CN2847700Y - 一种高频头及其音响设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高频头及音响设备，包括接收调频波的选频/高放电路、调频波混频电路、调频波中放电路、调频波解码电路以及本机振荡电路，选频/高放电路、调频波混频电路和本机振荡电路分别包括电感器和连接在电感器两端的调谐器件，控制电路包括通过数据接口相互连接的微处理器、频漂检测模块、频漂控制模块，该频漂检测模块对这些电路中的中频信号进行频率检测，微处理器对检测信号进行处理，将指令信号通过频漂控制模块转换成控制信号，再分别输出到调频波混频电路和/或本机振荡电路的调谐器件的触发端，分别对其中的调谐器件进行调控。本实用新型能大幅提高的频率调节准确性、选择性和稳定性。

Description

一种高频头及其音响设备

技术领域

本实用新型涉及广播电视及卫星通讯设备，更具体地说，本实用新型涉及一种包括卫星通讯的广播电视信号调谐接收和播放设备。

背景技术

由于国民经济的快速发展，我国的无线电视、广播包括卫星通讯在国民经济中正扮演着越来越重要的作用，而在无线电视、广播包括卫星通讯的接收方面，高频头是广播、电视、卫星这些信号的接收系统中的关键部件之一，它的性能好坏对这些无线信号接收系统的接收质量影响很大，如何提高高频头的可靠性，也是高频头设计和生产的关键技术之一。

传统高频头一般包括FM/AM高频放大、本振电压VT调谐电路、混频、中放、鉴频和解码电路，而在每一级频率谐振电路中，都有需人工调节磁芯的电感线圈和需人工调节的微调电阻进行配合调谐。通过四、五级人工调节以及仪器的误差，使高频头接收电台的调谐精确度不能完全准确，而且工作过程中外部干扰和器件自身的不稳定还会产生频率漂移。为提高调谐性能和音质、音效，某些传统CD机采用了PLL锁相环、电源控制等电路来控制频漂，但仍不能尽善地解决频率调节的准确性、选择性上的不稳定因素，加之通常具有的功放IC、音量控制IC、CD伺服电路、微电脑中央控制器、LCD显示屏、按键等附属电路，传统CD机及其高频头使用的分立元器件总数相当庞大，这些因素也影响到调谐可靠性、稳定性乃至整机产品的寿命。

在此方面，还有专利号为97248454.X的中国专利文件公开了一种接收KU波段卫星信号的高频装置，由馈源和高频头组成，高频头中的接收电路包括低噪声放大电路、平衡混频电路MIX、带通滤波电路BPF、中放电路D、极化选择电路和本振选择电路；具称：由于加入了极化选择和本振选择，该装置就可以选择性地接收水平或垂直KU波段卫星极化信号，这样用一个接收通道实现了宽频接收，节省了元器件，降低了成本，同时还提高了可靠性。但是由于所述的原因和缺点，该装置仍会存在频率调谐精准性等缺点。

发明内容

针对现有技术的上述缺点，本实用新型的目的之一要提供一种高频头，该高频头具有如下优点：据有大幅提高的频率调节准确性、选择性和稳定性。

本实用新型的目的之二是要提供一种采用改进高频头的音响设备，该音响设备具有大幅提高了的频率调谐精准性和更好的音响效果及稳定性。

为此，本实用新型的技术解决方案是一种高频头，该高频头包括接收调频波的选频/高放电路、调频波混频电路、调频波中放电路、调频波解码电路以及本机振荡电路、控制电路和按键电路，所述选频/高放电路、调频波混频电路和本机振荡电路分别包括电感器和连接在电感器两端的调谐器件，而所述控制电路包括通过数据接口相互连接的微处理器、频漂检测模块、频漂控制模块，该频漂检测模块的输入端与所述调频波混频电路和调频波中放电路相连接而对这些电路中的中频信号进行频率检测，并将检测信号传输给所述微处理器，所述微处理器对检测信号进行处理，将指令信号通过所述频漂控制模块转换成控制信号，该控制信号分别输出到所述调频波混频电路和/或本机振荡电路的调谐器件的触发端，分别对其中的调谐器件进行调控。

