Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Mikroukłady serii K174. Dane referencyjne Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Materiały referencyjne DWUSTANDARDOWY DEKODER STEREO KR174XA51 JSC „Angstrem” (Moskwa) opracowała i opanowała w produkcji chip KR174XA51 - dekoder stereo przeznaczony do dekodowania sygnału stereo zarówno zgodnie ze standardem krajowym z modulacją polarną (OIRT), jak i zgodnie z obcym - z tonem pilota ( CCIR) w radioodbiornikach domowych. W mikroukładzie zastosowano nowe rozwiązania techniczne, które są zapisane w Kodeksie cywilnym dla wynalazków. Mikroukład jest umieszczony w obudowie 2104.18-B (ryc. 1). Masa - nie więcej niż 3 g. Technologia wykonania - płaski epitaksjalny BiCMOS 2 µm z kombinowaną izolacją tlenkową i złączem pn. Dekoder stereo KR174XA51 wykorzystuje dekodowanie z podziałem czasu XNUMXx w celu skutecznego tłumienia podtekstów, zapewnia dodatkowe tłumienie tonu pilota, tłumienie przesunięcia stałego poziomu pomiędzy kanałami podczas dekodowania sygnału stereo z modulacją biegunową w celu zmniejszenia zakłóceń podczas przełączania „Stereo” - „Mono” i rozszerzania zakres dynamiczny, a także możliwość zarówno automatycznego rozpoznania systemu dekodującego, jak i jego wymuszonego ustawienia, wskazanie wybranego systemu. W razie potrzeby dekoder stereo można przełączyć na stały tryb „Mono”. W przypadku stosowania elementów ustalających częstotliwość o wąskich tolerancjach mikroukład nie wymaga strojenia częstotliwości swobodnych oscylacji VCO. Dekoder stereo posiada wyjście regulacji częstotliwości VCO (62,5/76 kHz), zawiera wzmacniacz prądowy do podłączenia wskaźnika LED trybu „Stereo”. (Tutaj i poniżej, poprzez ukośnik, wartości częstotliwości są wskazane dla dwóch systemów dekodowania - odpowiednio z modulacją polarną i tonem pilota). Do działania dekodera stereo wymagane jest minimum zewnętrznych przyłączy. Pinout mikroukładu: pin. 1 - wejście sygnału sprzężenia zwrotnego; zacisk do podłączenia kondensatorów całkujących filtra PLL; szpilka. 2 - wejście sygnału sprzężenia zwrotnego; wyjście do podłączenia rezystora i kondensatora całkującego filtra PLL; szpilka. 3 - wyjście detektora fazy; wyjście do podłączenia rezystora i kondensatora całkującego filtra PLL; szpilka. 4 - ogólny; ujemna moc wyjściowa; szpilka. 5 - wyjście do podłączenia kondensatora zastawiającego częstotliwość VCO; szpilka. 6 - wyjście do podłączenia rezystora zastawiającego częstotliwość i kondensatora blokującego VCO; Wejście sterujące VCO; szpilka. 7 - wyjście sygnału sygnalizacji trybu „Stereo”; Wyjście sygnału sterującego częstotliwością VCO; szpilka. 8 - wejście sygnału sterującego przełącznika wyboru systemu dekodowania; szpilka. 9 - sygnał wyjściowy AF, kanał B; szpilka. 10 - sygnał wyjściowy kanał AF A; szpilka. 11 - wyjście przedwzmacniacza sygnału kanału B AF; szpilka. 12 - wejście odwracające wzmacniacza z filtrem dolnoprzepustowym do korekcji wstępnej zniekształceń w trybie modulacji polarnej; szpilka. 13 - nieodwracające wejście wzmacniacza z filtrem dolnoprzepustowym do korekcji wstępnej zniekształceń w trybie modulacji polarnej; szpilka. 14 - wyjście przedwzmacniacza sygnału kanału A AF; szpilka. 15 - dodatnia moc wyjściowa; szpilka. 16 - wejście złożonego sygnału stereo; szpilka. 17 - wyjście blokujące, ustawiające wzmocnienie wzmacniacza skalującego złożonego sygnału stereo; wejście odwracające wzmacniacza skalującego; szpilka. 