CN2567889Y - 电视机附加调频收音装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电视机附加调频收音装置。特别是一种在集MCU、中放电路和彩色解码电路等功能于一身的超级单芯片电视机中实现调频收音功能的附加装置。该装置包括窄带输入电路，调频收音电路，立体交叉解码电路。该装置的效果在于：既可以在超级单芯片彩色电视机上实现调频收音功能，同时也适用于其它多芯片型电视机；可根据电视机档次的高低，选择档次不同、价格不同的调频收音机芯片，成本低；灵敏度高、而且免调试，只要装配没有错误即可工作；附加部分的外围电路很少，可以装在3cm×5cm的单层PCB上，结构简洁；灵敏度非常高(0dB)。

Description

电视机附加调频收音装置

技术领域

本实用新型具体涉及一种电视机附加调频收音装置。特别是一种在集MCU、中放电路和彩色解码电路等功能于一身的超级单芯片电视机中实现调频收音功能的附加装置。

背景技术

目前，在我国广大的农村地区，室外电视天线已普遍使用；而在城市地区，有线电视也已非常普及，这就为立体声调频广播提供了新的传播途径。

电视机可以通过天线输入端子接收调频广播，为广大电视用户提供更多便利，同时也提高了电视机的使用价值。

最近几年，一些厂家陆续推出带有调频收音机功能的彩色电视机，其具体实施方案主要有以下三种：

1、独立附加式：调频收音机信号的接收与电视信号的接收是两套独立的信号系统和控制电路，仅仅是与电视机共用音频处理电路和音频功放电路。该方案在技术上没有新颖之处，成本太高，实用性不强。

2、二次变频式：图1为二次变频式的原理框图。二次变频式方案在早期黑白电视机，如北京牌820型电子管黑白电视机中可见到。该产品调谐方式为机械调谐，设有8个频道位置：5个频道位置接收电视节目，3个频道位置接收FM节目。其原理是对34.25MHz(为旧标准图象中频，现标准为38MHz)中频输出(含调频频段)进行二次变频，将FM信号移至伴音载频(DK制式：6.5MHz)，再与电视共用伴音鉴频器解调FM音频信号。

二次变频振荡器接在图象一中放输出端，由二中放完成本振(34.25+6.5＝40.75MHz)与图象中频(34.25MHz)混频，输出为本振频率和上、下两个边频(和、差)成分：34.25MHz、27.75MHz、6.5MHz(差)、75MHz(和)，经选频放大得到6.5MHz调频信号的第二中频和34.25MHz图象中频。由与电视共用的伴音中放选频(6.5MHz)放大，送入6.5MHz鉴频器恢复FM音频信号。

二次变频方式下，调台改变的是高频调谐器的本振，使图象中频输出为34.25MHz，采用机械调谐时，调谐范围较窄；但采用电子调谐时，调谐范围很宽，可能出现“假”台，在自动搜索记忆时无法克服，不利于MCU实现自动搜台。

3、直接调谐式：该方案与上述两种相比更进一步，也更实用。图2为直接调谐式的原理框图。事实上，电视机的图象中频PIF电路中的AFC电路本身就是一个38MHz的中频鉴频器。对于FM调频频段信号来说，AFC电路的输出就是已解调的复合立体声音频信号，其中含有频率范围50-15KHz的(R+L)信号、19KHz立体声导频信号和频率范围23-53KHz的(R-L)信号。经立体声解码电路将立体声信息(R-L)解调后，得到R、L立体声信号，再经去加重等处理即可恢复立体声信号。

AFC电路是一个锁箱环，是一个高稳定度的鉴频器，直接调谐式就是利用这一原理。FM解调电路与电视AFC电路共用，不需要增加额外成本。

直接调谐式方案的成本很低，具有一定的技术先进性。但是最近几年，许多公司相继推出集成度非常高的集MCU、中放电路和彩色解码电路等功能于一身的超级单芯片，这时的AFC电路完全内置于该超级单芯片。因此，直接调谐式只能在单元中放集成电路中实现调频收音机功能，而不能适用于新一代的超级单芯片。

发明内容

本实用新型的目的特别针对集成度非常高的超级单芯片电视机而提供一种实现调频收音功能的附加装置，提高电视机的性能价格比。

本实用新型的构思在于：采用附加调频接收电路的方式，并利用电视机原有的调谐和控制系统，实现全自动调频收音功能。

本实用新型是这样实现的：一种电视机附加调频收音装置，其特征在于该装置至少包括：

一个窄带输入电路，用于接收经过预中放电路放大的电子调谐器输出的IF信号，并在38MHz谐振，选出38MHz的FM第一中频信号作为输出；

一个调频收音电路，用于对接收到窄带输入电路的输出信号进行第一中频放大、混频、第二中频放大和解调，得到立体声复合信号。

该装置还包括：

一个立体交叉解码电路，用于对得到的立体声复合信号进行解码，再得到R、L音频信号。

所述电子调谐器输出的IF信号，经射随器进行阻抗匹配和隔离，再通过中频变压器，得到38MHz的FM第一中频信号。

所述调频收音电路由集成电路TDA7088T构成。

所述立体交叉解码电路由集成电路TDA7040T构成。

所述附加调频收音装置集成在超级单芯片主板3cm×5cm的单层PCB上。

所述调频收音电路是由中频变压器与TDA7088T内部的VCO组成38.07MHz固定频率的本振电路，其本振信号与第一中频混频后得到70KHZ的第二中频信号，第二中频信号在TDA7088T内部，再经放大和解调后得到复合的立体声音频信号。