本实用新型高频头，利用创新软件开发扩展硬件功能，在通常具有的微处理器等相关电路或芯片上开发出能对混频信号进行监测、控制的频漂检测模块、频漂控制模块，其中，原有微处理器对检测信号进行处理后将指令信号通过所述频漂控制模块转换成控制信号，再分别输出到调频波混频电路和/或本机振荡电路的调谐器件的触发端，分别对其中的调谐器件进行全自动、动态反馈调控，从而能够完全克服一次性人工调节的误差的不准确和误差累积，大幅地提高了高频头的频率调节准确性、选择性和稳定性。

本实用新型高频头的上述结构改进还进一步应用于调幅波的接收和播放：所述高频头还包括接收调幅波的高频放大电路、调幅波混频电路、调幅波中放电路；所述本机振荡电路还与该调幅波混频电路相连接，向该调幅波混频电路输出本机振荡信号而将调幅高放信号差频成为调频中频信号，再经分频为调幅中频信号，经调幅波中放电路放大输出。

所述频漂检测模块输入端还与所述调幅波混频电路和调幅波中放电路相连接而对所述调幅波混频电路、调幅波中放电路中的中频信号进行频率检测，并将检测信号传输给所述微处理器，所述频漂控制模块的控制信号还输出到所述调幅波混频电路的触发端，对其中的调谐器件进行调控。

除了采用可变电容作为自动调谐组件，本实用新型高频头的上述结构改进也可如下实现：所述调谐器件为对电压控制信号作出响应的变容二极管；所述频漂控制模块向该变容二极管输出电压控制信号。

本实用新型高频头的改进还包括如下特征性结构：

为帮助提高调谐精度和选择性、减少音效的失真度，所述高频头还包括滤波电路，该滤波电路连接在所述选频/高放电路、或兼所述高频放大电路与各自的中放电路之间；而在各中放电路输出端与所述选频/高放电路、或兼所述高频放大电路输入端之间，还连接有自动增益控制电路及其反馈信号线路。

为奠定电压调节的基础，所述高频头还包括电源管理模块，该电源管理模块包括接口端和输出电极，其接口端与所述微处理器的数据接口相连接。

所述高频头还包括波段调整电路，该波段调整电路包括电源端、受控端和输出端，该波段调整电路的电源端连接所述输出电极，其受控端连接所述微处理器数据接口，而其输出端连接所述选频/高放电路的信号输入端、或所述选频/高放电路的信号输入端和高频放大电路的信号输入端。当电源供电电压略微高于或低于机器的正常电压时，能自动调节电压达到正常从而保证电压调谐的精度；当供电电压低于正常电压(12V)的1/3时或供电电压高于18V时，由微电脑中央控制器，检测到极端不正常值时，微电脑中央控制器发出指令，由电源管理IC电路控制，切断主机供电，起到对主机电路的保护作用，避免主机电路损坏。

为了大大减少电源控制电路的元器件，减少由元器件的离散性所引起的产品的品质不稳定因素，影响产品的可靠性、稳定性和寿命，使产品的性能，更可靠，更稳定。所述频漂检测模块、频漂控制模块与所述调频波、调幅波的中放电路整合在同一芯片中而通过数据线与所述微处理器相连接，或者所述频漂检测模块、频漂控制模块与所述微处理器整合在同一芯片中。又或者所述频漂检测模块、频漂控制模块的一部分电路整合在所述调频波、调幅波的中放电路芯片中，另一部分电路整合在微处理器芯片中。

