Uk³ady radiowe firmy ROHM

Transkrypt

1 Uk³ady radiowe firmy ROHM Miros³aw Sokó³ Uk³ady scalone firmy ROHM s¹ czêsto spotykane w sprzêcie audio-video. W artykule opisano uk³ady scalone stosowane w sprzêcie radiowym, a w szczególnoœci: scalone g³owice UKF, wzmacniacze p.cz. /, dekodery stereo i uk³ady syntezy czêstotliwoœci. Dekodery RDS firmy ROHM opisano w SE /00. W roku ukaza³ siê cykl artyku³ów o uk³adach scalonych do tunerów /, w którym opisano uk³ady firm Philips, Sanyo, Sony i Thomson. Tak e firma ROHM produkuje szeroki asortyment uk³adów scalonych do sprzêtu audio, a wsród nich uk³ady do odbiorników radiowych przenoœnych i zestawów radiowych ze strojeniem rêcznym oraz z syntez¹ czêstotliwoœci. W artykule wykorzystano materia³y z katalogu Data Book - Audio ICs -, zbiorczych katalogów Short form katalog firmy ROHM oraz jej strony internetowej Na rysunkach i pokazano schematy blokowe prostego odbiornika przenoœnego zasilanego napiêciem V oraz rozbudowanego radiomagnetofonu lub zestawu radiowego typu TV G³owica UKF BAN BAF Tuner / BAS/BAF BAA/BA0S G³owica UKF Tuner Dekoder / p.cz. stereo BAF BA0 BA R/P B R/P P A MIC PLL BU00 -seria Tuner / p.cz. BA/ magnetofonu dwukasetowego BAS/BAAS z ALC BA odczytu magnetofonu dwukasetowego BABL Dekoder stereo BA RDS dekoder BU0 -seria Wyciszanie BA0 T³umik wokali Regulacja BA dÿwiêku mocy G³oœniki BAF BH BHA PB PB S³uchawki BA BA Rys.. Schemat blokowy prostego radioodbiornika zasilanego napiêciem V na uk³adach scalonych firmy ROHM. P Pick - up Laser RLD-MA OEIC - fotodiody BA00 BAK DSP (serwoeccdac) BU BH BH Driver CD BAAFP BAFP Regulator dla radiomagnetofonu BA0 Elektroniczny regulator BA0 Czujnik wyciszania BA0 operacyjny z prze³¹cznikiem Ÿróde³ sygna³u BAFS Korektor graficzny BAL BA// Filtr pasmowy analizatora widma BA0 BA BA BA WskaŸnik poziomu BA Driver LCD - mikrokontroler BU Mikroprocesor steruj¹cy BU Odbiornik zdalnego ster. RPM00 Rys.. Schemat blokowy radiomagnetofonu z odtwarzaczem CD na uk³adach scalonych firmy ROHM.

2 wie a z odtwarzaczem CD i tunerem z syntez¹ czêstotliwoœci. Szczególnie rysunek obrazuje mnogoœæ typów uk³adów produkowanych przez firmê ROHM do sprzêtu audio, jak: ca³¹ seriê uk³adów syntezy czêstotliwoœci PLL BU00, dekoderów RDS BU0, przedwzmacniaczy do magnetofonów BAxx, BAxx, regulatorów dÿwiêku i korektorów, prze- ³¹czników Ÿróde³ sygna³u, driverów do wskaÿników, filtrów pasmowych do analizatorów widma oraz uk³adów do odtwarzaczy CD. W artykule opisano nastêpuj¹ce uk³ady do tunerów: BA0AFS - wzmacniacz p.cz. i detektor z tunerem zasilany napiêciem.v w obudowie do monta u SMD typ SSOP-A0, BAL - wzmacniacz p.cz. i detektor z tunerem zasilany napiêciem do V w obudowie ZIP-, BAA - wzmacniacz p.cz. i detektor z tunerem i dekoderem stereo do radiomagnetofonów zasilany napiêciem V w obudowie DIP-0, BAS/F/0S - wzmacniacz p.cz. i detektor z tunerem i dekoderem stereo do tunerów z syntez¹ PLL; zasilanie napiêciem V, obudowy odpowiednio: SDIP- /SOP-/ SDIP-. Ponadto pokazano schematy blokowe i aplikacyjne nastêpuj¹cych g³owic UKF (rys. ): BA0/0 - g³owica UKF z