所述调频收音电路输出的AFC信号还输至MCU的AFC输入口。

本实用新型的有益效果是：第一：用途广。既可以在超级单芯片彩色电视机上实现调频收音机，同时也适用于其它多芯片型电视机，应用非常灵活。第二：种类多。可根据电视机档次的高低，选择档次不同、价格不同的调频收音机芯片，成本低。第三：灵敏度高、而且免调试，只要装配没有错误即可工作。第四：附加部分的外围电路很少，可以装在3cm×5cm的单层PCB上，结构简洁，附加部分的成本低(单声道5元人民币以下，立体声10元人民币以下)，第五：灵敏度非常高(0dB)。在深圳市用有线电视信号(有线电视信号中不含FM信号)，仍然清晰接收本地FM电台和香港FM电台。

表1：本实用新型与以前三种实施方式所涉及系统性能、成本等指标的比较。

对比项	本方案(附加调频接收器式)	直接调谐式	二次变频式	独立附加式
					鉴频器频率	随芯片而定	38MHz，最大频偏：±75KHz	6.5MHz，最大频偏：±75KHz	10.7MHz，最大频偏：±75KHz
FM解调器性能	随芯片而定	良，失真小，动态大	差，失真大，动态小	优，失真小，动态大
					系统成本	低，5元(单声)10元(立体声)	低，10元左右	低，单声道	高，大于50元
实现原理	简洁，不受图象通道限制，不相互影响	受图象通道限制，相互影响	受图象通道限制	复杂，不受图象通道限制
					系统稳定性	优，移相解调或PLL解调	良，PLL解调	差，本振漂移移相解调	优，移相解调或PLL解调
控制软件灵活性	优，遥控，自动搜台等	优，遥控，自动搜台等	差，无法实现自动搜台	优，遥控，自动搜台等

系统可行性

优，易实现，性价比高

良，性价比高，但由于芯片落后，受图象通道限制，现在不能再采用

差，难实现

良，易实现，但性价比差

由表1不难看出，采用附加调频接收电路的本实用新型，无论在性能还是在成本方面均具有明显的优势，是一种优选实施方式。

附图说明

图1是二次变频式原理框图。

图2是直接调谐式原理框图。

图3是本实用新型原理框图。

图4是自动搜台软件流程图。

图5是AFC电压波形图。

图6是自动频率控制AFC软件流程图。

图7至图8是本实用新型具体实施例。

具体实施方案

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型用以解决技术问题所采用的技术方案是：在超级单芯片彩色电视机的主板上，附加一块接收单一频率(FM第一中频：38MHz)的调频接收板，由于FM频段(87MHZ-108MHZ)正好落在5频道和增补1频道之间，这样就可以与电视共用同一调谐系统，其电子调谐器与普通电视机的一样，无特殊要求；调频接收器输出的音频信号与电视共用音频功率放大器。

如图3所示，当电视机工作在FM收音机状态时，其接收频率范围在FM频段(87MHZ-108MHZ)。超级单芯片控制电子调谐器的调谐、AFT和AGC功能，FM射频信号从电子调谐器射频端子输入，电子调谐器输出的IF信号经过预中放电路放大后，送到调频接收器的窄带输入回路，该输入回路在38MHz谐振，它选出38MHz的FM第一中频信号，送到调频收音机单片进行第一中频放大、混频、第二中频放大和解调，然后将解调后得到的立体声复合信号送到立体声解码器进行解码，得到R、L音频信号。

如图4所示为自动搜台的软件流程图，当电视机工作在FM收音机状态，并开始搜台时，MCU将起始台号置1，并从FM频段的最低频率开始，以ΔFa为步长，逐步增加接收频率Fr，同时MCU不断检测VAFC，当接收频率Fr接近电台频率时，MCU会找到与VAFC1和VAFC3分别相对应的两个频率FMIN和FMAX，如图5所示。找到FMIN和FMAX后，MCU令接收频率Fr在FMIN和FMAX之间逐步增加或减小，并不断检测和判断VAFC，当MCU检测到VAFC≈2V时，则记忆此时相对应的频率(即存台)，并将台号加1，然后又继续以ΔFa为步长搜索，不段重复上述步骤，完成多个电台频率的搜索和存台，当搜索到FM频段的最高频率时，则结束搜索。

