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无线电电子与电气工程百科全书 具有频率合成功能的现代电视频道选择器。 无线电电子电气工程百科全书
选择器的原理基于频率合成，称为 PLL 选择器（“锁相环”）。 这些选择器也称为数字选择器，因为它们由电视处理器通过两线双向数字 I2C 总线控制。 频率合成显着提高了调谐电视台的准确性，简化了电视的使用，同时保持了手动调整以获得最佳图像质量的可能性[1-4]。 在继续描述选择器之前，我们先澄清一些用于 PLL 选择器的术语和约定。 I2C 数字总线上的信息流可以从两个方向传输：从处理器到处理器。 当它从处理器定向到选择器（例如，设置命令）时，这种模式称为“WRITE”。 信息流的返回传输（从选择器）对应于READ模式，当选择器在某个时刻向处理器通知其状态或确认先前设置的状态（根据处理器的请求）时，该模式被设置。 并非所有 PLL 选择器都具有此模式。 使用以下符号：AS（地址选择）-地址总线：SDA-串行数据总线； SCL（Select Clock）——同步总线，时钟脉冲； LW——合成器电源电压（+5V）； ADC 是内置于合成器中的五级 ADC，允许您通过选择器控制一些附加设备。 在表中。 图 1 - 3 显示了有关 JSC“SELTEKA”（立陶宛考纳斯）[5] 制造的 PLL 选择器及其类似物的最重要信息 - 外国公司可用的现代选择器（不幸的是，国内型号尚未投入批量生产） ）。 有关它们和参数的其他一般信息已发布在 [1] 中。 回想一下，它们都是欧洲统一的全波模式。 天线输入 - IEC (SNIR) 型，IF 输出 - 对称。 在表中。 2和3Un——调谐电压； 引脚 1 最靠近天线输入。 适用于选择器 KS-H-132。 KS-H-134只有11个引脚。 在这些选择器中，电源电压为+5 V，未提供UPLL电压的特殊输出，但有一个用于调谐电压（0,5 ... 28 V）的端子-UH输出，这有助于控制选择器并使手动调整成为可能。
最简单的型号是KS-N-62。 调谐速度从子带A中的132MHz频率、子带B中的356MHz和子带C中的678MHz的频率开始，（通过软件）改变如下。 以补偿变容二极管的电容对调谐电压的依赖性的非线性。 在 KS-H-64 选择器中，调谐速度也可以通过软件更改。 程序本身是“硬连线”在处理器中的。 KS-H-92是一款更先进、更精密的选择器。 在电视台附近调谐速度减慢（稍微-稍微），以减少残余失谐。 表格给出了升级版（1998年底）KS-H-92选择器的参数，其中安装了PHILIPS的TSA5522M芯片，而不是MOTOROLA的合成器。 该选项已成为 TEMIC 选择器 3402RNS 的类似物。 KS-H-92L 选择器是 KS-H-92 的变体，带有扩展天线输入 (32.2 mm)。 KS-H-132 选择器具有类似的功能，但电源电压较低。 迄今为止最新的选择器称为 KS-H-134（1998 年开发）。 它改变了接收频率子范围的边界：A - 从空中信道 1 到有线信道 SK6 (47 ... 158 MHz)。 B - 从 SK7 到 SK37（158 ... 438 MHz）； C - 从 SK38 到第 69 通道 (438 ... 862 MHz)。 引入了测试模式，并且调谐速度的变化自动发生。 当PLL系统的环路闭合时（在通道捕获频带中），调谐速度被切换，并且在没有固定的情况下，提供反向速度变化。 软件启用/禁用调谐速度功能允许您切换到手动调谐。 上图。 图1示出了PLL选择器的框图（以KS-H-92为例）。 它由三个相同的通道组成，用于信号提取、放大和转换。 每个通道设计为仅在一个子带（A、B 或 C）上运行。 例如，考虑子带 A 的信道之一的构造。
来自天线输入的无线电信号由输入电路选择，该电路充当带通滤波器（Pm）。 并传递到射频放大器（URCH）。 组装在场效应晶体管上。 URC 的负载是带通滤波器 (PF)。 输入电路和带通滤波器通过变容二极管进行调谐。 放大的信号被馈送到 DA1 芯片，该芯片包含三个独立的平衡本振 (S/G) 混频器。 本地振荡器的轮廓也由变容二极管重建。 中频信号由带通滤波器（PLF）选择，经过匹配级后到达选择器的输出端（中频输出）。 本振信号通过开关(Comm)馈送到频率合成器芯片DA2。 上图。 图2示出了合成器的框图的片段，其包括频率为Fo的示例性振荡器（OG）、具有分频因子K的第一可编程分频器（PD1）以及具有分频因子N的第二可编程分频器（PD2） 、频率相位检测器 (PD) 和用作积分器 (AND) 的低频有源滤波器。 后者不是微电路的一部分，但它在PLL环路中工作并实现调谐速度的改变。 参考信号的频率由 4 MHz 石英谐振器稳定。
分频器PD1的设计使得其分频因子K由处理器严格按照表中设定的调谐步长来设定。 4.
