Для создания разнообразных радиоприемников, тюнеров, кассетных, CD и MINIDISC-плееров, магнитол, активных мультимедийных акустических систем и другой радиоаппаратуры может использоваться комплект микросхем, включающий в себя: КР174ХА34АМ — однокристальный ЧМ-радиоприемник; КР174ХА51 — двухсистемный стереодекодер, КР174ХА53, КР174ХА54 — регуляторы громкости и тембра, КР174УН31 — низковольтный усилитель мощности низкой частоты, КР174УН34 — усилитель мощности звуковой частоты.
На основе КР174ХА34АМ может быть создан монофонический ЧМ-радиоприемник с выходом на наушники для индивидуального прослушивания радиопередачи. Добавление к этому приемнику микросхем УНЧ КР174УН31 или КР174УН34 позволяет использовать или наушники, или динамические головки для коллективного прослушивания.
Добавление микросхемы КР174ХА51 превращает радиоприемник в стереофонический с аналоговым управлением настройкой на станцию и громкостью. Возможность цифрового управления регулировками громкости, тембра и баланса в стереофоническом радиоприемнике осуществляется с помощью микросхем КР174ХА53 и КР174ХА54 (с индикацией режимов работы).
КР174ХА34АМ
Микросхема представляет собой однокристальный ЧМ-радиоприемник с маломощным усилителем низкой частоты и предназначена для приема и обработки сигналов с частотной модуляцией (ЧМ) и усиления сигналов низкой частоты.
В состав микросхемы входят УВЧ, смеситель, УПЧ с активным фильтром, детектор, УНЧ, блок бесшумной настройки, гетеродин и стабилизатор напряжения. Настройка на принимаемую станцию осуществляется путем изменения частоты настройки LC-контура гетеродина с помощью конденсатора переменной емкости или вариометра.
Требуемая избирательность по ПЧ обеспечивается RC-фильтрами и конденсаторами, подключенными к выв. 6, 7, 8, 10 и 11 (см. рисунок 1). На выв. 9 формируется постоянное напряжение, обратно пропорциональное уровню несущей частоты, которое может быть использовано для индикации напряженности поля в магнитной антенне и для плавного включения режима „Стерео” в стереодекодере.
Вход антенны (с согласующим сопротивлением) допускается подключать последовательно с конденсатором непосредственно к выв. 12, а нагрузку (Rн > 100 Ом, например, телефон) — к выв. 14. Выв. 16 может быть не подключен, при этом выходное напряжение НЧ уменьшается. Между выв. 2 и 3 может быть подключена последовательно цепь отключения бесшумной настройки, состоящая из выключателя и резистора 10 кОм, при этом чувствительность улучшается, но появляются межстанционные шумы и паразитные каналы приема.
Микросхема изготовлена по биполярной технологии. Корпус типа 2103.16-8, масса не более 2 г.
Назначение выводов:
1 — вывод 1 фильтра низкой частоты;
2 — вывод 2 фильтра низкой частоты;
3 — общий;
4 — напряжение питания;
5 — от контура гетеродина;
6 — вывод блокировки 1;
7, 10 — вывод 1 фильтра промежуточной частоты;
8, 11 — вывод 2 фильтра промежуточной частоты;
9 — уровень напряженности поля;
12 — вход ВЧ;
13 — вывод блокировки 2;
14 — выход звуковой частоты;
15 — вход обратной связи;
16 — вывод блокировки 3.
Электрические параметры
Выходное напряжение низкой частоты при Uп = 2,7В, fвх = 69 МГц, fд = ±
50 кГц, fм = 1 кГц, Uвх = 1 мВ 100 мВ
Чувствительность (по уровню –3 дБ) при Uп = 2,7В, fвх = 69 МГц, fд = ±
50 кГц, fм = 1 кГц4 мкВ
Ток потребления при Uп = 3В 5…7 мА
Коэффициент ослабления амплитудной модуляции 30 дБ
Отношение сигнал/шум 40 дБ
Коэффициент гармоник 2,5%
Предельно допустимые режимы эксплуатации:
Напряжение питания 2…6В
Входное напряжение 1 мВ
- в предельном режиме 300 мВ
Диапазон частот входного сигнала 1,5…110 МГц
Температура окружающей среды (рабочая) –25…+70оС
- в предельном режиме –60…+85оС
Примечание. В предельных режимах микросхема функционирует без гарантии параметров.
