【开题报告】基于CXA1238电调谐调频收音机的设计

开题报告

电子信息工程

基于CXA1238电调谐调频收音机的设计

一：调频（FM）收音机的原理

收音机原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机变成音波。由于广播事业发展，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机，但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适，最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器，把高频信号放大。即使已经增加高频放大器，检波输出的功率通常也只有几毫瓦，用耳机听还可以，但要用扬声器就嫌太小，因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大，但是选择性还较差，调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍，一般要有几级的高频放大，每一级电路都有一个谐振回路，当被接收的频率改变时，谐振电路都要重新调整，而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样，为了克服这些缺点，现在的收音机几乎都采用超外差式电路。超外差的特点是：被选择的高频信号的载波频率，变为较低的固定不变的中频(465KHz)，再利用中频放大器放大，满足检波的要求，然后才进行检波。在超外差接收机中，为了产生变频作用，还要有一个外加的正弦信号，这个信号通常叫外差信号，产生外差信号的电路，习惯叫本地振荡。在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频，因此在混频器之前的选择电路，和本振采用统一调谐线，如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐，使之差保持固定的中频数值。由于中频固定，且频率比高频已调信号低，中放的增益可以做得较大，工作也比较稳定，通频带特性也可做得比较理想，这样可以使检波器获得足够大的信号，从

而使整机输出音质较好的音频信号。

收音机在生活中司空见惯，已经成为了大家中收听电台美好节目的必备工具。不管是大人还是学生都可以成为一个收音机的使用者。收音机的原理是利用无线电波传播的原理及应用，无线电波的大力发展，促进了收音机的不断变换。本人研究的课题为CAX1238调频收音机的设计，应用到了收音机中常见的一种集成电路板。CXA1238是日本索尼公司生产的高集成度调幅、调频、立体声解码单片收音集成电路，在各种音响收音系统中应用相当广泛。它主要的功能：调幅变频、调幅中放、检波、本振;调频高放、调频变频、调频中放、鉴频和立体声解码电路;辅助电路有调谐指示、立体声指示、静噪调谐等。

二：本课题研究的主要内容与需解决的主要问题

主要内容：主要运用CXA8芯片，设计制作能够利用按键上与下，改变接收的频率。接收的频率范围在88—108MHZ，步进50MHZ。使用单片机，锁相环芯片。通过对本课题的研究，弄清收音机的主要结构与主要应用，及它接收电波的原理等。

主要问题：收音机的原理，收音机的构造，CXA1238芯片的原理，还有就是无线电波的发射与接收的原理。

CXA1238芯片的基础知识：

CXA1238是日本索尼公司生产的高集成度调幅、调频、立体声解码单片机收音集成电路，在各种音响收音系统中应用相当广泛，如家用音响、汽车用音响等。

CXA1238功能特点：

CXA1238集成电路内含：调幅变频、调幅中放、检波、本振；调频高放、调频变频、鉴频和立体声解码电路；辅助电路有调谐指示、立体声指示、静噪调谐等功能。

CXA1238集成电路的特点主要有以下几个方面：

1、耗电小，当电源电压为6V时，调幅静态电流为8.5mA左右；调频静态电流为

11mA；

2、电源电压使用范围宽，在2-10V范围内电路基本都能正常工作；

3、电路中具有调谐LED驱动，立体声指示LED驱动以及FM静噪功能；

4、电路安装方便，调整简单，整机只需要调整一个调幅中周和立体声压控振荡（VCO）

的频率微调电阻；

在使用CXA1238芯片时，不考虑AM，仅用FM。采用集成芯片可以使整个系统灵

巧、精致、可靠性好、灵敏度高、功耗小。但在芯片前加入高放级和本振部分时，对整机的性能有一定的影响，所以调谐方式的选择，决定了整机的性能。

芯片BU2614的基本介绍：

BU2614具有自动调频、程控搜索、电台载频显示等功能,该芯片功能强大。BU2614

为16管脚芯片。管脚Xout（输出）与Xin（输入）为外接晶振管脚，一般接75KHz晶体，主要产生标准频率和时钟信号；CE、CLK和DA端为使能、时针和数据输入端。PD1为相位比较输出，BU2614内部主要有相位比较器PD、可编程分频器、参考分频器、高稳定晶体振荡器及内部控制器组成。与MCS-51系列单片机及相应的外围电路配合可完成整个电路的设计。通过BU2614的串行口与单片机通信来改变分频比，用BU2614内部的分频器和鉴频鉴相器，与CXA1238的本振VCO构成数控锁相环，通过改变分频比改变接收的频点。整个基于CXA1238和BU2614的基本功能，以及相应的外围电路，最后实现电路的整个功能，实现FM调频收音机的功能。BU2614内部结构,内部主要有相位比较器PD、可编程分频器、参考分频器、高稳定晶体振荡器及内部控制器组成。当单片机对BU2614送入一组数据，

BU2614把接收到的数据与接收的信号频率进行比较后输出一个电压值VD，该电压值通过外部环路低通滤波后加在VCO上，通过VD的不断调整使VCO振荡频率锁定在与单片机送入数据相对应的频率上，实现频率锁定。在内部结构中，移位锁存器作用是把单片机送来的32位串行数据送入锁存器后进行串并转换，其中16位控制可编程分频器，3位控制参考分频器，其余为内部控制字。可编程分频器按照16位数据的控制要求，把focs振荡频率信号经过参考分频之后的频率信号fd与fr在PD中进行比较，当fd不等于fr时由PD输出电压VD控制VCO，使focs稳定在确定频率上。参考分频器通过状态字中R 0、R1、R2三位数据把高稳定度振荡器产生的75kHz标准频率进行分频。可输出7个固定频率fr。PD把fr 和fd进行鉴相比较，PD的输出为高电平，低电平及高阻三态输出，通过外部LF实现锁相。

BU 2614PLL 频率合成器可工作在 FM 波段,具有较低的功耗与辐射噪声, 内置一个高灵敏度的RF 放大器, 并支持 IF (中频)计数功能, 主要技术指标为: (1)内置高速预分频器能预分频130 MHz 的VCO 振荡信号；(2)低耗散电流(工作电流: 4mA ,PLL OFF: 100L A )；(3)三个输出端口(漏极开路)；( 4)具有低辐射噪声的75kHz 参考振荡器; (5) IF(中频) 测量与失锁检测；(6) 串行数据输入(CE,CK,DA )。

三：研究步骤，方法及主要措施