18 - wyjście detektora amplitudy podnośnej/tonu pilota; Wejście wyzwalające Schmitta kanału wyboru trybu „Stereo” - „Mono”. Schemat funkcjonalny dekodera stereo pokazano na ryc. 2, a typowy obwód do jego włączenia pokazano na ryc. 3. Złożony sygnał stereo podawany jest na wejście wzmacniacza skalującego DA1, który służy do doprowadzenia napięcia wejściowego do poziomu nominalnego dekodera 200...250 mV. Następnie sygnał przechodzi na wejście detektora fazy i wejście dekodera sygnału stereo. Na drugie wejście detektora fazy odbierany jest przykładowy sygnał z układu kształtującego impulsy sterujące. Przykładowy sygnał ma albo częstotliwość podnośnej, albo częstotliwość tonu pilota. Sygnał wyjściowy detektora fazy jest proporcjonalny do przesunięcia fazowego pomiędzy sygnałami wejściowymi i sygnałami odniesienia detektora fazy; zawiera także inne elementy kombinacyjne w szerokim spektrum częstotliwości. Do wyizolowania części użytecznej zastosowano filtr proporcjonalnie integrujący PLL, wykonany na wzmacniaczu operacyjnym DA2 z zewnętrznymi kondensatorami całkującymi (C5, C6 na rys. 3) w obwodzie OS. Dodatkowo filtr tworzy odpowiedź częstotliwościowo-fazową pętli PLL, zapewniając jej stabilność i niezbędne parametry szerokości pasma przechwytywania. Zintegrowane napięcie błędu fazy pobrane z filtra PLL za pomocą wzmacniacza różnicowego DA3 z wyjściem prądowym jest podawane na wejście sterujące VCO. Impulsy wyjściowe VCO o częstotliwości nominalnej 500/608 kHz podawane są do układu kształtującego impulsy sterujące, który po przeliczeniu i zdekodowaniu generuje sygnały sterujące dekodera oraz sygnał wzorcowy dla detektora fazy zamykając w ten sposób pętlę PLL. Dekoder sygnału stereofonicznego składa się z czterech bloków pobierania/wstrzymywania – po dwa na kanał. Układ kształtujący impuls sterujący zapewnia przesunięcie fazowe impulsów próbki, synchronizując je z maksimami i minimami napięcia podnośnej w celu wykrycia obwiedni kanałów, odpowiednio, A i B. W dekoderze znajdują się także analogowe multipleksery-interpolatory kanałów A i B, które realizują resampling sygnału. Dodatkowo zapewniają przejście do trybu „Mono” poprzez podanie sygnału z wejścia dekodera na jego wyjścia, z pominięciem bloków dekodujących. Dekodowany sygnał ma postać kroków 31,25/38 kHz. Nadpróbkowanie polega na dodaniu punktów pośrednich pomiędzy sąsiednimi próbkami sygnału tak, aby amplituda kroków zmniejszyła się o połowę, a ich częstotliwość podwoiła się (do 62,5/76 kHz). Zatem po przefiltrowaniu przez filtry wyjściowe RC R6C12 i R7C13 uzyskano czterokrotną redukcję poziomu szumu alikwotowego w sygnale wyjściowym. Z wyjść dekodera sygnały A i B podawane są na wejścia wtórników napięcia buforowego DA4, DA6 (ryc. 2), a następnie przez wzmacniacze sumujące DA7, DA8 na wyjście mikroukładu. Filtry R6C12 i R7C13 służą do kompensacji wstępnego zniekształcenia sygnału o wysokiej częstotliwości przy stałej czasowej tf=R6C12=R7C13=50 µs. Aby uzyskać tf=75 µs należy skorygować wartości kondensatorów, ewentualnie wprowadzić elektroniczne elementy przełączające stałą czasową. Podczas dekodowania sygnału stereo z modulacją biegunową, wstępne zniekształcenie niskiej częstotliwości kanału różnicowego (A-B) jest korygowane przez filtr dolnoprzepustowy z różnicowym wejściem i wyjściem, składający się z zewnętrznego obwodu RC R3C10R4 i wewnętrznego wzmacniacza DA5 z wyjście prądowe. Wzmacniacz DA5 automatycznie włącza się w modulacji polarnej i „Stereo”. Stała