CN113328968A - 一种无线广播系统的调频调制器及其调频调制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线广播系统的调频调制器及其调频调制电路,该无线广播系统的调频调制电路包括信号输入端、克拉拨振荡器、跟随器、信号输出端以及与克拉拨振荡器和跟随器连接的微处理单元。该无线广播系统的调频调制电路通过微处理单元控制克拉拨振荡器与跟随器的合成频率,合成频率再反馈会微处理单元,微处理单元通过合成频率与目标频率进行对比并根据对比结果不断将克拉拨振荡器与跟随器的合成频率调制为与目标频率一致,提高输出射频信号的频率精准度,由于克拉拨振荡器、跟随器和微处理单元都是分立的元器件且独立完成工作,该无线广播系统的调频调制电路的PCB板更容易避开干扰,提高了射频谐波及调制时左右声道的隔离度。
Description
技术领域
本发明涉及调频技术领域,尤其涉及一种无线广播系统的调频调制器及其调频调制电路。
背景技术
无线数字广播(无线广播系统)是一种以无线发射的方式来传输广播的设备,具有无需立杆架线,覆盖范围广,无限扩容,安装维护方便,投资省,音质优美的特点。
现有无线广播系统的调频调制器是采用一体式高集成芯片实现的。由于高集成芯片的集成度高,调制出的射频信号谐波大,且也会因热效应等使得调频调制器输出音频信号的射频失真度大、频率精度不高、音频信噪比差,左右声道的隔离度低。因此该调频调制器应用在无线广播系统中,在需要转发广播的地方存在互相干扰;该调频调制器应用在大功率发射机基站,会存在严重干扰其它信道,广播扩音后的信噪比低,因此该调频调制器无法大范围在无线广播中使用。
发明内容
本发明实施例提供了一种无线广播系统的调频调制器及其调频调制电路,用于解决现有采用高集成芯片的调频调制器存在射频谐波大、频率精度低的技术问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种无线广播系统的调频调制电路,包括信号输入端、克拉拨振荡器、跟随器、信号输出端以及与所述克拉拨振荡器和所述跟随器连接的微处理单元,所述信号输入端用于音频信号的输入,所述克拉拨振荡器用于对所述音频信号进行调频调制并输出射频信号,所述克拉拨振荡器的输出端与所述跟随器连接,所述跟随器用于降低所述射频信号的阻抗且与所述信号输出端连接,所述信号输出端用于输出降低阻抗的射频信号。
优选地,所述克拉拨振荡器包括第一半导体元件、第十四电容、第十五电容和第十六电容,所述第一半导体元件的第一端分别与所述第十四电容的第二端和所述第十五电容的第一端连接,所述第十四电容的第一端与所述跟随器的输出端连接,所述第十五电容的第二端和所述第十六电容的第一端均与所述第一半导体元件的第三端连接,所述第十六电容的第二端接地。
优选地,所述第十四电容的电容量小于所述第十五电容或所述第十六电容的电容量的四分之一。
优选地,所述克拉拨振荡器包括与所述第十四电容的第一端连接的第一电感和第一变容二极管。
优选地,所述第一半导体元件为三极管、场效应晶体管或晶闸管;当所述第一半导体元件为三极管或晶闸管时,三极管或晶闸管的基极作为所述第一半导体元件的第一端,三极管或晶闸管的集电极作为所述第一半导体元件的第二端,三极管或晶闸管的发射极作为所述第一半导体元件的第三端;当所述第一半导体元件为场效应晶体管时,场效应晶体管的栅极作为所述第一半导体元件的第一端,场效应晶体管的漏极作为所述第一半导体元件的第二端,场效应晶体管的源极作为所述第一半导体元件的第三端。
优选地,所述跟随器包括第二半导体元件,所述第二半导体元件的第一端与所述克拉拨振荡器的输出端连接,所述第二半导体元件的第三端串联第十八电容与所述信号输出端连接,所述第二半导体元件的第二端接地。
优选地,该无线广播系统的调频调制电路包括第七电阻、第十三电容和第二变容二极管,所述第七电阻的第一端与所述信号输入端连接,所述第七电阻的第二端分别与所述第二变容二极管的阴极和所述第十三电容的第一端连接,所述第十三电容的第二端与所述克拉拨振荡器的输入端连接,所述第二变容二极管的阳极接地。
优选地,该无线广播系统的调频调制电路包括用于给所述克拉拨振荡器和所述跟随器供电的供电单元。
优选地,该无线广播系统的调频调制电路包括用于与所述微处理单元连接的显示元件。