当收音机工作在收听状态时，MCU则执行自动频率控制AFC功能，令VAFC稳定在2V左右，从而保证中频的稳定。图6为自动频率控制的软件流程图，MCU判断自动频率控制程序是否允许运行，如果允许运行则要经过延时ΔTm稳定后，MCU判断VAFC，当VAFC＞(U+ΔU)时，MCU则令接收频率Fr增加ΔFd，并重新判断AFC是否允许运行；当(U-ΔU)＜VAFC＜(U+ΔU)时，即此时VAFC≈U，MCU则重新判断AFC是否允许运行；当VAFC＜(U-ΔU)时，MCU则令接收频率Fr减小ΔFd，并重新判断AFC是否允许运行。

作为本实用新型的具体实施例，图7是本实用新型在超级单芯片彩色电视机上附加调频收音装置的具体应用电路原理图，该方案采用PHILIPS公司的电视超级单芯片TDA9370和调频收音机单芯片TDA7088T，从图7可看出，电子调谐器及其外围电路和预中放电路与普通电视没什么两样，从电子调谐器的输入端子输入的FM-RF信号，经过电子调谐器和超级单芯片里的MCU组成的调谐系统放大和混频后，输出的IF信号经过射随器输入到T701，射随器起到阻抗匹配和隔离作用，T701要求有较好的选择性，T701从IF信号里选择出38MHZ的FM第一中频，T702与TDA7088T内部的VCO组成38.07MHz的固定频率的本振电路，其本振信号与第一中频混频后得到70KHZ的第二中频信号，第二中频信号在TDA7088T内部经放大和解调后得到音频信号，同时AFC连接到主板上的MCU的AFC输入口。由于FM频段的频率在87MHz-108MHz，电子调谐器输出的FM第一中频为38MHz，则电子调谐器的本振频率应为(87+38)MHz-(108+38)MHz。当第二中频(70KHz)为准确值时，AFC输出电压为其变化范围(0-4V)的中间值(2V)。MCU令电子调谐器的本振频率在相应值，当因接收频率或本振频率发生变化时，第一中频和第二中频都会发生变化，TDA7088T立即检测到第二中频(70KHz)有偏离，AFC电压也跟着发生变化，该变化反映到MCU，MCU发出指令，令电子调谐器的本振频率也发生相应的变化，从而最终使第二中频稳定在70KHz。TDA7088T输出的音频信号经过Q702组成的6dB放大器放大后，送到TDA9870的外部音频输入口(35脚)，FM状态时，外部音频被选通，从44脚输出到音频功放。由于TDA7088T的AFC(16脚)输出阻抗很高，因此需增加由Q703组成的阻抗匹配器，其输入阻抗非常高，输出阻抗非常小。另外，由于本方案的接收灵敏度非常高，电子调谐器的AGC电压通过软件设定在2.5V。

T701和T702参数见表2，出厂前调整好相应的谐振频率，无需再调整。

表2T701和T702参数

调谐线圈	T702	T701
			谐振频率	38.07MHZ	38MHZ
骨架类型	7KM	7KM
			颜色	红	黑
内付电容	56p	22p
			匝数	5.5T	(1-3)9.5T、(4-5)3T
线材	￠0.12mm	￠0.12mm

空载Q值

70±20％

120士20％

图8是在图7的基础上增加PLL立体声解码集成电路TDA7040T，组成立体声接收电路。

Claims (8)

1一种电视机附加调频收音装置，其特征在于该装置至少包括：

一个窄带输入电路，用于接收经过预中放电路放大的电子调谐器输出的IF信号，并在38MHz谐振，选出38MHz的FM第一中频信号作为输出；

一个调频收音电路，用于对接收到窄带输入电路的输出信号进行第一中频放大、混频、第二中频放大和解调，得到立体声复合信号。

2如权利要求1所述的电视机附加收音装置，其特征在于该装置还包括：

一个立体交叉解码电路，用于对得到的立体声复合信号进行解码，再得到R、L音频信号。

3如权利要求1所述的电视机附加收音装置，其特征在于所述电子调谐器输出的IF信号，经射随器进行阻抗匹配和隔离，再通过中频变压器，得到38MHz的FM第一中频信号。

4如权利要求1所述的电视机附加收音装置，其特征在于所述调频收音电路由集成电路TDA7088T构成。

5如权利要求2所述的电视机附加收音装置，其特征在于所述立体交叉解码电路由集成电路TDA7040T构成。

6如权利要求1所述的电视机附加收音装置，其特征在于所述附加调频收音装置集成在超级单芯片主板3cm×5cm的单层PCB上。

7如权利要求1或4所述的电视机附加收音装置，其特征在于所述调频收音电路是由中频变压器与TDA7088T内部的VCO组成38.07MHz固定频率的本振电路，其本振信号与第一中频混频后得到70KHZ的第二中频信号，第二中频信号在TDA7088T内部，再经放大和解调后得到复合的立体声音频信号。

8如权利要求1所述的电视机附加收音装置，其特征在于所述调频收音电路输出的AFC信号还输至MCU的AFC输入口。

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