czasowa tnch =(R3+R4)C10=1,0186 ms. Wzmocnienie wzmacniacza U1-3/U10-9=4, gdzie U1-3 i U10-9 to napięcie na odpowiedniej parze pinów układu. Detektor synchroniczny amplitudy przekształca ton pilota/podnośną na napięcie prądu stałego i integruje je na zewnętrznym kondensatorze C2 (rys. 3), odfiltrowując komponenty audio. Zintegrowane napięcie prądu stałego służy do eliminacji prawie zerowego tonu pilota/podnośnej w łańcuchu sygnałowym za pomocą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Sygnał wyjściowy detektora amplitudy trafia także na wejście wyzwalacza Schmitta, który przy wystarczającym poziomie sygnału przełącza cały dekoder stereo KR174XA51 z trybu „Mono” na tryb „Stereo”. Przełącznik systemów dekodujących oparty jest na generatorze częstotliwości podczerwieni z wyzwalaczem RS. W przypadku braku rozpoznawania sygnału stereo, dekoder stereo okresowo przełącza się z pracy z modulacją biegunową (PM) na pracę z tonem pilota (PT) i odwrotnie. Po przechwyceniu tonu podnośnej/pilotu i wygenerowaniu sygnału „Stereo” za pomocą wyzwalacza Schmitta, generator częstotliwości podczerwieni zatrzymuje się, a wyzwalacz RS utrzymuje dekoder stereo w uznanym standardzie dekodowania. W ten sposób następuje „automatyczne dostrajanie” odbieranego sygnału. Wzmacniacz prądu wskaźnikowego zapewnia możliwość bezpośredniego podłączenia do dekodera stereo diody sygnalizującej pracę w trybie „Stereo”. Wyjście wzmacniacza - pin 7 - służy do sterowania częstotliwością drgań swobodnych VCO. Podczas strojenia VCO dioda LED jest wyłączona. Główna charakterystyka przy Tacr.av=25+5°С i częstotliwości modulacji 1 kHz
Tryb „Stereo” (A+B) charakteryzuje się obecnością obu składowych AF w złożonym sygnale stereo – zarówno w kanale A, jak i w kanale B. Zapis „Stereo” (A+B), A, B oznacza, że zgodnie z warunkami pomiaru, najpierw do dekodera stereo podaje się pełny sygnał stereo, a następnie na przemian zeruje odpowiednio składową B i A. W trybie „Stereo” (A+B) 0 najpierw dostarczany jest pełny sygnał stereo, po czym obie składowe są resetowane do zera; podczas gdy podnośna pozostaje. Takie warunki testowe dla dekoderów stereo są podyktowane właściwościami pętli PLL i są niezbędne do zapewnienia niezawodnego przechwytywania sygnału stereo. Należy zauważyć, że elektrycznie mikroukład jest w stanie wytrzymać bez negatywnych konsekwencji napięcie zasilania do 8 V, napięcie złożonego sygnału stereo do 0,5 V i prąd wyjściowy AF przez kanały A i B do 5 mA , ale nie gwarantuje się działania dekodera stereo w tym trybie. Aby zminimalizować szumy, szczególnie przy odbiorze słabych stacji, zaleca się włączenie filtra dolnoprzepustowego o częstotliwości odcięcia 70 ... 80 kHz na wejściu dekodera stereo (przynajmniej najprostszy pasywny R1C1 pokazany w typowym obwód przełączający). Najskuteczniejsze są aktywne filtry dolnoprzepustowe 2-4 rzędu. Tłumienie szumów i fałszywych sygnałów pozapasmowych zapobiega ich konwersji podczas dekodowania do obszaru widma audio i tym samym zbliża się do maksymalnych osiągalnych parametrów szumu. Ponieważ pasmo częstotliwości CSS jest znacznie szersze niż szerokość pasma AF (co więcej, ograniczony filtr niskiej częstotliwości o stałej czasowej tf = 50 μs, co odpowiada 3,2 kHz), towarzyszący CSS i szum dekodowany wraz z sygnał stereo jest o 10...18 dB wyższy niż przy odbiorze monofonicznym. Dlatego przy odbiorze sygnałów poniżej poziomu, przy którym pierwotny stosunek sygnału mono do szumu spada do 48…40 