EP 2005_07.pdf

Stereofoniczny tuner RTV

Stereofoniczny

tuner RTV

AVT-436

Jak pokazuje życie, nie zawsze

sprzęt telewizyjny, który mamy

w domu odbiera z anteny lub

kabla to wszystko co chcemy.

Radą na to jest dokonanie

zakupu czegoś bardziej

nowoczesnego lub zbudowanie

prezentowanego tunera.

Rekomendacje:

projekt polecamy wszystkim,

którzy chcą rozszerzyć

możliwości odbioru programów

telewizyjnych, za pomocą

własnoręcznie zbudowanego

stereofonicznego tunera.

Kiedyś w Internecie znalazłem

opis bardzo ładnie wykonanego tu-

nera TV. Kiedy przeczytałem wszyst-

kie informacje autora, zacząłem się

zastanawiać po co konstruować takie

urządzenia? Przecież każdy odbior-

nik telewizyjny ma cały niezbędny

tor do odbierania sygnału antenowe-

go. O całej sprawie zapomniałem, aż

do momentu, kiedy z mojej kablówki

zniknął sygnał popularnej stacji tele-

wizyjnej. Od operatora sieci dowie-

działem się, że został przeniesiony

na jeden z kanałów kablowych. Mój

trochę leciwy, ale całkiem dobry od-

biornik takich kanałów nie znał i co

gorsza trochę nowszy magnetowid

również nie. Poza tym zaczął mnie

intrygować pojawiający się na ekra-

nie napis STEREO. Przypomniałem

sobie opis owego tunera i postano-

wiłem skonstruować telewizyjny tu-

ner hyperband z możliwością odbio-

ru dźwięku stereofonicznego.

Na początku zacząłem szukać

głowicy telewizyjnej, ale takiej, która

może odbierać wszystkie kanały tele-

wizyjne łącznie z kablowymi i może

być programowana przez mikrokon-

troler. Z całej masy takich urządzeń

wyłoniły się 2 większe standardy

wyprowadzeń: głowice ﬁrmy Philips

i nie do końca przeze mnie ziden-

tyﬁkowane produkty japońskie. Wy-

brałem głowice Philipsa oparte na

układzie scalonym TDA6502. Są one

jako tako udokumentowane i można

nimi sterować przez magistralę I2C.

W modelowym rozwiązaniu została

użyta głowica UV1306A/R. Literka

R oznacza, ze w głowicy umiesz-

czony został dodatkowy tor odbioru

stacji FM 88,5 MHz…108 MHz, co

stanowi jej

dodatkową zaletę

skrzętnie wykorzystaną przy

budowie tunera. Sygnałem wyjścio-

wym głowicy telewizyjnej jest sy-

gnał pośredniej częstotliwości (IF).

Ten sygnał trzeba wzmocnić i pod-

dać detekcji tak, by otrzymać sygnał

wizyjny. Tutaj moje poszukiwania

miały również konkretny charakter.

Otóż szukałem układu, który nie

miałby żadnego obwodu strojone-

go. Nie wynikało to z przysłowiowej

niechęci elektroników do obwodów

indukcyjnych. Większość klasycz-

nych wzmacniaczy pośredniej czę-

stotliwości ma na wejściu ﬁltr z falą

powierzchniową i jeden strojony ob-

wód indukcyjny. Żeby taki obwód

poprawnie zestroić trzeba dyspono-

wać odpowiednim sprzętem, wiado-

mościami i doświadczeniem. Nie za-

wsze te wszystkie trzy elementy są

dostępne jednocześnie, toteż wynik

kręcenia rdzeniem cewki nie za-

wsze będzie dawać satysfakcjonujący

efekt. Z tych oczywistych powodów

zastosowałem układ TDA9885, któ-

ry takiej cewki nie wymaga i kręcić

rdzeniem nie trzeba. Układ ten ma

kilka innych ciekawych właściwości

ułatwiających życie (miedzy innymi

magistralę I2C), ale o tym powie-

my później. Trzecim dość ważnym

elementem tunera jest układ, który

będzie wzmacniaczem częstotliwości

różnicowej fonii i jednocześnie potra-

ﬁ dekodować stereofoniczny dźwięk

nadawany przez stacje telewizyjne.

Rolę tę spełnia zaawansowany układ

procesora dźwięku MSP3455G ﬁrmy

Micronas.

Schemat kompletnego tunera

RTV pokazany został na rys. 1 .

Głowica T jest zbudowana

w oparciu o układ scalony TDA6502

i zawiera w swoim wnętrzu układy

ﬁltrów pasmowych, wzmacniaczy

w.cz. i mieszaczy dla trzech pasm:

PODSTAWOWE PARAMETRY

• Płytka o wymiarach

płytka główna tunera 113 x 68 mm

płytka sterowania 78 x 43 mm

• Zasilanie: 11...15 V AC lub DC

35...40 VAC

• Odbiór sygnałów w paśmie hyperband

• Odbiór dźwięku stereo NICAM

• Odbiór stacji radiowych UKF

(88,5...108 MHz)

• Programowanie stacji TV (50 stacji)

• Programowanie stacji radiowych (10 stacji)

• Regulacja basu, sopranu, ﬁltr kontur

• Funkcja sorround

• Wyjście SCART

Elektronika Praktyczna 7/2005

P R O J E K T Y

Stereofoniczny tuner RTV

Rys. 1. Schemat elekryczny tunera RTV

Elektronika Praktyczna 7/2005

Stereofoniczny tuner RTV

Rys. 2. Schemat blokowy układu TDA9885

Dla zakresu UKF wartość dziel-

nika wyliczana jest z zależności:

N=(F fr +F if )/50 kHz, gdzie F fr – od-

bierana częstotliwość, a F if – często-

tliwość pośrednia 10,7 MHz. Dla od-

bieranej częstotliwości 103,2 MHz:

N=(103,2 MHz+10,7 MHz)/

0,05 MHz=2278

W kolejnym bajcie wysyłana jest

informacja o włączeniu lub wyłą-

czeniu pompy ładunkowej używanej

przy przestrajaniu głowicy i kroku

strojenia. Krok strojenia ustawia-

ny bitami RSA i RSB określa o ile

zmieni się częstotliwość oscylatora

po zmianie licznika o jeden. Dla

zakresów TV krok strojenia ma

wartość 62,5 kHz (RSA=RSB=1),

a dla zakresu UKF wartość 50 kHz

(RSA=RSB=0).

Ustawienie bitu CP powoduje

włączenie pompy ładunkowej pętli

PLL w czasie, kiedy głowica odbiera

programy telewizyjne lub jest prze-

strajana w zakresie UKF. W trakcie

odbioru stacji UKF bity powinien

być wyzerowany. Wyłączenie pom-

py w czasie odbioru UKF zmniejsza

poziom zakłóceń i szumów genero-

wanych przez głowicę.

W ostatnim bajcie jest wysyłana

informacja o tym, jaki jest włączony

zakres odbieranych częstotliwości.

Przy odbiorze UKF powinny być

ustawione bity FM i LB. Wybra-

nie pasma telewizyjnego wiąże się

z ustawieniem odpowiedniego bitu.

Na przykład dla zakresu HB powi-

nien być ustawiony tylko bit HB.

Struktura wysyłanych danych

pokazana jest w tab. 1 .

Na list. 1 pokazana została pro-

cedura wpisania 4 bajtów do gło-

wicy przy strojeniu pasm telewizyj-

nych, a na list. 2 wpisanie 4 baj-

tów przy strojeniu zakresu UKF.

Niesymetryczny sygnał pośred-

niej częstotliwości sygnału telewi-

zyjnego został podłączony do wy-

• Pasma niskich częstotliwości (LB)

od 69,25 MHz do 168,25 MHz

zawierającego kanały telewizyjne

E2…C i kablowe S01….S10.

• Pasma średnich częstotliwo-

ści (MB) od 175,25 MHz do

224,25 MHz zawierającego kana-

ły telewizyjne E5…E12 i kablowe

S11….S39.

• Pasma wysokich częstotliwo-

ści (HB) od 471,25 MHz do

855,25 MHz zawierającego kana-

ły telewizyjne E21…E69 i kablo-

we S40 i S41.

Każde z pasm ma swoje obwody

rezonansowe przestrajane diodami

pojemnościowymi. Sygnał pośredniej

częstotliwości powstaje po zmiesza-

niu odbieranej częstotliwości z sy-

gnałem oscylatora lokalnego o pro-

gramowanej cyfrowo częstotliwości.

Dla odbioru stacji FM głowi-

ce wyposażono w autonomiczny tor

w.cz, mieszacz i oscylator. Na wyjściu

pośredniej częstotliwości FM umiesz-

czono ﬁltr ceramiczny 10,7 MHz.