为实现本实用新型目的之二，本实用新型的技术解决方案之二是如上所述高频头的音响设备，所述音响设备还包括功放电路、影音界面，而且所述音响设备还包括控制调频波音效的附加音频电路，所述附加音频电路与所述中放电路整合在同一芯片中；所述音响设备还包括所述电源管理模块，所述功放电路、影音界面、附加音频电路分别与所述电源管理模块的不同输出电极相连接。由于采用本实用新型特色的高频头，本实用新型的音响设备具有大幅提高了的频率调谐精准性和更好的音响效果及稳定性。

进一步的应用改进如：所述音响设备还包括播放多媒体光碟的CD、VCD、DVD模块及其伺服电路，所述微处理器的数据接口与这些伺服电路相应引脚相连接；所述影音界面包括显示屏及其显示驱动电路，所述微处理器的数据接口与该显示驱动电路相应引脚相连接。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型高频头实施例的电路原理示意框图。

图2为图1中FM/AM高频、混频、中放、解码部分的具体电路示意图。

图3为图1中控制电路部分的具体电路示意图。

图4为本实用新型音响设备实施例的功放、电源管理、放音部分具体电路示意图。

图5为本实用新型音响设备实施例的LCD、按键电路部分具体电路示意图。

具体实施方式

如图1，所示为本实用新型高频头的电路原理示意框图。该高频头包括天线10、接收调频波(图上均简为FM，下同)的选频/高放电路20F、调频波混频电路30F、调频波中放电路(一级、二级中频均为或接近10.7MH)40F、调频波解码电路50F以及压控振荡器式本机振荡电路60、控制电路70和按键电路80，所述选频/高放电路20F、调频波混频电路30F和本机振荡电路60分别包括电感器和连接在电感器两端的调谐器件(图未示出)，而所述控制电路70包括通过数据接口相互连接的微处理器71、频漂检测模块72、频漂控制模块73，该频漂检测模块72的输入端与所述调频波混频电路30F和调频波中放电路40F相连接而对这些电路中的中频信号进行频率检测，并将检测信号传输给所述微处理器71，所述微处理器71对检测信号进行处理，将指令信号通过所述频漂控制模块73转换成控制信号，该控制信号分别输出到所述调频波混频电路30F和本机振荡电路60的调谐器件的触发端，分别对其中的调谐器件(图未示出)进行调控。所述调谐器件为对电压控制信号作出响应的变容二极管；所述频漂控制模块73向该变容二极管输出电压控制信号。

所述高频头还包括接收调幅波(图上均简为AM，下同)的高频放大电路20A、调幅波混频电路30A、调幅波中放电路(一级中频10.7MH，二级中频450KH)40A；所述本机振荡电路60与该调幅波混频电路30A相连接，向该调幅波混频电路30A输出本机振荡信号而将调幅高放信号差频成为调频中频信号，再经分频为调幅中频信号，经调幅波中放电路40A放大输出。

所述频漂检测模块72输入端还与所述调幅波混频电路30A和调幅波中放电路40A相连接而对所述调幅波混频电路30A、调幅波中放电路40A中的中频信号进行频率检测，并将检测信号传输给所述微处理器71，所述频漂控制模块73的控制信号还输出到所述调幅波混频电路30A以及本机振荡电路60的触发端，对其中的调谐器件(图未示出)进行调控。

所述高频头还包括滤波电路(详见图2中)，该滤波电路连接在所述选频/高放电路20F、以及所述高频放大电路20A与各自的中放电路40F、40A之间；而在各中放电路40F、40A输出端与所述选频/高放电路20F、所述高频放大电路20A输入端之间，还连接有AGC自动增益控制电路及其反馈信号线路41。

所述高频头还包括电源管理模块100，该电源管理模块100包括接口端110和输出电极120，其接口端110与所述微处理器71的数据接口相连接。

所述高频头还包括波段调整电路90，该波段调整电路90包括电源端93、受控端91和输出端92，该波段调整电路的电源端93连接所述输出电极120，其受控端91连接所述微处理器71数据接口，而其输出端92连接所述选频/高放电路20F的信号输入端和高频放大电路20A的信号输入端。