dB, konieczne jest wymuszenie przełączenia dekodera stereo w tryb „Mono”, aby zachować akceptowalną jakość dźwięku. Aby to zrobić, użyj sygnału wskaźnika natężenia pola (poziomu sygnału), który jest dostępny w większości mikroukładów toru odbiorczego radia. Przy zastosowaniu filtra wejściowego separacja kanałów pogarsza się tym bardziej, im większa jest nierówność pasma przenoszenia i opóźnienie grupowe w paśmie KSS od 20 Hz do 53 kHz. Zatem podczas pracy z najprostszym filtrem R1C1 (rys. 3) rzeczywista separacja kanałów pogarsza się do 24 dB dla PM i do 20 dB dla FET. Ponadto konieczne jest zminimalizowanie nierówności odpowiedzi częstotliwościowej nie tylko w górnej części (częstotliwość alikwotu), ale także w dolnych partiach widma częstotliwości. Wartości wejściowych kondensatorów separujących (C4 na rys. 3) i blokujących (C3), które są zbyt duże pod względem szerokości pasma, są niezbędne do zapewnienia dużej separacji kanałów. Regulacja poziomu sygnału wyjściowego do wartości nominalnej 200...250 mVeff odbywa się poprzez podłączenie dodatkowego rezystora szeregowo z kondensatorem C3. W tym przypadku współczynnik przenoszenia wzmacniacza skalującego DA1 (rys. 2) zmienia się w granicach 1...5 zgodnie ze wzorem: Кп=1+20/(5+Rdop), gdzie Rdop jest rezystancją w kiloomach dodatkowy rezystor. Elementy C8, R5 ustalają częstotliwość swobodnych oscylacji PLL VCO. Przy stałej czasowej tf=R5C8=0,94 µs +1% regulacja częstotliwości zwykle nie jest wymagana. Przy najgorszej dokładności wartości znamionowych tych elementów zaleca się wykonanie rezystora R5 w postaci połączenia szeregowego rezystora stałego o rezystancji 4,3 kOhm i zmiennego - 1 kOhm. Podczas regulacji częstotliwości VCO kontrolowana jest częstotliwość sygnału na pinie 7 mikroukładu. Dioda LED na ten czas jest wyłączona, a pin 8 jest podłączony do wspólnego przewodu. Częstotliwość sterowanego sygnału powinna wynosić 62,5 kHz. Kondensator C9 w pewnym stopniu zmniejsza wpływ zakłóceń na stabilność częstotliwości i zniekształcenie fazowe sygnału i w razie potrzeby można go wyeliminować. W przypadku stosowania zasilacza o napięciu innym niż 6 V zaleca się dostosowanie wartości rezystora R5 zgodnie z wykresem odchylenia częstotliwości VCO od napięcia zasilania (rys. 4). Wartość i znak korekcji rezystora (w procentach) muszą być równe odchyłce częstotliwości (w procentach) w odpowiednim punkcie wykresu. DWUSTANDARDOWY DEKODER STEREO KR174XA51 Wymaganą wartość stałej czasowej tph można uzyskać przy innych wartościach znamionowych elementów R3, C10, R4. Należy jedynie przyjąć, że rezystancja całkowita R3 + R4 powinna mieścić się w przedziale 20…50 kOhm. Przy błędzie tHF większym niż 2% separacja kanałów w trybie modulacji polarnej pogarsza się do AF poniżej 1 kHz, co jest subiektywnie niedostrzegalne dla ucha w pewnych granicach. Nierówność wartości rezystancji rezystorów R3, R4 praktycznie nie ma wpływu na parametry wyjściowe, które można wykorzystać przy wyborze wartości znamionowych z typowego zakresu lub ustawieniu tf na maksymalną separację. Kondensator C11 ustawia przedział czasu, podczas którego sprawdzana jest obecność sygnału tego lub innego standardu kodowania. Standard dekodowania jest wymuszany poprzez połączenie pinu 8 chipa ze wspólnym przewodem dla modulacji biegunowej i z dodatnim przewodem zasilającym dla tonu pilota. W trybie automatycznego wykrywania systemu dekodowania wysoki i niski poziom napięcia na tym pinie może zostać