diod¹ ARCz, BA - g³owica UKF z diod¹ ARCz i wzmacniaczem p.cz., BAN - g³owica UKF z diod¹ ARCz i wzmacniaczem p.cz., BAF - g³owica UKF z buforem p.cz., zasilana napiêciem. V w obudowie do monta u SMD typ SOP-. Odbiornik / stereo w monta u SMD;.V Na rysunku pokazano schemat odbiornika /, który mo e pracowaæ przy napiêciu zasilania.v. Bardziej rozbudowane rozwi¹zanie, wykorzystuj¹ce ten odbiornik, przedstawiono w formie schematu blokowego na rysunku, gdzie dodatkowo zastosowano uk³ad BA/ zawieraj¹cy przedwzmacniacz magnetofonowy, stabilizator obrotów silnika magnetofonu, uk³ad wyciszania i wzmacniacz mocy. Uk³ad BA mo e dodatkowo wspó³pracowaæ z uk³adem Dolby. Odbiornik pokazany na rysunku zaprojektowano na uk³adach scalonych przeznaczonych do monta u powierzchniowego SMD. ANT pf µf T 00pF T nf (.V) 0.µF k k T 0R ANT nf CF 0.µF 0µF.µF 0 CF Lch BAF BA0AFS BAF/FS.µF 0 Rch 0µF T nf k nf.k pf 0.µF pf nf nf nf k nf 00k 00k µf 00k ON OFF MUTE nf f 0 CF - SFE0.MA (MURATA) CF - PFBJ (MURATA) ANT Rys.. Schemat radioodbiornika / stereo w monta u SMD zasilanego napiêciem.v. T T 00R ANT 0µF T T 00R R 0µF (V) TUN µf k T k CF CF nf k 0.µF.µF 0 Lch nf.k CF BA BAL/BAL BA/L.µF.µF 0 Rch 0µF 0pF nf T.k nf.k.k nf pf nf nf k 0k nf 0k nf ON OFF µf 00pF µf 0R 0.µF 0k nf MUTE CF, CF - SFE0.MA (MURATA) CF - PFBJ (MURATA) f 0 Rys.. Schemat radioodbiornika / stereo zasilanego napiêciem V na uk³adach w obudowach SIP i ZIP.

3 nf MIX pf BA0/ 0pF pf 0R pf nf pf k 0k MIX BA CF BUF 0pF pf 0k BAF BF MIX nf OUT OUT Rys.. Schematy blokowe i aplikacje uk³adów scalonych g³owic UKF. Tor. G³owica UKF na uk³adzie BAF (schemat blokowy na rys.) zawiera wzmacniacz w.cz. (wej. n., wyj. n.), oscylator (n.), mieszacz (n.) i bufor sygna³u p.cz. (n.). Ze wzglêdu na zastosowanie obudowy -nó kowej w uk³adzie nie znalaz³a siê dioda ARCz i dlatego do obwodu oscylatora do³¹czono diodê pe³ni¹c¹ tê funkcjê. Sygna³ p.cz. z g³owicy UKF, po przejœciu przez filtr ceramiczny CF - SFE0.MA firmy Murata, podawany jest na wzmacniacz p.cz. (wej. - n., odsprzê enia n. i 0) uk³adu tunera / BA0. Sygna³ m.cz. z detektora (n.) jest wzmacniany (wyj.m.cz - n., wyj.arcz - n.) i mo e byæ wyciszany (n.) przy odstrojeniu od stacji a tak e przy ma³ym poziomie sygna³u z anteny. Sygna³ m.cz. z uk³adu BA0 podawany jest na wejœcia i dekodera stereo BA zawieraj¹cego generator PLL (n.), prze³¹cznik / (n.), prze³¹cznik mono/stereo (n.) sterowany z wyjœcia wskaÿnika dostrojenia uk³adu BA0 n., detektory fazy (n.- 0, -), wskaÿnik stereo (n.) i demodulator stereo (wyj. L - n., wyj.r - n.). Tor. Uk³ad BA0 zawiera kompletny tuner, w sk³ad którego wchodzi oscylator (n.), mieszacz (antena n., wyj. n.), wzmacniacz p.cz. (n.), uk³ad ARW (n.) i detektor (filtr n., wyj. m.cz. n.). Prze³¹czanie / przeprowadza siê poprzez podanie napiêcia zasilania dla na obwody oscylatora i mieszacza oraz na prze³¹cznik (n.). BA0AFS dla napiêcia zasilania.v: - zniekszta³cenia nieliniowe - 0,%, stosunek sygna³/ szum - 0dB, napiêcie wyjœciowe detektora - mv, pobór pr¹du - ma, czu³oœæ wskaÿnika LED - dbµv, poziom wy³¹czania wyciszania (Mute