Wartość wzmocnienia wstępnych

wzmacniaczy w.cz wszystkich pasm

jest ustalana poziomem napięcia

stałego podawanego na wejście AGC

(wyprowadzenie 1 głowicy). Sygnał

ten jest wypracowywany w układzie

wzmacniacza p.cz. – układ U1. Sy-

gnał z anteny pasma UKF jest po-

dawany na wyprowadzenie 2. Wy-

prowadzenia SDA i SCL służą do

podłączenia magistrali I2C do gło-

wicy. Stan wyprowadzenia AS okre-

śla adres slave :

• Zwarcie z masą – adres C0hex

• Niepodłączony – adres C2hex

• Napięcie 0,4 V…0,6 V – adres

C4hex

• Napięcie 0,9 V…Vs – adres

C6hex

Programowanie głowicy polega

na wysłaniu 4 bajtów określających:

częstotliwość oscylatora lokalne-

go głowicy, pasmo telewizyjne (lub

UKF) i informacji dodatkowych.

Pierwsze 2 bajty wysłane do gło-

wicy, to wartość wpisywana do 15

bitowego licznika określającego odbie-

raną częstotliwość według zależności:

N=16x(F rf +F if ), gdzie F rf jest czę-

stotliwością nośną sygnału wizji,

a F if częstotliwością pośrednią gło-

wicy. Na przykład dla kanału 36

w zakresie HB częstotliwość nośnej

wynosi 591,25 MHz. Przyjmując dla

standardu D/K częstotliwość po-

średniej wizji F if =38,9 MHz moż-

na wyliczyć N=16x(591,25+38,9)=

10082. Po wpisaniu takiej wartości

do licznika głowica będzie odbierać

częstotliwość ok. 591,25 MHz.

List. 1. Strojenie pasm TV

//zmienna fr –16 bitowa wartość licz-

nika

// za – zmienna określająca zakres

głowicy

void fr_tv(unsigned short fr,unsigned

char za)

{

unsigned short t_fr;

StartI2C();

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(0xC0);//adres dla MA-

0=MA2=0

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(fr>>8);//starsza część

licznika

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(fr);//modsza część licznika

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(0xce);//Cb1

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(za);//Cb2

IdleI2C();//wait for Idle state

StopI2C();

IdleI2C();//wait for Idle state

}

List. 2. Strojenie zakresu radio FM

//w zmiennej fr 16 bitowa wartość

licznika

void fr_fm(unsigned short fr)

{

unsigned short t_fr;

fr=(fr*2)+214;

StartI2C();

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(0xC0);//adres dla MA-

0=MA2=0

IdleI2C();//wait for Idle state

t_fr=fr;

t_fr=fr>>8;

WriteI2C(t_fr);//starsza część

licznika

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(fr);//modsza część licznika

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(0xc8);//Cb1

IdleI2C();//wait for Idle state

WriteI2C(0xa9);//Cb2

IdleI2C();//wait for Idle state

StopI2C();

IdleI2C();//wait for Idle state

}

Elektronika Praktyczna 7/2005

Stereofoniczny tuner RTV

prowadzenia 11, a sygnał pośredniej

częstotliwości FM do wyprowadze-

nia 10. Zajmiemy się teraz drogą

sygnału pośredniej częstotliwości

sygnału telewizyjnego. Z głowi-

cy sygnał pośredniej częstotliwości

jest podawany na wejście ﬁltru F2

typu K3953D. Jest to ﬁltr zfalą po-

wierzchniową (SAW) przystosowa-

ny do kształtowania charakterystyki

przenoszenia wzmacniacza pośred-

niej częstotliwości 38,9 MHz torów

wizji w standardach B/G i D/K. Fa-

brycznie ukształtowana charaktery-

styka tego ﬁltru jest tak dobrana,

żeby uzyskać optymalne przenosze-

nie toru bez jakichkolwiek czyn-

ności strojeniowych. Symetryczny

sygnał p.cz. z wyjścia ﬁltru jest

podawany na wejścia VIF1 i VIF2

układu U1, a następnie wzmacniany.

Zależnie od poziomu sygnału wej-

ściowego jest wypracowywany po-

ziom napięcia stałego (wyprowadze-

nie TAGC) sterujący wzmocnieniem

toru w.cz. głowicy. Sygnał z TAGC,

po podzieleniu, jest podawany na

wejście AGC głowicy T. Taka za-

mknięta pętla tworzy układ automa-

tycznej regulacji wzmocnienia ARW.

Mechanizm ARW pozwala uzyskać

duże wzmocnienie toru, kiedy sy-

gnał antenowy jest mały i zmniej-

szać wzmocnienie, kiedy wartość

sygnału rośnie. Poziom początkowy

sygnału ARW można ustawiać po-

tencjometrem włączonym pomiędzy

wyprowadzenie TOP i masę, lub

wpisując odpowiednie ustawienia

przez magistralę I2C. Z sygnału wi-

zji uzyskanego po detekcji muszą

być usunięte podnośne sygnału fo-

nii w bloku pułapek podnośnej.