wykorzystany do wskazania wybranego systemu dekodowania odbieranego sygnału. Aby to zrobić, należy zapewnić wysoką rezystancję wejściową wskaźnika - większą niż 1 MΩ. Kondensator C2 ustala stałą czasową całkowania detektora amplitudy. Jego zmniejszenie może prowadzić do pogorszenia separacji kanałów w AF w systemie z modulacją biegunową i błędnymi definicjami sygnału stereo, a zwiększenie może prowadzić do wydłużenia czasu identyfikacji. Czas identyfikacji musi być z kolei krótszy niż przedział czasu przeznaczony na identyfikację. Dekoder stereo można przełączyć w tryb mono, podłączając styk 18 do masy za pomocą rezystora 68 kΩ. W praktyce wygodniej jest realizować tę funkcję za pomocą węzła, którego schemat pokazano na ryc. 5. Jeżeli napięcie wyjściowe AF zostanie ustawione na poziomie większym niż 250 mVeff, należy zmniejszyć wartość rezystora R2. Dioda LED HL1 musi mieć minimalny spadek napięcia w kierunku przewodzenia. Odpowiednie są tutaj tylko czerwone diody LED o dopuszczalnej jasności przy prądzie 0,5 mA. W przeciwnym razie dioda LED będzie musiała zostać włączona przez wzmacniacz buforowy prądu zgodnie z obwodem na ryc. 6. Ten sam stopień buforowy może zostać wykorzystany do wygenerowania logicznego sygnału „Stereo” TTL/CMOS. Usuwa się go z kolektora tranzystora VT1 (rezystor R2 należy wymienić na inny o rezystancji 100 kOhm). Obecność sygnału „Stereo” odpowiada niskiemu poziomowi logicznemu na wyjściu stopnia buforowego (na kolektorze tranzystora VT1). Montując mikroukład na płytce należy wziąć pod uwagę dużą czułość detektora fazy na prądy upływowe i unikać zalania topnikiem pinów 1 i 2 mikroukładu. Dobre rezultaty w tym zakresie uzyskuje się stosując pierścień ochronny wykonany z drukowanego przewodu podłączonego do pinu 3. Pierścień powinien otaczać piny 1 i 2 oraz piny elementów R2, C5, C6 (rys. 3). Ponadto, aby zminimalizować zakłócenia emitowane przez mikroukład, kondensator filtrujący C7 zasilacza powinien być umieszczony jak najbliżej jego zacisków 4 i 15, a elementy R5, C8, C9 - zacisków 4, 5 i 6 . Na ryc. 7 przedstawiono zależność minimalnego poziomu sygnału wyjściowego, przy którym dekoder stereo przełącza się w tryb „Stereo”, od napięcia zasilania obu standardów dekodowania. Wyjściową charakterystykę prądowo-napięciową wskaźnika trybu „Stereo” (zgodnie z pinem 7 dekodera stereo) pokazano na ryc. 8. Tutaj w sekcji Uind \u1,4d 2 ... 62,5 V wyjściowy prąd upływowy o częstotliwości 76 / 2,2 kHz ma kształt impulsu zbliżony do meandra. Wraz z dalszym wzrostem napięcia wskaźnika amplituda impulsów prądu maleje i przy Uind = XNUMX V lub więcej prąd wskaźnika staje się stały i nieszczelny. Zależności współczynnika zniekształceń nieliniowych i prądu pobieranego przez dekoder stereo od napięcia zasilania pokazano na ryc. Odpowiednio 9 i 10. Autor: S.Alenin, Moskwa Zobacz inne artykuły Sekcja Materiały referencyjne. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Seria MOSFET z węglika krzemu CoolSiC ▪ dwutlenek węgla z wilgotnego powietrza Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja witryny Rzeczy szpiegowskie. Wybór artykułów ▪ artykuł Wpadnij do dziury. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Który kraj produkuje najwięcej filmów? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł jabłko malajskie. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł samochód. Prędkościomierze i tachometry. Informator
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |