應出的不同頻率的已調(diào)波信號中選出所從天線感應出的不同頻率的已調(diào)波信號中選出所 需信號的任務由輸入電路承擔。而輸入電路選出需信號的任務由輸入電路承擔。而輸入電路選出 的信號，仍是已調(diào)波信號，不能用它去直接推動的信號，仍是已調(diào)波信號，不能用它去直接推動 耳機或喇叭，還必須把它恢復成音頻信號。耳機或喇叭，還必須把它恢復成音頻信號。 l 這種從已調(diào)波信號中檢出音頻信號的過程，叫做這種從已調(diào)波信號中檢出音頻信號的過程，叫做 解調(diào)。解調(diào)。 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 5、載波的三種調(diào)制方式、載波的三種調(diào)制方式 l (1)使載波的幅度按調(diào)制信號變化的過程稱為調(diào)幅使載波的

8、幅度按調(diào)制信號變化的過程稱為調(diào)幅 (AM)；調(diào)幅的解調(diào)過程稱為檢波；調(diào)幅的解調(diào)過程稱為檢波； l (2)使載波的頻率按調(diào)制信號變化的過程稱為調(diào)頻使載波的頻率按調(diào)制信號變化的過程稱為調(diào)頻 (FM)；調(diào)頻的解調(diào)過程稱為鑒頻；調(diào)頻的解調(diào)過程稱為鑒頻； l (3)使載波的相位角按調(diào)制信號變化的過程稱為調(diào)使載波的相位角按調(diào)制信號變化的過程稱為調(diào) 相相(PM)；調(diào)相的解調(diào)過程稱為鑒相。；調(diào)相的解調(diào)過程稱為鑒相。 l 被調(diào)制后的載波稱為已調(diào)波，已調(diào)波按調(diào)制方式被調(diào)制后的載波稱為已調(diào)波，已調(diào)波按調(diào)制方式 的不同分別稱為調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波。的不同分別稱為調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波。 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎

9、知識 l 調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 7、不同地區(qū)頻率、不同地區(qū)頻率 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 8、無線電系統(tǒng)、無線電系統(tǒng) 3.2 相關(guān)基礎知識相關(guān)基礎知識 l 在通信系統(tǒng)中為什么需要進行調(diào)制？在通信系統(tǒng)中為什么需要進行調(diào)制？ l 利用一個信道實現(xiàn)多路通信；利用一個信道實現(xiàn)多路通信； l 在無線通信中為了有效地進行電磁能的輻在無線通信中為了有效地進行電磁能的輻 射，天射，天 線尺寸與輻射信號波長相比擬。如對于線尺寸與輻射信號波長相比擬。如對于1000Hz的的 語音信號，如果用語音信號，如果用/4天線直接輻射，相應的天線天線直接

10、輻射，相應的天線 尺寸應為尺寸應為75km(300000km/1000/4)； l 低頻信號在大氣層中傳輸衰減很快。低頻信號在大氣層中傳輸衰減很快。 3.3 工作原理工作原理 l 1、調(diào)幅與調(diào)頻、調(diào)幅與調(diào)頻 3.3 工作原理工作原理 l 2、調(diào)幅收音機、調(diào)幅收音機 l (1)最簡單的收音機的電路最簡單的收音機的電路 l 檢波前后的信號波形檢波前后的信號波形 3.3 工作原理工作原理 l (2)直放式收音機直放式收音機結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 3.3 工作原理工作原理 l (3)高放式收音機高放式收音機 l 從接收天線得到的高頻天線電信號一般非常微從接收天線得到的高頻天線電信號一般非常微 弱，直接把它送

11、到檢波器不太合適，最好在選擇弱，直接把它送到檢波器不太合適，最好在選擇 電路和檢波器之間插入一個高頻放大器，把高頻電路和檢波器之間插入一個高頻放大器，把高頻 信號放大。信號放大。 l 即使已經(jīng)增加高頻放大器，檢波輸出的功率通常即使已經(jīng)增加高頻放大器，檢波輸出的功率通常 也只有幾毫瓦，用耳機聽還可以，但要用揚聲器也只有幾毫瓦，用耳機聽還可以，但要用揚聲器 就嫌太小，因此在檢波輸出后增加音頻放大器來就嫌太小，因此在檢波輸出后增加音頻放大器來 推動揚聲器。推動揚聲器。 3.3 工作原理工作原理 l 高放式收音機比直接檢波式收音機靈敏度高、功高放式收音機比直接檢波式收音機靈敏度高、功 率大，但是選擇性

12、還較差，調(diào)諧也比較復雜。率大，但是選擇性還較差，調(diào)諧也比較復雜。 l 把從天線接收到的高頻信號放大幾百甚至幾萬把從天線接收到的高頻信號放大幾百甚至幾萬 倍，一般要有幾級的高頻放大，每一級電路都有倍，一般要有幾級的高頻放大，每一級電路都有 一個諧振回路。一個諧振回路。 l 當被接收的頻率改變時，諧振電路都要重新調(diào)當被接收的頻率改變時，諧振電路都要重新調(diào) 整，而且每次調(diào)整后的選擇性和通帶很難保證完整，而且每次調(diào)整后的選擇性和通帶很難保證完 全一樣，為了克服這些缺點，現(xiàn)在的收音機幾乎全一樣，為了克服這些缺點，現(xiàn)在的收音機幾乎 都采用超外差式電路。都采用超外差式電路。 3.3 工作原理工作原理 l (

13、4)超外差收音機超外差收音機 3.3 工作原理工作原理 3.3 工作原理工作原理 l 混頻和本機振蕩級混頻和本機振蕩級 l 從輸入回路送來的調(diào)幅信號和本機振蕩器產(chǎn)生的從輸入回路送來的調(diào)幅信號和本機振蕩器產(chǎn)生的 等幅信號一起送到變頻級，經(jīng)過變頻級產(chǎn)生一個等幅信號一起送到變頻級，經(jīng)過變頻級產(chǎn)生一個 新的頻率，這一新的頻率恰好是輸入信號頻率和新的頻率，這一新的頻率恰好是輸入信號頻率和 本振信號頻率的差值，稱為差頻。本振信號頻率的差值，稱為差頻。 l 例如，輸入信號的頻率是例如，輸入信號的頻率是535kHz，本振頻率是，本振頻率是 1000kHz ，那么它們的差頻就是，那么它們的差頻就是1000 kH

14、z 535 kHz 465kHz；當輸入信號是；當輸入信號是1605kHz時，本機時，本機 振蕩頻率也跟著升高，變成振蕩頻率也跟著升高，變成2070kHz。 l 也就是說，在超外差式收音機中，本機振蕩的頻也就是說，在超外差式收音機中，本機振蕩的頻 率始終要比輸入信號的頻率高一個率始終要比輸入信號的頻率高一個465kHz。 3.3 工作原理工作原理 l 中頻放大級中頻放大級 l 由于中頻信號的頻率固定不變而且比高頻略低由于中頻信號的頻率固定不變而且比高頻略低 （我國規(guī)定調(diào)幅收音機的中頻為（我國規(guī)定調(diào)幅收音機的中頻為465kHZ），所以），所以 它比高頻信號更容易調(diào)諧和放大。它比高頻信號更容易調(diào)諧

15、和放大。 l 通常，中放級包括通常，中放級包括1-2級放大及級放大及2-3級調(diào)諧回路，級調(diào)諧回路， 這與前面我們介紹過的直放式收音機相比，超外這與前面我們介紹過的直放式收音機相比，超外 差式收音機靈敏度和選擇性都提高了許多。差式收音機靈敏度和選擇性都提高了許多。 l 超外差式收音機的靈敏度和選擇性在很大程度上超外差式收音機的靈敏度和選擇性在很大程度上 就取決于中放級性能的好壞。就取決于中放級性能的好壞。 3.3 工作原理工作原理 l 檢波與檢波與AGC電路電路 l 經(jīng)過中放后，中頻信號進入檢波級，檢波級也要經(jīng)過中放后，中頻信號進入檢波級，檢波級也要 完成兩個任務：完成兩個任務： l 一是在盡可

16、能減小失真的前提下把中頻調(diào)幅信號一是在盡可能減小失真的前提下把中頻調(diào)幅信號 還原成音頻。還原成音頻。 l 二是將檢波后的直流分量送回到中放級，控制中二是將檢波后的直流分量送回到中放級，控制中 放級的增益（即放大量），使該級不致發(fā)生削波放級的增益（即放大量），使該級不致發(fā)生削波 失真，通常稱為自動增益控制電路，簡稱失真，通常稱為自動增益控制電路，簡稱AGC電電 路。路。 3.3 工作原理工作原理 l 低頻前置放大級，也稱電壓放大級低頻前置放大級，也稱電壓放大級 l 從檢波級輸出的音頻信號很小，大約只有幾毫伏從檢波級輸出的音頻信號很小，大約只有幾毫伏 到幾十毫伏。電壓放大的任務就是將它放大幾十到幾