所述频漂检测模块72、频漂控制模块73与所述调频波、调幅波的中放电路40F、40A及音效控制电路50F整合在同一芯片中，通过数据线与所述微处理器71相连接以实现统一处理、控制。

如图2，所示为图1中高频头的FM/AM高频、混频、中放、解码、波段调整部分的具体电路示意图。

其中，FM选频/高放电路20F包括电感L205、变容二极管V202和放大管Q206连接组成的电路，FM混频电路30F包括由电感T202和变容二极管V201连接的电路，而调频波中放电路40F、调频波解码电路50F则集成在专用芯片IC201中，压控振荡器式本机振荡电路60包括由电感L206和变容二极管V203连接的电路；该本机振荡电路60的输入输出线连接专用芯片IC201的相应引脚，产生出本机震荡信号并通过专用芯片IC201的内电路实现在FM混频电路30F上进行混频、差频从而输出中频信号到专用芯片IC201内的中放电路40F进行中频放大，而且进一步通过专用芯片IC201内含的调频波解码电路50F进行调频解码，得到音频信号输送往功放电路芯片IC801进行功率放大。

而其中，接收调幅波的AM高频放大电路20A包括放大管Q205和周边电路，而调幅波混频电路30A、调幅波中放电路40A集成在专用芯片IC201中，调幅波中放电路40A共用调频波中放电路40F和本机振荡电路60；通过专用芯片IC201的内部AM混频电路30A进行混频、差频从而输出中频信号到专用芯片IC201内的中放电路40A进行中频放大，通过检波电路得到音频信号输送往功放电路芯片IC801进行功率放大。

本图中高频头的其他电路如下：

滤波电路包括与专用芯片IC201引脚连接的滤波器F201、F202、F203、F204，该滤波电路连接在选频/高放电路20F、高频放大电路20A与各自的中放电路40F、40A之间；而在各中放电路40F、40A输出端与所述选频/高放电路20F、所述高频放大电路20A输入端之间，还连接有包括电阻R204、单向管D201、电阻R214、单向管D206-G2结等反馈信号线路41的AGC自动增益控制电路。

波段调整电路90包括Q201、Q202、Q203、Q204连接而成的电路，该波段调整电路90的电源端93包括Q203、Q204共射极至AUD_9V标记段线路；该波段调整电路90的受控端91包括Q201的基极、该波段调整电路90的输出端92包括Q203、Q204的集极，该波段调整电路90的电源端93连接电源管理电路芯片IC601的标记AUD_9V的输出电极120(见图4)，其受控端91连接IC401微处理器71(见图3)数据接口(标记-接Q201)，而其输出端92的Q203、Q204的集极分别连接选频/高放电路20F的信号输入端和高频放大电路20A的信号输入端。

选频/高放电路20F、调频波混频电路30F和本机振荡电路60分别包括电感器和连接在电感器两端的变容二极管(包括V201、V202、V203)，IC401微处理器71(见图3)内的频漂控制模块73的不同数据接口分别连接选频/高放电路20F、混频电路30F、本机振荡电路60的变容二极管(包括V201、V202、V203)的触发端，向这些变容二极管输出电压控制信号，分别对其进行调控。

如图3，所示为图1中控制电路部分的具体电路示意图。所述控制电路70包括通IC401微处理器芯片71、频漂检测模块72、频漂控制模块73，所述频漂检测模块72、频漂控制模块73与所述调频波、调幅波的中放电路40F、40A及音效控制电路50F整合在同一芯片IC201中；频漂检测模块72、频漂控制模块73通过数据线与微处理器71相连接。该频漂检测模块72的输入端与所述调频波混频电路30F、调频波中放电路40F、调幅波混频电路30A和调幅波中放电路40A相连接而对这些电路中的中频信号进行频率检测，并将检测信号传输给所述微处理器71，所述微处理器71对检测信号进行处理，将指令信号通过数据线、所述频漂控制模块73转换成控制信号，该控制信号分别输出到所述频/高放电路20F、调频波混频电路30F、调幅波混频电路30A和本机振荡电路60的变容二极管(包括V201、V202、V203)的触发端，向这些变容二极管输出电压控制信号，分别对其进行调控(参见图2)。

