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第2章 调 谐 器,（2）PLL各部分的功能： 1）相位比较器是把输出频率信号的osc和输入参考频率信号r的相位进行比较，产生对应于两个信号相位差的误差电压Vd。 2）压控振荡器（VCO）的频率受控制电压Vc的控制，使压控振荡器的频率osc向输入参考信号频率r靠近，致使差拍频率越来越低，直至频率差（oscr）的消除而锁定。 3）环路低通滤波器（LPF）是滤除误差电压Vd中的高频成分和噪声，得到控制电压Vc，以保证环路所必须的性能指标和整个环路的稳定性。 （3）PLL工作过程： 1）当压控振荡器中心频率osc等于参考信号频率r时，两个信号的相位差为零，相位比较器输出的误差电压Vd为零，环路低通滤波器输出的控制信号Vc亦为零，从而保证了VCO的输出频率必然为其中心频率osc。 2）当输出信号频率osc不等于r时，则相位比较器输出的Vd不为零，环路低通滤波器输出Vc也不为零，进而迫使VCO的中心频率朝着相位差消失的方向变化。保证了输出信号在频率和相位上与输入信号的完全准确同步，达到输出信号锁定在输入的基准频率信号的相位之上的目的。,第2章目录,第2章 调 谐 器,2频率合成器 频率合成技术，就是将一个基准频率（由晶振产生）变换为另一个或多个所需频率（本振频率）的技术，一般均利用锁相环路来进行频率合成。 锁相环频率合成器电路如图所示。分别由石英晶体振荡器、参考分频器（R次分频）、可编程分频器（N次分频，且N可变）、以及锁相环部分的相位比较器（鉴相器）、环路滤波器和压控振荡器（VCO）等部分组成，可编程分频器插入在锁相环路之中，锁相环所起的作用主要是使所合成的频率信号能与晶振同步。在下图所示锁相环式频率合成器中，由于可编程分频器的存在，利用N次分频的可变（可控），便可获得一系列离散的频率信号，从而满足音响系统数字调谐的需要。,第2章目录,返回,第2章 调 谐 器,*2.6.3 数字调谐器电路实例（东芝DTS-12全波段数字调谐器） 性能与功能： （1）接收频率范围：FM/MW/SW1/SW2四波段 （2）整机功能： a) 手动上行/下行搜索调谐选台、自动扫描调谐选台（能自动检索捕捉电台频率）、快速调谐、自动存储调谐； b) 能预置存储20个电台频率及各波段最后收听的电台频率； c) 设有12小时制/24小时制时钟显示及定时开机、定时关机及睡眠自动关机等功能。 d) 整机采用LCD液晶显示，可对时间、波段、频率、存储电台等功能字符给予清晰的显示。 （采用的晶振频率为75kHz或150kHz）。,第2章目录,第2章 调 谐 器,（一）整机电路组成（DTS-12电路组成框图 ）,返回,第2章目录,第2章 调 谐 器,（二）数字调谐控制集成电路（TC9307AF）： 内部主要由锁相环频率合成器（PLL）、微处理器（CPU）、LCD液晶显示驱动器等部分组成。,返回,第2章目录,第2章 调 谐 器,1TC9307AF引脚功能 （1）键输入/输出端子：1-8脚、4344脚； （2）IF输出电子开关 ：9脚； （3）液晶显示器（LCD）显示的公共输出端口 ：1013脚； （4）LCD显示的段输出端口 ：1426脚； （5）定时器输入/输出口 ：28、27脚； （6）波段转换开关的电平转换 端：29、30脚； （7）静噪控制端 ：31脚； （8）中频计数器输入端 ：32脚； （9） PLL鉴频器输出口 ：33、34脚； （10）方式设置输入口 ：35脚； （11） AM/FM分频计数器输入口:38、36脚； （12）石英晶振 :40、41脚； （13）复位（初始化）输入端 :42脚； （14）电源/接地：39、37脚；,第2章目录,第2章 调 谐 器,2TC9307AF的主要特点 （1）内存容量大。 