17、十毫伏。電壓放大的任務就是將它放大幾十 至幾百倍。至幾百倍。 l 功率放大級功率放大級 l 電壓放大級的輸出雖然可以達到幾伏，但是它的電壓放大級的輸出雖然可以達到幾伏，但是它的 帶負載能力還很差，這是因為它的內(nèi)阻比較大，帶負載能力還很差，這是因為它的內(nèi)阻比較大， 只能輸出不到只能輸出不到1mA的電流，所以還要再經(jīng)過功率的電流，所以還要再經(jīng)過功率 放大才能推動揚聲器還原成聲音。一般，袖珍收放大才能推動揚聲器還原成聲音。一般，袖珍收 音機的輸出功率約在音機的輸出功率約在50100毫瓦（毫瓦（mW）左右。）左右。 3.3 工作原理工作原理 l 3、調(diào)頻收音機、調(diào)頻收音機 3.3 工作原理工作原理 l

18、 4、混頻電路、混頻電路 l 功能：將不同載功能：將不同載 頻的高頻已調(diào)波頻的高頻已調(diào)波 信號變換為同一信號變換為同一 個固定載頻（常個固定載頻（常 稱為中頻）的高稱為中頻）的高 頻已調(diào)波信號，頻已調(diào)波信號， 而保持其調(diào)制規(guī)而保持其調(diào)制規(guī) 律不變。律不變。 3.3 工作原理工作原理 l 調(diào)幅調(diào)幅 5351605KHz變?yōu)橹胁ㄗ優(yōu)橹胁?465KHz l 調(diào)頻調(diào)頻 88108MHz變?yōu)橹胁ㄗ優(yōu)橹胁?10.7MHz l 視頻視頻 40千千MHz變?yōu)橹胁ㄗ優(yōu)橹胁?38MHz 3.3 工作原理工作原理 l 5、檢波電路、檢波電路 l 功能：從振幅受調(diào)制的高頻信號中還原出原調(diào)制功能：從振幅受調(diào)制的高頻信號

19、中還原出原調(diào)制 的信號。還原所得的信號，應與高頻調(diào)幅信號的的信號。還原所得的信號，應與高頻調(diào)幅信號的 包絡變化規(guī)律一致，故又稱包絡檢波器。包絡變化規(guī)律一致，故又稱包絡檢波器。 3.3 工作原理工作原理 l 二極管峰值包絡檢波器二極管峰值包絡檢波器 3.4 TEF6606模塊模塊 l 1、模塊簡介、模塊簡介 l FET6606芯片是恩智浦半導體公司針對汽車收音芯片是恩智浦半導體公司針對汽車收音 機主機設計的一款包含機主機設計的一款包含 PLL調(diào)諧系統(tǒng)的低中頻調(diào)調(diào)諧系統(tǒng)的低中頻調(diào) 諧器。諧器。 l 在單一芯片上集成了全部關(guān)鍵射頻組件，在單一芯片上集成了全部關(guān)鍵射頻組件， 只需少只需少 量的外圍元件

20、，量的外圍元件， 降低了電路板布線要求降低了電路板布線要求 ，從而節(jié)，從而節(jié) 省了空間，降低了成本省了空間，降低了成本 。 l 采用采用I2C總線進行控制?？偩€進行控制。 3.4 TEF6606模塊模塊 l 2、工作原理、工作原理 3.4 TEF6606模塊模塊 l 天線接收到的微弱射頻天線接收到的微弱射頻 信號進入高頻放大器自動信號進入高頻放大器自動 增益控制增益控制 (AGC)模塊可以對高頻放大器增益進行模塊可以對高頻放大器增益進行 自動調(diào)節(jié)使后處理單元不會過載。自動調(diào)節(jié)使后處理單元不會過載。 l 高頻放大器輸出的高頻放大器輸出的FM信號進入混頻器與本振信號信號進入混頻器與本振信號 進行混