图3中的控制电路还包括：

电可擦写程序存储芯片IC402，将搜索到的台站频段及搜索路径等程序存储在其中，便于IC401微处理器芯片71随时调取。

分频电路芯片IC404，与IC401微处理器芯片71连接组成PLL锁相环电路以产生稳定的基准分频对本振频率进行校准。

如图4，所示为与高频头连接的电源管理、功放、放音部分具体电路示意图，这些功放、放音等电路与前述高频头组成本实用性新型音响设备。本图中，本实用新型音响设备包括：

功放电路芯片IC801，该电路芯片IC801与IC201的音频信号输出引脚(标记-接IC201)相连接，对FM/AM的音频信号进行功率放大并经过输出插座CN801进行播放或输出。

电源管理电路芯片IC601，该电源管理电路芯片IC601的部分引脚(标记-接IC401)与IC401微处理器芯片71的数据引脚相连接，获得电源管理的控制信号，该电源管理电路芯片IC601的另些引脚分别作为电源输出电极与其他电路芯片包括波段调整电路90、专用芯片IC201、微处理器芯片71、功放电路芯片IC801、放音电路芯片IC301、显示驱动电路芯片IC901(参图5)等的电源引脚相连接，向它们提供稳定精密的电能。

放音电路芯片IC301，该放音电路芯片IC301的输入引脚(标记-接IC201)与专用芯片IC201的音频输出引脚相连接，因为专用芯片IC201还包括控制调频波音效的附加音频电路，而且该附加音频电路与中放电路整合在同一芯片中；放音电路芯片IC301从专用芯片IC201获得音频输出信号进行处理放大，直接播放或输出立体音效信号。

如图5，所示为本实用新型音响设备的LCD、按键部分具体电路示意图。本图中，本实用新型音响设备包括：

播放多媒体光碟的显示屏LCD及其显示驱动电路芯片IC901，该芯片IC901的部分数据引脚通过插座CN2连接所述微处理器芯片IC401的数据接口、电源管理电路芯片IC601的电极引脚等，芯片IC901的另部分数据引脚连接LCD显示屏。

按键电路80包括M1、M2、M3、M4、M5等按键及其阵列电路，按键电路连接显示驱动电路芯片IC901的部分引脚并通过芯片IC901、插座CN2与微处理器芯片IC401的数据接口相连接，通过芯片IC901在LCD上显示操作状况并对微处理器芯片IC401进行处理控制。

所述音响设备还包括播放多媒体光碟的CD、VCD、DVD模块及其伺服电路，所述微处理器IC401的数据接口与这些伺服电路相应引脚相连接，在此不再详细图示。

本实用新型音响设备的优点为：1)利用面板上的某一个控制按键指令微处理器检测每级高频电路的频漂，微处理器以本振VT调谐电压为参考点，按不同比例，逐级调整、控制各级电路与线圈并联的变容二极管的调谐电压来改变谐振回路的电容值，达到自动校准谐振频率目的，并把结果存储在电可擦写程序存储芯片EEPROM上，减少了人工调节及仪器的误差，使高频头接收电台的调谐精确度大大提高，从而达到免人工调节的功能。2)利用电源管理IC，大大减少电源控制电路的元器件，减少由元器件的离散性而致的不稳定因素，使产品的性能更可靠、更稳定。3)当供电电压低于正常电压(12V)的1/3或高于18V时，微处理器的检测端检测到异常值，发出指令，由电源管理IC控制，切断主机供电，对主机电路进行保护，避免主机电路损坏。