Рис.1.
КР174ХА51
Микросхема (см. рисунок 1) представляет собой двухсистемный стереодекодер стереофонического радиовещания и предназначена для низковольтной звуковоспроизводящей аппаратуры, в том числе с кнопочным управлением: радиоприемников, кассетных, CD, MINIDISС - плееров, магнитол, мультимедийных и иных активных акустических систем; для построения различных радиоприемных и аудиоустройств при совместном применении с микросхемами радиоприемника (КР174ХА34), регулятора громкости, тембра и баланса (КР174ХА53 или КР174ХА54), усилителя низкой частоты (КР174УН31 или КР174УН34).
Она обеспечивает декодирование комплексного стереосигнала как по системе с полярной модуляцией (несущей 31,25 кГц) в диапазоне УКВ, так и по системе с пилот - тоном в диапазоне FM (19/38 кГц) и реализует схему декодирования по методу с временным разделением (переключением) каналов. Синхронизация переключающих импульсов осуществляется с помощью петли ФАПЧ, синхронизированной несущей (для полярной модуляции — ПМ) или пилот - тоном (ПТ). Наличие двух постоянных времени интегрирования в петле ФАПЧ повышает помехоустойчивость и точность разделения стереофонических каналов. Способы кодирования стереопередач ПМ и ПТ приняты многими странами, в том числе и на территории СНГ.
Имеется возможность, как автоматического опознавания, так и принудительного задания системы декодирования, индикации текущей системы декодирования, принудительного „МОНО” режима. Имеется драйвер светодиодного индикатора „СТЕРЕО” текущего режима работы. При использовании частотозадающих элементов с жесткими допусками настройки частоты свободных колебаний ГУН не требуется.
Изготовлена по БиКМОП технологии. Аналогична по функциям, но отличается некоторыми параметрами, схемотехническими, топологическими, конструктивными и технологическими решениями от ИС TDA1591 фирмы Philips. Пластмассовый корпус типа 2104.18-В.
Назначение выводов:
1 — вход фазового детектора (ФД);
2 — вход обратной связи ФД;
3 — выход ФД;
4 — общий;
5 — конденсатор генератора, управляемого напряжением (ГУН);
6 — резистор ГУН;
7 — выход индикации „СТЕРЕО” и контроля частоты ГУН;
8 — вход переключателя системы декодирования ПМ/ПТ;
9 — выход правого канала В;
10 — выход левого канала А;
11 — промежуточный выход правого канала В;
12, 13 — инвертирующий и неинвертирующий входы фильтра коррекции АЧХ разностного канала в системе с ПМ;
14 — промежуточный выход левого канала А;
15 — напряжение питания;
16 — вход комплексного стереосигнала;
17 — фильтр блокировки (подстройка коэффициента передачи по напряжению);
18 — фильтр детектора поднесущей пилот - тона.
Электрические параметры
Напряжение питания 2,7…7В
Напряжение выходного сигнала при Uп = 6В, Uвх = 40 мВ, стерео, f = 1 кГц 150…250 мВ
Ток потребления при Uп = 7В…………….7,6 мА
Максимальный коэффициент передачи при Uп = 6В, Uвх = 40 мВ 12…16 дБ
Минимальный коэффициент передачи при Uп = 6В, Uвх = 200 мВ –2…+2 дБ
Коэффициент нелинейных искажений при Uп = 6В, Uвх = 50 мВ, стерео, f = 1 кГц 0,15%
Разность коэффициентов передачи по каналам при Uп = 6В, стерео 1 дБ
Переходное затухание между каналами при Uп = 6В, f = 1 кГц 34 дБ
Отношение сигнал/шум при Uп = 6В, стерео 67 дБ
Типовой частотный диапазон захвата стереосигнала:
- при Uп = 7В, стерео, ПМ 29,8…34,1 кГц
- при Uп = 2,7В, стерео, ПМ 29,1…32,2 кГц
- при Uп = 7В, стерео, ПТ 17,9…21,2 кГц
- при Uп = 2,7В, стерео, ПТ 17,8…19,7 кГц
Коэффициент подавления надтональных составляющих 54 дБ
Выход контроля частоты ГУН 62,5…76 кГц
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Напряжение питания 2,7…7В
- в предельном режиме 2,0…8В
Максимальное значение статического электричества 200В
Напряжение входного сигнала при 100% модуляции КСС:
- при КU = 0 дБ 120…250 мВ
- при КU = 14 дБ 24…50 мВ
- в предельном режиме 500 мВ
Выходной ток 0,2 мА
- в предельном режиме 10 мА
Максимальная постоянная рассеиваемая мощность
- при Токр = 27oС 70 мВт
- в предельном режиме 300 мВт
Температура окружающей среды –25…+70оС
Температура хранения предельная –25…+85оС
Примечание. В предельных режимах ИС продолжает функционировать без гарантии параметров. При превышении хотя бы одного значения предельного режима возможно необратимое повреждение ИС. Типовые зависимости Iп, df/f (отклонение частоты свободных колебаний ГУН) и Iсд от Uсд, Uстерео и Кг от Uп приводятся ниже.
Рекомендации по применению
Для минимизации шумов при приеме слабых станций на входе микросхемы рекомендуется использовать ФНЧ (например, RF-CF) с частотой среза 70…80 кГц, наиболее эффективен активный ФНЧ 2…4-го порядка. При использовании фильтра разделение каналов ухудшается тем сильнее, чем выше неравномерность АЧХ и группового времени запаздывания в полосе КСС (20 Гц…53 кГц). Неравномерность АЧХ следует минимизировать в области верхних (надтональных) и нижних частот. Большие номиналы входного разделительного (С34) и блокировочного (С31) конденсаторов необходимы для обеспечения высокого разделения каналов.
Подстройка выходного сигнала до номинального уровня 200…250 мВ (эфф.) осуществляется с помощью резистора RА, включаемого последовательно с выв. 17. При этом коэффициент усиления меняется в пределах 1…5 в соответствии с формулой Ку = 1 + 20 кОм/(5 кОм + RА).
Элементы С36, R13 задают частоту свободных колебаний ГУН ФАПЧ, подстраиваемую с помощью R13 при контроле частоты 62,5/76 кГц ±
2% на выв. 7. Для получения сигнала достаточной амплитуды (около 0,7 В) светодиод необходимо временно отключить. При постоянной времени ГУН t = R13 · С36 = 0,94 мкс ±
1%, подстройка частоты не требуется.
При худшей точности применяемых комплектов рекомендуется выполнять резистор R13 в виде последовательного соединения постоянного 4,3 кОм и переменного 1 кОм резисторов. Конденсатор С37 уменьшает влияние помех на стабильность частоты и фазовые искажения и может не применяться без заметного влияния на выходные параметры.
Цепь R12 R14 C38 задает постоянную времени компенсации низкочастотных предыскажений в разностном канале в системе с ПМ tНЧ = (R12 + R14) · С38 = 1,0186 мс ±
2% при (R12 + R14) = 10…50 кОм. При большей погрешности tНЧ ухудшается разделение каналов в режиме ПМ на частотах ниже 1 кГц.
Цепи R15 С44 и R16 С45 служат для компенсации высокочастотных предыскажений сигнала: tВЧ = R15 C44 = 50 мкс ±
10%. При подключении к выходу стереодекодера последующих узлов звукового тракта следует учитывать влияние их входного сопротивления на tВЧ и при необходимости увеличивать значения резисторов R15, R16.
Конденсатор С28 задает постоянную времени интегрирования детектора поднесущей (пилот - тона). Его уменьшение может приводить к ухудшению разделения каналов на низких частотах в системе с ПМ и к ошибочным определениям стереосигнала, а увеличение — к увеличению времени опознавания системы.
Конденсатор С43 задает временной интервал, в течение которого поочередно проверяется присутствие сигнала в первой или второй системе декодирования. Принудительное задание системы декодирования осуществляется соединением выв. 8 с „землей” для ПМ и с Uп — для пилот - тона. В режиме автоматического определения системы декодирования высокий/низкий уровень на этом выводе может быть использован для индикации системы кодирования принимаемого сигнала. При этом необходимо обеспечить высокое входное сопротивление (>1 МОм) усилителя индикации.
Для формирования логического ТТЛ/КМОП уровня сигнала „Стерео” следует заменить светодиод электронным ключом. ИС может принудительно переводиться в монофонический режим путем соединения выв. 18 с „землей” через резистор 68 кОм.
А. Нефедов
РС11-2002