本发明还提供一种无线广播系统的调频调制器,包括上述所述的无线广播系统的调频调制电路。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:该无线广播系统的调频调制器及其调频调制电路,该无线广播系统的调频调制电路包括信号输入端、克拉拨振荡器、跟随器、信号输出端以及与克拉拨振荡器和跟随器连接的微处理单元,信号输入端用于音频信号的输入,克拉拨振荡器用于对音频信号进行调频调制并输出射频信号,克拉拨振荡器的输出端与跟随器连接,跟随器用于降低射频信号的阻抗且与信号输出端连接,信号输出端用于输出降低阻抗的射频信号。该无线广播系统的调频调制电路通过微处理单元控制克拉拨振荡器与跟随器的合成频率,合成频率再反馈会微处理单元,微处理单元通过合成频率与目标频率进行对比并根据对比结果不断将克拉拨振荡器与跟随器的合成频率调制为与目标频率一致,提高输出射频信号的频率精准度,由于克拉拨振荡器、跟随器和微处理单元都是分立的元器件且独立完成工作,该无线广播系统的调频调制电路的PCB板更容易避开干扰,提高了射频谐波及调制时左右声道的隔离度,解决了现有采用高集成芯片的调频调制器存在射频谐波大、频率精度低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所述的无线广播系统的调频调制电路的电路原理图。
图2为本发明实施例所述的无线广播系统的调频调制电路克拉拨振荡器的等效图。
图3为本发明实施例所述的无线广播系统的调频调制电路的控制框图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种无线广播系统的调频调制器及其调频调制电路,用于解决了现有采用高集成芯片的调频调制器存在射频谐波大、频率精度低的技术问题。
实施例一:
图1为本发明实施例所述的无线广播系统的调频调制电路的电路原理图。
如图1所示,本发明实施例提供了一种无线广播系统的调频调制电路,包括信号输入端101、克拉拨振荡器10、跟随器20、信号输出端102以及与克拉拨振荡器10和跟随器20连接的微处理单元U1,信号输入端101用于音频信号的输入,克拉拨振荡器10用于对音频信号进行调频调制并输出射频信号,克拉拨振荡器10的输出端与跟随器20连接,跟随器20用于降低射频信号的阻抗且与信号输出端102连接,信号输出端102用于输出降低阻抗的射频信号。
需要说明的是,微处理单元U1包括微处理芯片,微处理芯片优先选为MB15系列的微处理芯片。在本实施例中,微处理芯片的引脚端8连接在克拉拨振荡器10与跟随器20之间。微处理单元U1主要用于控制克拉拨振荡器10和跟随器20的运行,可以让音频信号从信号输入端101的端口输入,通过克拉拨振荡器10和跟随器20对输入音频信号的振荡频率进行调频调制,输出射频信号。克拉拨振荡器10输出的频率范围fvco为80~110MHz,频率步进为100kHz。
在本发明实施例中,该无线广播系统的调频调制电路通过微处理单元U1控制克拉拨振荡器10与跟随器20的合成频率,合成频率再反馈会微处理单元U1,微处理单元U1通过合成频率与目标频率进行对比并根据对比结果不断将克拉拨振荡器10与跟随器20的合成频率调制为与目标频率一致,输出射频信号。从而让克拉拨振荡器10、跟随器20和微处理单元U1形成一个闭合频率校准的锁相环电路,因此该无线广播系统的调频调制电路输出射频信号的频率精准度高,由于克拉拨振荡器10、跟随器20和微处理单元U1都是分立的元器件且独立完成工作,该无线广播系统的调频调制电路的PCB板更容易避开干扰,提高了射频谐波及调制时左右声道的隔离度。
本发明提供的无线广播系统的调频调制电路采用克拉拨振荡器和跟随器对输入音频信号的频率进行处理,得到谐波干净的射频信号,保证了在无线广播信号在传输中不被串扰;采用MB15芯片的微处理单元控制克拉拨振荡器和跟随器的运行,由于MB15芯片外置有源晶振,能够让微处理单元远离调拉拨振荡器和跟随器,保证输出射频信号的频率精确度、频率失真度不会被热效应影响。还通过克拉拨振荡器和跟随器中半导体元件的可控,能够避免地回路对音频信号噪声的干扰。
本发明提供的一种无线广播系统的调频调制电路包括信号输入端、克拉拨振荡器、跟随器、信号输出端以及与克拉拨振荡器和跟随器连接的微处理单元,信号输入端用于音频信号的输入,克拉拨振荡器用于对音频信号进行调频调制并输出射频信号,克拉拨振荡器的输出端与跟随器连接,跟随器用于降低射频信号的阻抗且与信号输出端连接,信号输出端用于输出降低阻抗的射频信号。该无线广播系统的调频调制电路通过微处理单元控制克拉拨振荡器与跟随器的合成频率,合成频率再反馈会微处理单元,微处理单元通过合成频率与目标频率进行对比并根据对比结果不断将克拉拨振荡器与跟随器的合成频率调制为与目标频率一致,提高输出射频信号的频率精准度,由于克拉拨振荡器、跟随器和微处理单元都是分立的元器件且独立完成工作,该无线广播系统的调频调制电路的PCB板更容易避开干扰,提高了射频谐波及调制时左右声道的隔离度,解决了现有采用高集成芯片的调频调制器存在射频谐波大、频率精度低的技术问题。