Claims (10)

1、一种高频头，该高频头包括接收调频波的选频/高放电路、调频波混频电路、调频波中放电路、调频波解码电路以及本机振荡电路、控制电路和按键电路，所述选频/高放电路、调频波混频电路和本机振荡电路分别包括电感器和连接在电感器两端的调谐器件，其特征在于：所述控制电路包括通过数据接口相互连接的微处理器、频漂检测模块、频漂控制模块，该频漂检测模块的输入端与所述调频波混频电路和调频波中放电路相连接而对这些电路中的中频信号进行频率检测，并将检测信号传输给所述微处理器，所述微处理器对检测信号进行处理，将指令信号通过所述频漂控制模块转换成控制信号，该控制信号分别输出到所述调频波混频电路和/或本机振荡电路的调谐器件的触发端，分别对其中的调谐器件进行调控。

2、如权利要求1所述的高频头，其特征在于：所述高频头还包括接收调幅波的高频放大电路、调幅波混频电路、调幅波中放电路；所述本机振荡电路还与该调幅波混频电路相连接，向该调幅波混频电路输出本机振荡信号而将调幅高放信号差频成为调频中频信号，再经分频为调幅中频信号，经调幅波中放电路放大输出。

3、如权利要求2所述的高频头，其特征在于：所述频漂检测模块输入端还与所述调幅波混频电路和调幅波中放电路相连接而对所述调幅波混频电路、调幅波中放电路中的中频信号进行频率检测，并将检测信号传输给所述微处理器，所述频漂控制模块的控制信号还输出到所述调幅波混频电路的触发端，对其中的调谐器件进行调控。

4、如权利要求1、2、3之一所述的高频头，其特征在于：所述调谐器件为对电压控制信号作出响应的变容二极管；所述频漂控制模块向该变容二极管输出电压控制信号。

5、如权利要求1、2、3之一所述的高频头，其特征在于：所述高频头还包括滤波电路，该滤波电路连接在所述选频/高放电路、或兼所述高频放大电路与各自的中放电路之间；而在各中放电路输出端与所述选频/高放电路、或兼所述高频放大电路输入端之间，还连接有自动增益控制电路及其反馈信号线路。

6、如权利要求1、2、3之一所述的高频头，其特征在于：所述高频头还包括电源管理模块，该电源管理模块包括接口端和输出电极，其接口端与所述微处理器的数据接口相连接。

7、如权利要求6所述的高频头，其特征在于：所述高频头还包括波段调整电路，该波段调整电路包括电源端、受控端和输出端，该波段调整电路的电源端连接所述输出电极，其受控端连接所述微处理器数据接口，而其输出端连接所述选频/高放电路的信号输入端、或所述选频/高放电路的信号输入端和高频放大电路的信号输入端。

8、如权利要求1、2、3之一所述的高频头，其特征在于：所述频漂检测模块、频漂控制模块与所述调频波、调幅波的中放电路整合在同一芯片中而通过数据线与所述微处理器相连接；或者所述频漂检测模块、频漂控制模块与所述微处理器整合在同一芯片中。

9、一种采用如权利要求1～8之一所述高频头的音响设备，所述音响设备还包括功放电路、影音界面，其特征在于：所述音响设备还包括控制调频波音效的附加音频电路，而且所述附加音频电路与所述中放电路整合在同一芯片中；所述音响设备还包括所述电源管理模块，所述功放电路、影音界面、附加音频电路分别与所述电源管理模块的不同输出电极相连接。

10、如权利要求9所述的高频头，其特征在于：所述音响设备还包括播放多媒体光碟的CD、VCD、DVD模块及其伺服电路，所述微处理器的数据接口与这些伺服电路相应引脚相连接；所述影音界面包括显示屏及其显示驱动电路，所述微处理器的数据接口与该显示驱动电路相应引脚相连接。

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