RAM：4位128字节，ROM：16位2048字节。 （2）输入/输出（I/O）接口完善。 有键盘矩阵I/O接口，波段I/O接口，定时器I/O接口，LCD显示的段信号输出接口。 （3）选台功能丰富多样。 有手动升/降调谐（锯齿波扫描方式），自动搜索调谐，半自动存储选台、存储器扫描选台等。 （4）定时功能。 有定时开机功能，定时关机功能，并可同时设定。 （5）采用中频信号自动停台方式。 内部设有16位通用中频计数器输入接口，可将收音通道的中频电路输出的AM或FM中频信号进行分频，并检出自动调谐停止信号，使调谐搜索自动停止（即锁台）。 （6）工作电压低、适用范围宽。 工作电压为35.5 V，内部设置有3 V稳压电路。,第2章目录,第2章 调 谐 器,（三）数字调谐控制电路分析（TC9307AF-008控制电路框图）,返回,第2章目录,第2章 调 谐 器,1波段切换控制电路 通过外接转换开关，使微处理器第29脚和第30脚分别置于不同高低电平的组合状态，达到波段的切换控制之目的。 2静噪调谐控制电路 在调谐搜索电台的过程中，微处理器31脚输出一个高电平，使中放输出信号被切断，扬声器不产生任何杂音，达静噪目的。 3自动搜索调谐锁台控制电路 在自动调谐搜索电台的过程中，一旦捕捉到电台频率信号时，则将检测所得到的中频信号馈送至第32脚，使CPU扫描搜索自动停止，静噪控制自动解除，实现捕捉电台的锁台目的。 4定时开/关机控制电路 当28脚为低电平时，CPU内部定时器开始工作，到达设定的开/关机时间时，第27脚输出高/低电平，使外接电子开关通/断，实现定时开机/关机控制。,第2章目录,第2章 调 谐 器,5本振信号注入电路 AM本机振荡信号，直接注入集成电路IC第38脚，由IC内的程序可变分频器进行计数分频。 FM本机振荡信号，经晶体管放大后注入到IC第36脚，再经预分频后进行吞咽式计数分频。 6调谐电压VT控制电路 锁相环式频率合成器中鉴相器输出的误差信号电压经内设缓冲器缓冲放大后，从IC第33脚或第34脚输出（脉宽调制信号PWM） ，经外接电压变换电路和有源低通滤波器的滤波后，得到1.58 V的调谐电压VT，加到各调谐回路的变容二极管上，从而实现数字调谐控制。 7键控矩阵电路 采用46矩阵键盘。 共设置瞬时按键17个，可完成自动扫描、向上手动调谐/向下手动调谐、快速搜索调谐、节目预置存储等多种功能。 设置有二极管设定键7个，用来设定初期程序功能。,第2章目录,第2章 调 谐 器,（四）收音通道电路分析 AM/FM收音通道主要由TA7358AP, TA8132AN承担。 1FM调频头电路（ TA7358AP）,返回,第2章目录,第2章 调 谐 器,2FM中频和立体声解码电路（ TA8132AN）,返回,第2章目录,第2章 调 谐 器,3立体声音频功率放大电路 为双通道音频集成电路功率放大器。 4AM通道电路 MW/SW1/SW2三个波段电台注入IC的1脚， AM本振LC回路接IC的3脚， AM混频所得450kHz调幅中频信号从IC的23脚输出进行中频选频。 再经IC内部AM中放和检波后从19脚输出音频信号。 