如图1所示,本发明的一个实施例中,克拉拨振荡器10包括第一半导体元件Q1、第十四电容C14、第十五电容C15和第十六电容C16,第一半导体元件Q1的第一端分别与第十四电容C14的第二端和第十五电容C15的第一端连接,第十四电容C14的第一端与跟随器20的输出端连接,第十五电容C15的第二端和第十六电容C16的第一端均与第一半导体元件Q1的第三端连接,第十六电容C16的第二端接地。其中,第十四电容C14的电容量小于第十五电容C15或第十六电容C16的电容量的四分之一,即是第十四电容C14的电容量远小于第十五电容C15和第十六电容C16的电容量。克拉拨振荡器10包括与第十四电容C14的第一端连接的第一电感L1和第一变容二极管Dv1。
图2为本发明实施例所述的无线广播系统的调频调制电路克拉拨振荡器的等效图。
需要说明的是,第一半导体元件Q1可以为三极管,也可以为场效应晶体管或晶闸管。当第一半导体元件Q1为三极管或晶闸管时,三极管或晶闸管的基极作为第一半导体元件Q1的第一端,三极管或晶闸管的集电极作为第一半导体元件Q1的第二端,三极管或晶闸管的发射极作为第一半导体元件Q1的第三端;当第一半导体元件Q1为场效应晶体管时,场效应晶体管的栅极作为第一半导体元件Q1的第一端,场效应晶体管的漏极作为第一半导体元件Q1的第二端,场效应晶体管的源极作为第一半导体元件Q1的第三端。如图2所示,在本实施例中,第一半导体元件Q1为三极管进行说明,克拉拨振荡器10通过第十四电容C14的电容量远小于第十五电容C15和第十六电容C16的电容量,使得第一半导体元件Q1三端的结电容(Cbe、Cbc、Cce)变化对音频信号的振荡频率的影响变得很小,因此克拉拨振荡器10的频率稳定性好,提高了输出的射频信号的频率精度。其中,第十四电容C14的电容量为5pF,第十五电容C15的电容量为27pF,第十六电容C16的电容量为22pF。
如图1所示,在本发明的一个实施例中,跟随器20包括第二半导体元件Q2,第二半导体元件Q2的第一端与克拉拨振荡器10的输出端连接,第二半导体元件Q2的第三端串联第十八电容C18与信号输出端102连接,第二半导体元件Q2的第二端接地。
需要说明的是,第二半导体元件Q2可以为三极管,也可以为场效应晶体管或晶闸管。当第二半导体元件Q2为三极管或晶闸管时,三极管或晶闸管的基极作为第二半导体元件Q2的第一端,三极管或晶闸管的集电极作为第二半导体元件Q2的第二端,三极管或晶闸管的发射极作为第二半导体元件Q2的第三端;当第二半导体元件Q2为场效应晶体管时,场效应晶体管的栅极作为第二半导体元件Q2的第一端,场效应晶体管的漏极作为第二半导体元件Q2的第二端,场效应晶体管的源极作为第二半导体元件Q2的第三端。在本实施例中,第二半导体元件Q2的第一端与第一半导体元件Q1的第三端连接,第二半导体元件Q2的第二端接地。跟随器20主要通过第二半导体元件Q2对射频信号起到降低输出阻抗并减小信号输出端102对克拉拨振荡器10的影响。
如图1所示,在本发明的一个实施例中,该无线广播系统的调频调制电路包括第七电阻R7、第十三电容C13和第二变容二极管Dv2,第七电阻R7的第一端与信号输入端101连接,第七电阻R7的第二端分别与第二变容二极管Dv2的阴极和第十三电容C13的第一端连接,第十三电容C13的第二端与克拉拨振荡器10的输入端连接,第二变容二极管Dv2的阳极接地。
需要说明的是,第十三电容C13的第二端分别与第一变容二极管Dv1的阳极和第十四电容C14的第一端连接。在本实施例中,由第七电阻R7、第十三电容C13和第二变容二极管Dv2组成一个调制模块,调制模块与微处理单元U1中微处理芯片的引脚端5连接实现信号的调制,第七电阻R7、第十三电容C13和第二变容二极管Dv2的参数可以根据信号输入端101输入的音频信号的频率设定,音频信号的频率通过调制模块调制至主频频率(如90MHz)上。
如图1和图2所示,在本发明实施例中,克拉拨振荡器10的振荡频率fvco为:
式中,Cdv为第七电阻R7、第十三电容C13和第二变容二极管Dv2构成的容抗值,L1为第一电感。
需要说明的是,第十三电容C13的容抗优先选为1/2πfC。
如图1所示,在本发明的一个实施例中,该无线广播系统的调频调制电路包括用于给克拉拨振荡器10和跟随器20供电的供电单元30。