当本振频率从Fg1变化到频率Fg2且Fg2>Fg1时，PLL脉冲系统环路中的合成器如何工作？ 为了使频率相位检测器的输入具有相同比较频率（Fcp）的信号。 本机振荡器的输出频率必须满足比率 Fo / K = Fg / N。 每单位分频系数 N 的变化导致频率 F 的相应变化，变化幅度为本地振荡器频率网格的最小步长。 在增加 N 后的第一时刻，可编程分频器 PD2 输出处的信号频率将变得小于 Fcp，并且频率相位检测器将开始生成校正脉冲，该校正脉冲由积分器转换为增加的控制电压（维吾尔族）。 该电压提供给本地振荡器变容二极管（以及每个选择器通道中的输入电路和带通滤波器）。 本地振荡器频率将增加，直到频率相位检测器的两个输入处的频率值相等。 结果，所实现的相位差（残余失谐）将保持恒定。 因此，通过改变分频系数N，可以调谐频率选择器。 此外，调整步长的每个值对应于比较频率的某个值（表4）。 很容易看出，调谐率取决于积分器的参数。 因此，积分器的输入电流增加五倍会导致调谐速度显着增加。 这种控制方法称为PUMPING（电荷泵）。 然而，应该记住，正如在任何自动控制系统中一样，调谐速度受到稳定性条件的限制。 在表中。 4 还给出了系数 D 的值，这是确定分频因子 N 所必需的。要计算其值，请使用比率 N \uXNUMXd D (Fgn + Fpch，其中 Fg 是本地振荡器频率图像信号，Fpch 是图像 IF。用二进制表示，为了设置编程系数，数字 N 的形式为： N=16384 N14+8192 N13+4096 N12+ 2048 N11+1024 N10+512 N9+256 N8+ 128 N7+64 N6+32 N5-4 6 N4+8 N3+ 4 N2+2.N 1+N0，其中 N14 - N0是取值 0 或 1 的信息位。 最后，我们应该谈谈各种模式下PLL选择器和微处理器控制系统之间的信号交换协议。 在写模式下，交换协议由 2 个字节（每组 5 位）组成：14 个地址字节、5 个 PD62 软件除法器字节和 14 个控制字节。 在每个字节的末尾，选择器必须发送一个特殊的信号ACK（Acknowledge），确认接收到的信息的正确性。 一般来说，该模式下的交换协议如表所示。 64. 应当记住，不同选择器型号的控制字节中的相同位具有不同的名称。 例如，KS-H-XNUMX 选择器的 PXNUMX 位为 XNUMXI，KS-H-XNUMX 选择器的 PXNUMX 位为 XNUMXI，其他选择器的 PXNUMX 位为 CP。 因此，在表中，这些位由带有序列号的字母P（PORT）表示，并且可以在括号中指示特定选择器的名称。 位值。 表中标有X的不用于控制。
R/W（读/写）地址位将选择器切换到读或写模式。 当R/W=0时，设置写模式。 对于没有 READ 模式的选择器，这是唯一的状态。 如果电视包含多个选择器（例如“画中画”设备的第二个选择器），MA1 和 MA0 是用于选择所需地址的位。 地址改变是通过根据表改变AS引脚上的电压来实现的。 6. 当使用电视上的一个选择器时，MA1=0 且 MA0=1 或 AS 输出空闲。
位 N14-N0（参见表 5）设置可编程分频器 PD2 的分频比，如上所述。 前面已经提到过的 P14 位是泵位。 对于KS-H-62选择器，当P14(51)等于1时，每个子带中某些频率的调谐速度增加。 对于其他选择器，相同的 P14 位（T14，CP）值可提供更快的调整。 在 KS-H-134 选择器中，位 P13 - P11 (T2 - T0) 根据表控制内部测试和自动泵送模式的打开和关闭。 7.
在 KS-H-64 选择器中，位 P11 (T11) 和 P10 (T10) 控制可编程分频器 PD1，如表中所示。 8.
在其余选择器中，位 P10 (RSA) 和 P9 (RSB) 用于根据表控制该分频器。 9，位 P13 和 P12 应为 0，位 P11 应为 1。由于选择器 KS-H-62 采用单调谐步长（62,5 kHz）执行，因此对它来说，位 P11、P10 和 P9 是相等的到 1。所有选择器的位 P8 都为 0，无一例外。
子带切换集中在最后一个控制字节。 此外，所使用的位数可以是三到五（其余位不使用）。 对于 KS-H-62 选择器，为表中的 P7 - P10。 64、对于KS-H-0，表中为РЗ(ВЗ)-Р0(В11)。 十一。
对于 KS-H-134（表 12）、KS-H-92 和 KS-H-132（表 13），使用 P2 (BS2) - P0 (BS0) 的三个最低有效位。
在读模式下，交换协议由地址字节和状态字节组成。 地址字节中的 R/w 位必须等于 1。该字节中没有其他变化（参见表 5、14）。
KS-H-92 选择器的状态字节。 KS-H-132。 KS-H-134 列于表中。 14. POR（上电复位）位表示选择器已上电。 上电时 POR 位为 1。 位 FL（锁定标志）- 有关 PLL 系统操作的信号。 当FL位为1时，PLL环关闭。 ACPS（自动电荷泵开关标志）位通知 KS-H-134 选择器中自动泵开关装置的操作情况。 ACPS 位在状态 0 时有效。位 A0-A2 是五步模数转换器 (ADC) 的输出信号。 对于具有 READING 模式的选择器（参见表 14），ADC 参数和 A0-A2 电平组合相同，如表所示。 15. 例如，ADC 允许通过三线总线（美国标准）控制选择器。
关于控制处理器的更多信息。 其中有不少。 它们之间的区别在于填充内部 ROM（“固件”）。 适用于选择器 KS-H-92。 KS-H-132 最适合 PHIUPS 的 PCA84C640-30 处理器。 文学
作者：A.Burkovsky，圣彼得堡
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