5直流电压变换电路（DC-DC变换） 供电电源VCC在1.810 V范围内均能正常工作； IC内设电感三点式振荡器电路，将直流电转换为交流电； 变换所得的交流再经振荡变压器次级绕组的升压后送到倍压整流电路和稳压电路； 由此可从输出端获得+10 V、+15 V、+30 V三组升高的直流电压。,第2章目录,第2章 调 谐 器,5DC-DC变换典型电路 （TA8126S）的内电路结构框图和典型应用电路。 DCDC变换原理： 低压直流由振荡器变换为交流经变压器升压再经整流滤波变为高压直流稳压输出。,第2章目录,返回,第3章 录音座,3.1 磁记录原理,3.2 录音座电路,3.3 磁头、磁带及驱动机构,3.4 机芯控制电路 ,3.5 典型整机电路实例,返回,第3章 录 音 座,3.1 磁记录原理 3.1.1 磁性材料和磁化现象 1磁化的基本知识 （1）磁化现象。 磁性材料：自然界中的某些物质，当受到外界磁场作用后，会暂时或永久地具有较明显的磁性，我们称这样的物质为磁性材料，如铁、钴、镍及一些合金等都是磁性材料。 磁化现象：原来没有磁性的磁性材料，在外磁场作用下带上磁性的现象称为磁化现象。 磁化过程示意图：,第3章目录,第3章 录 音 座,（2）磁化曲线与磁滞回线。 决定磁性材料磁化的因素有两个：1）外加磁场的强弱，即磁场强度（H）；2）磁性材料内部的磁畴在磁化后整齐排列的程度，即磁感应强度（B）。 磁化曲线是表示磁性材料在磁化过程中磁场强度（H）和磁感应强度（B）之间的关系曲线，又称为BH曲线。,第3章目录,1）初始磁化曲线： Oa段：起始非线性区； aa“段：线性工作区： a“a段:饱和区。 2）磁滞回线：（交变磁场作用时的磁化曲线） Brm：最大剩磁； Hc：矫顽磁力 。,第3章 录 音 座,2磁性材料的种类 根据磁性材料的剩磁（Br）和矫顽力（Hc）的大小不同，可分为软磁性材料和硬磁性材料两种。 （1）软磁性材料。 剩磁和矫顽力很小，磁滞回线狭窄，磁滞损耗小，磁导率高，易于磁化和去磁。如：纯铁、硅钢、坡莫合金、锰锌铁氧体等。适用于电磁转换，如变压器、电机和磁头的磁芯等。 （2）硬磁性材料。 剩磁和矫顽力很大，磁滞回线较宽，磁滞损耗很大，若要再去磁，必须加入很大的反向磁场。如：三氧化二铁（Fe2O3）、二氧化铬（CrO2）和铁钴合金（FeCo）等。适用于存储信号的场合。,第3章目录,第3章 录 音 座,3磁带录音过程 （1）磁头采用软磁材料，磁带采用硬磁材料； （2）磁带紧贴着磁头均速移动； （3）声音可以经过话筒转变为电信号，经放大器后，送入磁头线圈，在磁头的缝隙周围便会产生与声音变化相对应的磁场，这时磁带以一定速度紧靠着磁头移动，磁带便会被磁化，由于磁带采用硬磁性材料制成，因此磁带上留下了很大的剩磁，从而把磁信号记录下来。实现了电信号与磁信号的转换。,第3章目录,返回,第3章 录 音 座,4.磁带放音过程 磁带放音过程是录音的逆过程。 （1）磁带紧贴着磁头均/速移动时，磁头铁芯中就会有磁通穿过（该磁通的大小会随着磁带上的磁信号的内容发生变化），磁带上记录的磁信号就通过磁头线圈转换为电信号。 （2）磁头输出的电信号再经电路放大，最后由扬声器将电信号还原成声音。 磁带放音过程示意图：,第3章目录,返回,第3章 录 音 座,3.1.2 偏磁录音原理 1录音中的失真 （1）直接用信号磁场来磁化磁带会造成很严重的失真 。 （2）磁带上剩磁信号的失真主要是因为磁化曲线的非线性造成的（起始部分和接近饱和点部分）。 （3）要减少磁带上磁迹信号的失真，必须采用偏磁的方法，使录音信号的磁化过程工作在剩磁曲线的线性部分。 （4）偏磁分为直流偏磁和交流偏磁两种形式。,第3章目录,无偏磁录音时的非线性失真如图所示,第3章 录 音 座,2直流偏磁录音 （1）直流偏磁录音是指在录音过程中，将录音信号电流与一个大小合适的直流电流相叠加后再输送到录音磁头线圈中。 （2）该直流电流使磁头缝隙产生一个附加磁场，从而使磁化过程工作在剩磁曲线的线性部分，避开其非线性部分，以达到减小磁带上磁迹波形失真的目的。 （3）直流偏磁的优点是电路简单，调整方便，但是存在着噪声大、动态范围小等缺点 。,第3章目录,返回,第3章 录 音 座,3交流偏磁录音 （1）交流偏磁录音是指在录音过程中，将录音信号电流与一个超音频（录音信号最高频率的38倍）振荡电流相叠加后再一起送入录音磁头线圈中。 （2）音频信号与超音频偏磁信号叠加后产生的综合信号，其超音频部分工作在剩磁曲线的非线性区域，使得超音频信号发生畸变，但综合信号的上、下两个包络却工作在剩磁曲线正、负两侧的线性区域内，因此信号包络不会产生失真，使音频信号不会产生畸变。,第3章目录,（3）交流偏磁录音的优点：信号的动态范围大；磁带的背景噪声低；失真小。 所以交流偏磁法被广泛应用于中、高档录音座中。,第3章 录 音 座,3.1.3 抹音原理 抹音是指将磁带原有的剩磁信号抹去。抹音的方式有两种。 1直流抹音 直流抹音是给抹音磁头线圈加入一个较大的直流电流，使抹音头产生一个稳定、单方向的磁场。当录有信号的磁带经过抹音磁头时，在强大的直流磁场作用下，磁带上剩磁全部达到饱和，使原来强弱不同的磁迹变成最大剩磁，从而使原录音信号消失。 直流抹音是一种饱和抹音方式，只用在低档录音机中。 2交流抹音 交流抹音是利用超音频交变磁场来抹音。它是给抹音磁头线圈送入一个超音频振荡电流，在磁芯缝隙处产生与之相对应的交流磁场，磁带经过抹音磁头时，将被这个交变磁场反复磁化几十次，这样当磁带离开磁头缝隙时，随着磁头缝隙处磁场强度分布的减小，磁带上的剩磁也逐渐减小到零，从而达到消磁的目的。交流抹音后，磁带上的剩磁全部被消除。 交流抹音广泛应用于中高挡录音座。,第3章目录,第3章 录 音 座,3.2 录音座电路 3.2.1 录音/放音均衡放大器的频响特性 录音/放音均衡放大电路的作用： 1）放大音频信号；2）进行频率补偿。 1频率均衡电路的作用 频率均衡电路的作用是补偿录音和放音过程中各种频率成分的能量损耗，以实现磁带录音与重放时的平坦频响特性。 （1）磁头放音过程的频率特性： 1）中低频段：磁头输出信号的大小u0是与磁带上剩磁信号的变化率（频率）成正比的，即磁头输出电压u0=d/dt，放音磁头的输出电压正比于放音信号频率，因此频率每升高一倍时，放音输出电压也将增加一倍（增加6dB），即放音输出频响按6dB倍频程（即6dB/oct）的规律上升 ； 2）高频段：放音磁头输出存在多种高频损耗，使频率越高磁头输出越小。如涡流损耗、自去磁损耗、间隔损耗、缝隙损耗等。,第3章目录,第3章 录 音 座,（2）磁头录音时的频率特性： 1）中低频段： 在录音过程的电磁变换过程中，磁带上记录的剩磁是与录音电流的大小成正比的。 录音电流的大小又与录音磁头的阻抗有关。 录音磁头是电感元件，录音信号的频率越高，磁头阻抗越大。 2）高频段： 录音磁头存在多种高频损耗，使记录到磁带上的剩磁信号变小。 2标准放音补偿曲线 标准放音补偿曲线有高、低两个转折频率