off) - dbµv. - czu³oœæ - dbµv, zniekszta³cenia nieliniowe - %, stosunek sygna³/szum - db, napiêcie wyjœciowe detektora - mv, pobór pr¹du -.ma, czu³oœæ wskaÿnika LED - dbµv. Zalecany zakres napiêcia zasilania uk³adu:.0.0v (n.). Odbiornik / stereo do radiomagnetofonów i zestawów stereofonicznych Na rysunku pokazano schemat odbiornika / przeznaczonego do radiomagnetofonów i zestawów radiowych zasilanego napiêciem V. U ycie obudów typu SIP i ZIP powoduje, e te uk³ady scalone zajmuj¹ bardzo ma³o miejsca na p³ytce. Schemat tego odbiornika jest bardzo zbli ony do schematu odbiornika na uk³adzie BA0 (rys.). Tor. G³owica UKF na uk³adzie BA (schemat blokowy na rys.) zawiera oprócz wzmacniacza w.cz. (wej. n., wyj. n.), oscylatora (n.), mieszacza (n.) i dodatkowo, w stosunku do uk³adu BA, wzmacniacz sygna³u p.cz.(wej. n., wyj. n.) oraz diodê ARCz (n.). Sygna³ p.cz. z g³owicy UKF, po przejœciu przez filtr ceramiczny CF - SFE0.MA, podawany jest na wzmacniacz p.cz. (wej. - n., odsprzê enia n. i ) uk³adu tunera / BA/. Sygna³ m.cz. z detektora (n.0), mo e byæ wyciszany (n.), jest wzmacniany (wyj.m.cz i ARCz - n.). Uk³ad BA ma wyœcie m.cz z sygna³em ARCz w przeciwnej fazie w stosunku do BA, gdy przeznaczony jest na rynek japoñski, gdzie heterodyna dla zakresu pracuje poni ej czêstotliwoœci odbieranego sygna³u. Sygna³ m.cz. z detektora podawany jest na wejœcie dekodera stereo BA zawieraj¹cego generator PLL (n.), prze³¹cznik mono/stereo (n.), detektory fazy (n.-, -), wskaÿnik stereo (n.) i demodulator stereo (wyj. L - n., wyj.r - n.) i dodatkowo regulacjê przes³uchów miêdzy kana³ami (n.). Tor. Uk³ad BA/ zawiera kompletny tuner, w sk³ad którego wchodzi oscylator (n.), mieszacz (antena n., wyj. n.), wzmacniacz p.cz. (n.), uk³ad ARW (n.) i detektor (filtr n., wyj. m.cz. n.). Prze³¹czanie / przeprowadza siê poprzez podanie napiêcia zasilania dla na obwody oscylatora i mieszacza oraz na prze³¹cznik (n.). Uk³ad BA/ wyposa ono we wskaÿnik dostrojenia dla i (n.). BAL dla napiêcia zasilania.v: - zniekszta³cenia nieliniowe - 0,0%, stosunek sygna³/ szum - 0dB, napiêcie wyjœciowe detektora - 00mV, pobór pr¹du - ma, czu³oœæ wskaÿnika LED - dbµv, poziom w³¹czania wyciszania (Mute on) - dbµv. - czu³oœæ - dbµv, zniekszta³cenia nieliniowe - 0,%, stosunek sygna³/szum - db, napiêcie wyjœciowe detektora - 0mV, czu³oœæ wskaÿnika LED - dbµv. Zalecany zakres napiêcia zasilania uk³adu:..0v (n.). Odbiornik / stereo na uk³adzie BAA Uk³ad BAA zawiera tuner i tor p.cz. stereo do radiomagnetofonów. Na rys. pokazano schemat odbiornika / na uk³adzie BAA z g³owic¹ UKF na uk³adzie BA. Tor. G³owica UKF na uk³adzie BAN zawiera wzmacniacz w.cz. (wej. n., wyj. n.), oscylator (n.), mieszacz (n.), bufor sygna³u p.cz. (n.) i diodê ARCz (n.). Sygna³ p.cz. z g³owicy UKF po przejœciu przez filtr ceramiczny CF podawany jest na wzmacniacz p.cz. (wej. - n., odsprzê enia n.) uk³adu

