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基于BH1417芯片的FM無線發(fā)射電路設計
摘要: BH1417在很多產品中都可以應用,,但其外圍電路設計與控制的原理基本相同,,本文介紹的設計方案經過實際應用,可以保證BH1417正常工作,其壓控振蕩器與射頻部分設計可以被借鑒或直接應用,。
Abstract:
Key words :

  引言

  BH1417FM無線發(fā)射芯片,它可工作于87MHz~108MHz頻段,,與簡單的外圍電路配合使用,,可發(fā)射音頻FM信號,它可以將計算機聲卡,、游戲機,、CD,、DVD、MP3,、調音臺等立體聲音頻信號進行立體聲調制發(fā)射傳輸,,配合普通的調頻立體聲接收機就可實現無線調頻立體聲傳送。適用于生產立體聲的無線音箱,、無線耳機,、CD、MP3,、DVD,、PAD、筆記本電腦等的無線音頻適配器,。

  BH1417的原理特性

  FM發(fā)射電路采用穩(wěn)定頻率的鎖相環(huán)系統(tǒng),。這一部分由高頻振蕩器、高頻放大器及鎖相環(huán)頻率合成器組成,。調頻由變容二極管組成的高頻振蕩器實現,,高頻振蕩器是鎖相環(huán)的VCO,立體聲復合信號通過它直接進行調頻,。高頻振蕩器由第9引腳外部的LC回路與內部電路組成,,振蕩信號經過高頻放大器從11引腳輸出,同時輸送到鎖相環(huán)電路進行比較后,,從第7引腳輸出一個信號,,對高頻振蕩器的值進行修正,確保頻率穩(wěn)定,。一但超過鎖相環(huán)設定的頻率,,第7引腳將輸出的電平拉高;如果低于設定頻率,,它將輸出的電平拉低,;相同的時候,它的電平將不變,。

BH1417的內部結構

  1) 將預加重電路,、限幅電路、低通濾波電路(LPF)一體化,,使音頻信號的質

 

量比分立元件的電路(如BA1404,、NJM2035等)有很大改進。

 

  2) 采用鎖相環(huán)鎖頻,,并與調頻發(fā)射電路一體化,,使得發(fā)射的頻率非常穩(wěn)定。

  3) 采用了4位拔碼開關進行頻率設定,可設定14個頻點,,使用非常方便,。

  BH1417的內部結構如圖1所示。它由5部分組成:音頻預處理電路(加重,、限幅和低通濾波),;基頻產生電路(晶振、分頻),;鎖相環(huán)電路(相位檢測,、鎖頻);頻率設定電路(高低電平轉換),;調頻發(fā)射電路,。外圍電路主要有拔碼開關組成的頻率控制電路、壓控振蕩器組成的載波產生電路,、定時器以及一些耦合電容,。

  應用電路

  音頻輸入端的限幅電路設計

  BH1417音頻輸入有最大電平限制,過大的輸入電平會損壞芯片,。在前期的試驗階段,,輸入音頻電平幅值具有不可預測性,為了保護芯片,,需對輸入音頻信號進行限幅處理,。限幅電路很簡單,利用可變電位器即可,。電路如圖2所示,,圖中電容的作用是將音頻信號耦合到芯片中,同時有隔直流功能,。

  壓控振蕩器參數設計

  結合BH1417頻點可知,,壓控振蕩器的頻率變化范圍必須覆蓋芯片的所有頻點??紤]到通用元器件的精度和加工工藝水平,這里適當放寬頻段,,以保證芯片能正常地鎖住頻點,。假定頻帶為:80MHz~120MHz。壓控振蕩器的電路如圖3所示,。L采用普通的磁芯可調式電感,,電感量標稱值為(30 nH~60nH);變容二極管的電容隨偏置電壓的變化而改變,,其極限范圍為(7pF~35pF),。為了保證電路的穩(wěn)定性,C2與C3值不能相差太大,這里假定C2取51pF,,C3范圍取為7 pF~35pF,。下面確定C1的值。由式(1),、式(2) 可知電感L,、電容C3均取最小值時,壓控振蕩器取得最大振蕩頻率,,反之,,取得最小頻率。
公式

  合并式(1),、(2),,得:
公式

  其中,C2,,C3串接后電容范圍為:6.16 pF~20.76pF,,將L、C3的極限值代入式(3),,整理后有:
公式

  上式中C1的單位是pF,。計算得:45.27通過上面計算可知,各元器件的值并不是唯一的,,這里只是演示計算的思路和方法,。希望能為設計電路提供理論參考。

  FM發(fā)射電路設計

  立體聲信號通過1,、22引腳輸入,,配合2、3,、20,、21這幾個引腳外部的阻容組合,完成立體聲信號的低通濾波,、預加重和調制,,調制后的復合信號通過5腳輸出。15,、16,、17、18引腳輸入的頻率代碼經過解碼和鑒相后,,由7腳輸出PLL振蕩器的控制信號VCO,。此VCO控制外部由分立元件組成的高頻振蕩電路,產生FM調頻的載波信號,,并通過一個達林頓三極管2SD2142對5腳輸出的復合立體聲信號進行FM頻率調制,。調制后的信號通過9腳輸入到BH1417,經過內部的射頻放大器放大后的射頻信號由11腳輸出。輸出后的信號可以直接接到發(fā)射天線上進行發(fā)射,,或者輸入到射頻功率放大器進行放大后發(fā)射,,以擴大發(fā)射距離。13,、14腳需要外接7.6MHz的晶體振蕩器,,提供給BH1417內部的鑒相、立體聲信號調制等部分所需要的穩(wěn)定時鐘,。

BH1417無線發(fā)射芯片的典型應用電路
發(fā)射頻率

  綜上可得BH1417無線發(fā)射芯片的典型應用電路,,如圖4所示。用戶可以通過改變撥碼開關JP1的閉合與斷開來設置發(fā)射頻率(具體如表1所示),,以避開可能存在的區(qū)域內強廣播電臺的干擾,。

  結語

  BH1417在很多產品中都可以應用,但其外圍電路設計與控制的原理基本相同,,本文介紹的設計方案經過實際應用,,可以保證BH1417正常工作,其壓控振蕩器與射頻部分設計可以被借鑒或直接應用,。

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