需要说明的是,供电单元30主要用于给无线广播系统的调频调制电路的各个电子元器件提供运行的电源。
图3为本发明实施例所述的无线广播系统的调频调制电路的控制框图。
如图3所示,在本发明的一个实施例中,该无线广播系统的调频调制电路包括用于与微处理单元连接的显示元件。
需要说明的是,显示元件主要用于显示输入音频信号和输出视频信号的频率,显示元件可以通过显示屏、LED屏显示。
实施例二
本发明实施例提供了一种无线广播系统的调频调制器,包括上述的无线广播系统的调频调制电路。
需要说明的是,实施例二中无线广播系统的调频调制电路的内容已在实施例一详细阐述了,由此在实施例二中不再对无线广播系统的调频调制电路的内容再次一一阐述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,包括信号输入端、克拉拨振荡器、跟随器、信号输出端以及与所述克拉拨振荡器和所述跟随器连接的微处理单元,所述信号输入端用于音频信号的输入,所述克拉拨振荡器用于对所述音频信号进行调频调制并输出射频信号,所述克拉拨振荡器的输出端与所述跟随器连接,所述跟随器用于降低所述射频信号的阻抗且与所述信号输出端连接,所述信号输出端用于输出降低阻抗的射频信号。
2.根据权利要求1所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,所述克拉拨振荡器包括第一半导体元件、第十四电容、第十五电容和第十六电容,所述第一半导体元件的第一端分别与所述第十四电容的第二端和所述第十五电容的第一端连接,所述第十四电容的第一端与所述跟随器的输出端连接,所述第十五电容的第二端和所述第十六电容的第一端均与所述第一半导体元件的第三端连接,所述第十六电容的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,所述第十四电容的电容量小于所述第十五电容或所述第十六电容的电容量的四分之一。
4.根据权利要求2所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,所述克拉拨振荡器包括与所述第十四电容的第一端连接的第一电感和第一变容二极管。
5.根据权利要求2所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,所述第一半导体元件为三极管、场效应晶体管或晶闸管;当所述第一半导体元件为三极管或晶闸管时,三极管或晶闸管的基极作为所述第一半导体元件的第一端,三极管或晶闸管的集电极作为所述第一半导体元件的第二端,三极管或晶闸管的发射极作为所述第一半导体元件的第三端;当所述第一半导体元件为场效应晶体管时,场效应晶体管的栅极作为所述第一半导体元件的第一端,场效应晶体管的漏极作为所述第一半导体元件的第二端,场效应晶体管的源极作为所述第一半导体元件的第三端。
6.根据权利要求1所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,所述跟随器包括第二半导体元件,所述第二半导体元件的第一端与所述克拉拨振荡器的输出端连接,所述第二半导体元件的第三端串联第十八电容与所述信号输出端连接,所述第二半导体元件的第二端接地。
7.根据权利要求1所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,包括第七电阻、第十三电容和第二变容二极管,所述第七电阻的第一端与所述信号输入端连接,所述第七电阻的第二端分别与所述第二变容二极管的阴极和所述第十三电容的第一端连接,所述第十三电容的第二端与所述克拉拨振荡器的输入端连接,所述第二变容二极管的阳极接地。
8.根据权利要求1所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,包括用于给所述克拉拨振荡器和所述跟随器供电的供电单元。
9.根据权利要求1所述的无线广播系统的调频调制电路,其特征在于,包括用于与所述微处理单元连接的显示元件。
10.一种无线广播系统的调频调制器,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的无线广播系统的调频调制电路。
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GR01 | Patent grant | ||
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