21、頻進行混頻 產(chǎn)生中頻產(chǎn)生中頻(IF)信號。信號。 l 該芯片的本振信號由該芯片的本振信號由 PLL調(diào)諧系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)諧系統(tǒng)產(chǎn)生 通過通過I2C 總線對可編程分頻器的分頻系數(shù)進行調(diào)解，使壓總線對可編程分頻器的分頻系數(shù)進行調(diào)解，使壓 l 控振蕩器控振蕩器 (VCO)輸出的本振頻率發(fā)生變化輸出的本振頻率發(fā)生變化 從而達從而達 到數(shù)字化調(diào)臺的目的。到數(shù)字化調(diào)臺的目的。 3.4 TEF6606模塊模塊 l 混頻器輸出的中頻信號進入中頻放大器混頻器輸出的中頻信號進入中頻放大器 再經(jīng)過中再經(jīng)過中 頻頻 濾波器濾掉干擾信號。由一個相鄰通道檢測器濾波器濾掉干擾信號。由一個相鄰通道檢測器 和偏差檢測器控制中頻和偏差檢

22、測器控制中頻 濾波器的帶寬濾波器的帶寬 從而優(yōu)化接從而優(yōu)化接 收到的頻率。收到的頻率。 l 然后再進入檢波器進行解調(diào)然后再進入檢波器進行解調(diào) 最后經(jīng)過靜噪進行立最后經(jīng)過靜噪進行立 體聲譯碼體聲譯碼 譯碼出來的立體聲音頻信號經(jīng)芯片管腳譯碼出來的立體聲音頻信號經(jīng)芯片管腳 輸出。輸出。 3.5 TDA7541模塊模塊 l 1、簡介、簡介 l TDA7541模塊是一種帶有立體聲解碼器的高性能模塊是一種帶有立體聲解碼器的高性能 AM/FM收音機調(diào)諧電路。收音機調(diào)諧電路。 l 它包含混頻器、中頻放大器、它包含混頻器、中頻放大器、AM/FM解調(diào)器、立解調(diào)器、立 體聲解碼器、質(zhì)量檢測、體聲解碼器、質(zhì)量檢測、I

23、SS濾波器、帶有中頻計濾波器、帶有中頻計 數(shù)的數(shù)的PLL頻率合成器。頻率合成器。 l BiCMOS技術(shù)的使用，允許執(zhí)行多種調(diào)諧功能和技術(shù)的使用，允許執(zhí)行多種調(diào)諧功能和 最少的外部元件。最少的外部元件。 3.5 TDA7541模塊模塊 l 2、原理圖、原理圖 3.5 TDA7541模塊模塊 l 3、引腳功能表、引腳功能表 3.5 TDA7541模塊模塊 l 4、搜臺工作原理、搜臺工作原理對對FM波段波段 l (1)粗調(diào)粗調(diào) l 首先對高頻頭進行初始化，然后設置搜索步長，起始首先對高頻頭進行初始化，然后設置搜索步長，起始 頻率等參數(shù)；頻率等參數(shù)； l 設置完成后從搜索起始頻率開始，按頻率先計算設置

24、完成后從搜索起始頻率開始，按頻率先計算 TDA7541各寄存器的設置值，計算完成后將這些數(shù)據(jù)各寄存器的設置值，計算完成后將這些數(shù)據(jù) 存入一數(shù)組，然后將該數(shù)組數(shù)據(jù)通過存入一數(shù)組，然后將該數(shù)組數(shù)據(jù)通過I2C電路輸入電路輸入 TDA7541。 l 經(jīng)過一段時間延時后，檢測經(jīng)過一段時間延時后，檢測TDA7541高頻頭的高頻頭的8腳，腳， 若有電臺，且電臺被鎖定，則若有電臺，且電臺被鎖定，則8腳腳SSTOP為高電平為高電平 （大于（大于+4.5V）否則為低電平（）否則為低電平（+0.5V）。）。 3.5 TDA7541模塊模塊 l 若若SSTOP為低電平，則需要在起始頻率的基礎上為低電平，則需要在起始頻率的基礎上 增加一個步長的頻率（對增加一個步長的頻率（對FM通常為通常為200kHz），）， 然后重新計算各寄存器的設置值并將數(shù)據(jù)輸入到然后重新計算各寄存器的設置值并將數(shù)據(jù)輸入到 TDA7541，然后再檢測，然后再檢測SSTOP的值，直到的值，直到SSTOP 為高電平（大于為高電平（大于+4.5V），說明搜索到電臺。），說明搜索到電臺。 l 這種搜索方法步長大，速度快，但容易漏臺，通這種搜索方法步長大，速度快，但容易漏臺，通 常稱為粗調(diào)。常稱為粗調(diào)。 3.5 TDA7541模塊模塊 l (2)細調(diào)細調(diào) l 若要精確搜