4 Uk³ady radiowe firmy ROHM IC nf IC BAN. MIX. C IC BAA / P. MIX. MPX MIX R C VC- p C L VC- L C pf k CT- pf CT- 00 C nf R BAN T R 0k C MW- pf L CT- C0 VC- MW-ANT CT- VC- R L IC CF nf 0µ F C 0 FRONT-END C nf C BAA T ST ST CF SW- SW- nf.k C T R C C C R-ch 0µ F C L-ch T C 00µF 0.µF C µf C0.nF C 00pF MPX 0 C Rys.. Schemat radioodbiornika na uk³adach scalonych: tunera / BAA i g³owicy UKF BAN. tunera / BAA. Sygna³ m.cz. z detektora (n.) podawany jest (wyj. det - n.) na wejœcia dekodera stereo (wej. - n., wej. - n.), zawieraj¹cego wewnêtrzny generator PLL, prze³¹cznik / (n.), prze³¹cznik mono/stereo (n.), filtr PLL (n.), filtr pilota (n.), wskaÿnik stereo (n.0) i demodulator stereo (wyj. L - n., wyj.r - n.). Tor. Uk³ad BAA zawiera wysokiej klasy tuner, w sk³ad którego wchodzi oscylator (n.0), mieszacz (antena n., wyj. n.), wzmacniacz p.cz. (n.), uk³ad ARW (n.) i detektor (filtr n., wyj. m.cz. n.). Prze³¹czanie / przeprowadza siê poprzez podanie napiêcia zasilania na n.. BAA dla napiêcia zasilania.0v: MPX - zniekszta³cenia nieliniowe - 0.%, stosunek sygna³/szum - 0dB, t³umienie modulacji - 0dB, napiêcie wyjœciowe detektora - mv, pobór pr¹du - ma, separacja miêdzy kana³ami - db, pr¹d wskaÿnika stereo - 0mA. - zniekszta³cenia nieliniowe - %, stosunek sygna³/ szum - db, napiêcie wyjœciowe detektora - mv, napiêcie oscylatora - 0.V. Zalecany zakres napiêcia zasilania uk³adu:..0v (n.). Tuner wysokiej klasy z syntez¹ czêstotliwoœci na uk³adach: BAS/BAF/BA0S Uk³ady scalone BA//0 przeznaczone s¹ do tunerów / z syntez¹ czêstotliwoœci. Szczególnie uk³ad BA0 wyró nia siê wysokim poziomem parametrów i mo e byæ u ywany w tunerach Hi-Fi. Aplikacjê uk³adów BA/ /0 w tunerze z syntez¹ czêstotliwoœci pokazano na rysunku. Tuner ten zawiera: g³owicê UKF na uk³adzie BAF - IC, uk³ad tunera / BAS/F/0S - IC, uk³ad syntezy BUF - IC. Tor. Podczas odbioru zakresu uk³ad syntezy IC - BUF (rys.) w³¹cza zasilanie g³owicy (n.) za pomoc¹ tranzystora Q. Uk³ad g³owicy UKF IC - BAF zosta³ ju wczeœniej opisany przy okazji opisu uk³adu BA0AFS - rys. i. Do oscylatora g³owicy (n.) do³¹czono bufor dla uk³adu syntezy na tranzystorze Q. Ukszta³towany przez filtr ceramiczny CF sygna³ p.cz. podawany jest na wejœcie uk³adu tunera / IC - BAS/F/0S (n.). Uk³ad ten zawiera (rys.) wzmacniacz i ogranicznik p.cz. (n.), detektor (n.), uk³ad steruj¹cy wskaÿnikiem dostrojenia (n.), uk³ad regulacji poziomu autostopu (n.) oraz wyjœcie sygna³u p.cz. (n.). Detektor mo e byæ zrealizowany na obwodzie z cewk¹ (BA0S) lub na filtrze ceramicznym (BAS/F). Poziom autostopu i w³¹czania wskaÿnika dostrojenia regulowany jest poprzez dobór wartoœci rezystora do³¹czonego do nó ki. Sygna³ m.cz. z detektora z wyprowadzenia po ograniczeniu pasma podawany jest na wejœcia dekodera stereo (wej. - n., wej. - n.) z przedwzmacniaczami m.cz. sterowanymi przez uk³ad wyciszania (n.). Dekoder stereo wyposa ono w wewnêtrzny generator pêtli PLL. Odbiór stereo mo e byæ wy³¹czany (n.) poprzez diodê D sterowan¹ z uk³adu syntezy IC - n.. Uk³ad syntezy IC - BUF (rys.) pracuje z kwarcowym generatorem pêtli PLL X -.MHz (n.,). Uk³adem steruje mikroprocesor poprzez szyny: CE (n.), DA (n.), CL (n.). Sygna³y oscylatorów tunera podawane s¹ na n. - i -. Do wyjœcia detektora fazy (n.) do³¹czono filtr pêtli zrealizowany na tranzystorach Q i Q. Napiêcie przestrajania doprowadzane jest do diod warikapowych g³owicy UKF D, D oraz do zespo³u filtru antenowego i obwodu oscylatora toru przestrajanego potrójn¹ diod¹ D. Uk³ad syntezy BUF wyposa ono w cztery bufory z otwartym drenem o obci¹ alnoœci ~ma. W omawianej aplikacji wykorzystano je do realizowania nastêpuj¹cych funkcji:

5 D ANT T CF D 0 Vreg BW IN IN AGC MPX MPX SD/ OUT Adj. MIXOUT OUT IN IN MONO D IC - BAF D Q IC - BAS/BAF/BA0S IN VDD CF SD Adj. GND REQ/ TUN ST MUTE OUT Rch Lch PD/ 0 D Q Q µ-com (V) CE DA CL X GND PD PD VDD IN IN P IC - BUF XOUT XIN CE DA P 0 P0 CL TUN SD IN P Q BA0S BAS /BAF (V) Lch OUT Rch OUT TUNING Rys.. Schemat radioodbiornika na uk³adach scalonych: tunera / BAS/BAF/BA0S, g³owicy UKF BAF i uk³adzie syntezy BUF. / - sterowanie prze³¹czaniem zakresów fal (P0 - n.0), - w³¹czanie zasilania g³owicy UKF (P - n.), MUTE - sterowanie wyciszaniem (P - n.), SD/MONO - prze³¹czanie mono/stereo (P - n.). Do uk³adu doprowadzono sygna³ p.cz. / ( IN - BUF PD PHASE n.) i sygna³ dostrojenia do stacji (SD - n.). Uk³ad mo e sterowaæ wskaÿnikiem dostrojenia syntezy - TUN (DO - n.). XIN REFERENCE DIVIDER XOUT PD Tor. Sygna³ z obwodu antenowego doprowadzany jest IN do wzmacniacza w.cz. w uk³adzie IC (n.0 - BAS/F/0S), PRESCALER BIT MAIN COUNT sk¹d po zmieszaniu z sygna³em oscylatora (n.) przechodzi przez IN filtr p.cz. CF (n. i ). Po detekcji sygna³ m.cz. (n.) po ograniczeniu pasma podawany jest na wzmacniacz (n.) oraz SHT REGISTER LATCH CE uk³ad wyciszania i dekoder stereo. p.cz. i mieszacz I/O CK CTL toru objête s¹ pêtl¹ ARW (n.). Po w³¹czeniu odbioru IN CTL DA COUNTER wy³¹czany jest generator VCO dekodera stereo (n.). DO Parametry. Poni ej wymieniono typowe parametry uk³adów COUNTER VDD BAS/BAF (BA0S) dla napiêcia zasilania.0v: SD COMPARATOR VSS - zniekszta³cenia nieliniowe - 0.% (0.%), stosunek sygna³/szum 0-0dB (0dB), t³umienie modulacji - 0dB P0 P P P (db), napiêcie wyjœciowe detektora - 0mV (0mV), pobór Wyjœcie oscylatora - XOUT VSS - Masa uk³adu pr¹du - ma (ma), separacja miêdzy kana³ami - db Wejœcie oscylatora - XIN PD - Wyjœcie do filtru pêtli PLL.MHz (db), czu³oœæ detektora stacji dbµv (dbµv), pasmo detektora stacji 00kHz (00kHz), napiêcie wyjœcia p.cz. (n.) - 00mV p-p (00mV p-p ). - czu³oœæ - dbµv (dbµv), zniekszta³cenia nieliniowe - 0.% (0.%), stosunek sygna³/szum - db (db), napiêcie wyjœciowe detektora - 0mV (0mV), pobór pr¹du Wej. uaktywn. - CE Wej. danych - DA Zegar - CK Wyj. danych - DO Wej. sygna³u dostrojenia TUN - SD Wejœcie sygna³u p.cz. - IN PD - Wyjœcie do filtru pêtli PLL VDD - Napiêcie zasilania IN - Wejœcie oscylatora IN - Wejœcie osc. P - W³¹czanie wyciszania (do n. BA0) P-W³¹czanie g³owicy UKF - ma (ma), czu³oœæ detektora stacji dbµv (dbµv), Stereo/Mono ( do n. BA0) - P 0 P0 - Prze³¹czanie / (do n. BA0) napiêcie wyjœcia p.cz. (n.) - 00mV p-p (00mV p-p ), Napiêcie na wyjœciu bufora oscylatora - 00mV rms (00mV rms ). Rys.. Schemat blokowy i opis wyprowadzeñ uk³adu syntezy czêstotliwoœci BUF. Zalecany zakres napiêcia zasilania uk³adu:..0v (n.). } Sterowanie z mikrokontrolera BUF