Sygnał p.cz. z głowicy podawany

jest równolegle na drugi ﬁltr SAW

typu K9653D. Jeżeli popatrzymy na

rys. 2 , gdzie pokazany jest schemat

blokowy układu TDA9885, to użycie

tego drugiego ﬁltru stanie się bar-

dziej zrozumiałe. W paśmie zajmowa-

nym przez jeden program telewizyjny

(kanał) zawarty jest sygnał wizyjny

i sygnał fonii. Zmodulowany ampli-

tudowo sygnał wizji zajmuje czę-

stotliwości od 0 Hz do ok. 8 MHz.

W tym sygnale jest wydzielona jedna

(lub dwie) częstotliwości podnośne

zmodulowane częstotliwościowo (FM)

sygnałem fonii. W klasycznym roz-

wiązaniu, podnośna jest wydzielana

z sygnału wizji za pomocą ﬁltru. Ta

podnośna jest następnie wzmacniana

we wzmacniaczu p.cz. i poddawana

demodulacji. Na wyjściu demodu-

latora uzyskiwany jest sygnał au-

Tab. 1. Struktura wysyłanych danych

Bit 7(msb) 6 5 4 3 2 1 0 (lsb)

Licznik bajt 1 0 N14 N13 N12 N11 N10 N9 N8

Licznik bajt 2 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N0

Cb1

1 CP 1 1 0 RSA RSB 1

Cb2

1 X X X FM HB MB LB

Tab. 2. Wybór adresu slave w TDA9885

Adres slave

hexadecymalnie

Bity w adresie

Rezystory do wyprowadzeń

A2 SIF1 i SIF2 SIOMAD

86 zapis

87 odczyt

Nie

84 zapis

85 odczyt

Nie

Tak

96 zapis

97 odczyt

Tak

Nie

94 zapis

95 odczyt

Tak

dio. W używanym w Polsce standar-

dzie D/K podnośna ma częstotliwość

6,5 MHz. Sytuacja się nieco kompli-

kuje w przypadku sygnału stereofo-

nicznego. Z sygnału wizyjnego trzeba

wydzielić 2 podnośne: w pierwszej

(6,5 MHz) jest suma kanałów prawe-

go i lewego, tak by zapewnić kompa-

tybilność z odbiornikami monofonicz-

nymi, a w drugiej dodatkowa infor-

macja pozwalająca na dekodowanie

drugiego kanału. Z sygnału pośredniej

częstotliwości wizyjnej można wy-

dzielić fragment pasma zawierający

obie podnośne, a następnie odpowied-

nio je wzmocnić i poddać demodula-

cji. Filtr F1 wydziela fragment pasma

kanału telewizyjnego (przed detekcją),

w którym są zawarte podnośne fonii.

Zmodulowane podnośne są wyprowa-

dzane na wyjście SIOMAD i równo-

cześnie demodulowane. Sygnał audio

z wyjścia demodulatora FM jest do-

stępny na wyprowadzeniu AUD.

Kondensatory C1, C2 i rezystor

R1 są elementami zewnętrznymi ﬁl-

tru układu PLL demodulatora FM

fonii. Filtr pętli PLL detektora wizji

składa się z elementów C8, C9 i R6.

Dzielnik napięcia ARW zbudowany

jest z rezystorów R2 i R3. Dodatkowo

to napięcie jest ﬁltrowane kondensa-

torem C5. Sygnał wizyjny z wyjścia

CVBS jest podawany na wejście

wtórnika emiterowego zbudowane-

go z tranzystora T1 i rezystorów R4

i R5. Układ U1 do poprawnej pracy

wymaga przebiegu z oscylatora kwar-

cowego X1 o częstotliwości 4 MHz.

Pojemność szeregowego kondensato-

ra Cx trzeba dobrać do posiadanego

egzemplarza rezonatora X1 tak, by

generowana częstotliwość była jak

najbliższa częstotliwości 4 MHz.

Szczegółowe informacje o budo-

wie i działaniu układu TDA9885

można znaleźć w materiałach ﬁrmo-

wych ﬁrmy PHILIPS.

Jak już wspomniałem, układ U1

jest programowany magistralą I2C.

Producent zastosował trochę dziwną

metodę ustawiania adresu slave . Do

Rys. 3. Schemat blokowy procesora MSP3455G

Elektronika Praktyczna 7/2005

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: