数码电视伴音电路作品制作说明

1、作品制作说明课题数码电视伴音接收电路学 院电子信息工程学院专业（方向）应用电子技术（通信电子）班 级学 号100202342姓 名许文强完成日期2012年12月指导教师薛继华南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明数码电视伴音接收电路作品简介本课题是采用以STC89C52单片机作为系统核心，以电视接收机为基础制作一台数码电视伴音接收机。本作品的功能是用单片机控制来实现全频道电视节目伴音接收。当轻触键盘（遥控器）时，单片机自动控制DAC0832的输出量从而改变电子调谐器的4脚电压值使电子调谐器调台，然后接受到的信号经过电视机信号模块处理后得到清晰的电视伴音。本人负责串联可调式直流稳压电源和电子调

2、谐器单元电路的制作与调试，MULTISIM软件进行电源部分仿真。II引言在我们日常生活中看电视是一种非常享受的事情。但是看电视受到空间的限制，而且看电视时间长了会对视力产生影响。随着时代的发展，人们工作的节奏会不断的加快， 在很多场合多不能看电视节目,而且我们会越来越重视自己的视力。因此，人们会选择带有收听电视节目功能的收音机。但是，传统的带有收听电视节目功能的收音机信噪比低，收到的频道的数目有限，不能满足人的要求。因此，数码电视伴音接收机是时代发展的必然产物。它具有信噪比高、能在全频道收听电视节目、操作简便等优点。1系统方案数码电视伴音电路由单片机电路，调谐器，公共通道电路，伴音通道电路，功

3、率放大器和扬声器组成。高频调谐器接收天线进来的信号，对电视信号选频，高频放大和混频，混频得到的 38MHz 的第一伴音中频信号送往公共通道电路，由公共通道电路输出 6.5MHz的第二伴音中频信号。经过高通滤波，6.5MHz 伴音中频晶体带通滤波后，进入伴音通道电路，最后输出的信号经过功率放大器放大的信号由扬声器输出。整机原理框图如图1所示伴音通道公共通道电子调谐器 扬声器 遥控器单片机 电源 12V4*4矩阵键盘 21V 220V 9V +5V -5V 图1 总体方框图 2电子调谐器模块调谐器俗称高频头， 根据结构可分为机械调谐器和电子调谐器。电视机开始工作时由天线收到的高频图像信号与高频伴音

4、信号经馈线进入高频头。电子调谐器在电视伴音电路中的作用有：（1）选择并转换频（2）放大由天线接收的微弱全电视信号;（3）把来自不同频道全视信号换成一个固定频率的全电视中频信号 IF;（4） 滤除来自空间的多种电磁波干扰和抑制本振辐射。 2.1电子调谐器的组成电子调谐器主要是由输入回路、高放回路、混频、本振回路组成，如下图2所示。电子调谐各部分的作用：输入电路：选台；高频放大器：放大接收电视信号；混频器：将本振信号与高频信号进行混频，得到固定的中频信号；本振电路：产生一个比接收频道图像载频高38MHz的等幅信号。输入回路高放回路混频RF IF本振回路图 2 电子调谐器组成原理框图图3 电子调谐器

5、本课题采用的是 UVB291-RB 型电子调谐器，如上图3所示。该电子调谐器 1 脚接天线，用于接收高频电视信号。2 脚接电视伴音部分的 AGC，3 和 5、6 脚接继电器，由单片机的 P3.3口来控制V频段 和U频段 的接收。4 脚接单片机控制模块输出的调谐电压，根据用户按键(遥控)用单片机来控制频道的转换。8 脚接 9V 的电源。9 脚中频信号 IF 输出，给后续信号处理单元。7 脚和 10 脚空，高频头的外壳需要接地。2.2 电子调谐器的原理电子调谐器是通过改变调谐电路中变容二极管的电容量来实现频道转换的。电子调谐器工作过程为：输入端把来自不同频道的全电视信号经切换之后，选出想要接收的信

6、号送入高放回路进行放大，然后在混频单元与来自本振回路的本振信号相混合，从而产生 一个固定的全电视中频信号送给后续电路进行信号处理。图4 电子调谐器原理图在用电子调谐器进行调台前，对于其 4 脚，先不使用单片机控制模块对其控制，而通过一个电位器连接 9V 的电源，通过调节电位器来改变高频头 4 脚电压，以此来实现电台的接收与调试。当调试出不同的电台时，记录 4 脚的输入电压，方便后期使用单片机控制模块对其直接控制，同时也说明电子调谐器模块硬件焊接正确。记录的各引脚电压值如下表所示:表1电子调谐器实测电压 高频头电台2脚3脚4脚8脚9脚CCTV-11.44v9.71v2.15v9.71v0vNTT

7、V-11.44v9.71v4.63v9.71v0v3电源模块3.1主电源电路电视伴音信号处理部分要求有功率足够的直流稳压电源对其进行供电。考虑到成本和技术要求，决定采用串联可调式直流稳压电源。该电路由四个部分组成，即变压器， 整流电路，滤波电路，稳压电路。串联可调式直流稳压电源靠引入电压负反馈，因此可以抑制外界因素引起的输出电压波动。它具有电路简单，输出电压稳定，输出电压可调，脉动成分小等优点。串联可调式直流稳压电源方框图如图5所示滤波电路稳压电路整流电路变压器220v 电压输出图5串联可调式直流稳压电源方框图1）变压器变压器是利用电磁感应的原理将交流电降低到规定的电压。本课题采用的是输入22

8、0v交流电输出15v交流电的变压器。2）整流电路本课题采用的是全波整流。该全波整流电路是由两个IN4007整流二极管和两个5.1nf瓷介电容构成。这两个瓷介电容是保护IN4007、IN4007 的电容器（由于滤波电容容值较大，所以开机瞬间充电电流很大，该电流流过会将它们损坏。为了保护IN4007、IN4007，以防浪涌电流损坏它们，在IN4007、IN4007两端各并接一个小电容，在开机瞬间，这两个电容呈短路状态，使浪涌电流不流过IN4007、IN4007，达到保护IN4007、IN4007的目的。）。3）滤波电路为平滑整流后的脉动直流电压，在整流电路后面一般都有滤波电路。在本课题中采用330

9、0uf大容量的电解电容构成的单电容滤波电路。4）稳压电路稳压电路时当输入电压或负载在一定的范围内变化时，能维持直流输出电压稳定不变的一种自动调节电路。稳压电路由电压调整、比较放大、基准电压和取样电路组成如图6所示。在本课题中基准电压是7.5v，取样电路由2K的电位器和1K电阻组成，调整元件是低频NPN大功率晶体管3DD2O7和一个普通NPN三极管构成复合管，该调整元件具有较大的电路放大倍数和输出电流，比较放大电路是由一个NPN的三极管组成。电压调整 电压输入 电压输出取样电路比较放大基准电压图6稳压电源组成框图 5）主电源原理图图7 主电源原理图调试过程采用数字万用表进行电压实测：大功率管 3

10、DD207 的集电极电压为 16.50V，,三极管 C1815 的基极电压为 8.36V， 稳压管的阴极电压为 7.53V，大功率管的发射极即该电路的输出点，其电压为 11.28V。 调节电位器 W1 可改变输出电压的大小，实测结果显示电压输出的变化范围为 8.38V 13.92V。满足了对电源部分的技术要求。3.2辅助电源电路主电源输出电压为 12V 左右，而在对单片机控制模块进行供电时不仅放大器 LM324 需要21V的电压，而且单片机与数/模转换器等器件需要 5V 的电压，数/模转换器的 8 脚还需要提供-5V 的电压，此外电子调谐器所以要一个9V的电压输入，所以需要有一个辅助电源。辅助

11、电源可分为两个部分，一是由LM7805和ILC7660S组成的，二是由单个器件LM7809。前者由主电源输入12V电压通过LM7805转换成5V电压给ILC7660S和单片机供电，该5V电压经过ILC7660S装换以后输出-5V电压给DAC0832的8脚使用；后者由主电源输入12电压通过LM7809转换成9V电压直接给电子调谐器供电。 图8 辅助电源原理图对辅助电源进行测试得到7805 的输出端电压为 5.10V，ICL7660S 输出电压为-4.82V。满足了对辅助电源部分的技术要求。1）重要元器件介绍ICL7660S是一个小功率反转电源转换器。ICL7660S主要应用在需要从+5V逻辑电源

12、产生-5v电源的设备中如：数据采集、手持式仪表、运算放大器电源、便携式电话等。ICL7660S有两种工作模式：转换器和分压器。作为转换器时，该器件可将1.5V-10电压范围内的输入电压转换为相应的负电压。作为分压器时，它可将输入电压一分为二。在本课题中ILC7660S是作为转换器使用。LM7805、LM7809它们都是78XX系列三端正电源稳压电路，最大输出电流为1.5A，它们的输出电压分别为5V、9V。LM7805输出端5V给ILC7660S和单片机供电。LM7809输出端为9V给电子调谐器供电。在使用LM7805的时候要给它加散热片。在焊接LM7805和LM7809三极管时，注意标字符的一

13、面从左向右数是输入，接地，输出。 （a）LM7805 (b) LM7809 图9 实物图3.3电源仿真使用 MULTISIM 软件对主电源部分进行仿真，用数字电压电压表观察直流电压变的显示值，注意直流电压变测量时有一个电压变化的过程，待其数值跳变稳定后再读数。主电源仿真图如图10所示： 图10主电源仿真图经过仿真测试得输出电压值为12.001V满足了对主电源部分的技术要求。对大滤波电容 8C3 正极端仿真测试得到+25.471V，电压经电阻降压后给UPC1353 提供功放电源电压+16V。滤波后电压直接送给单片机控制单元中的放大器LM324器件。调整管 8BG3 的发射极输出的 12V 电压提

14、供整机其它单元的供电。电路按照下图连接进行对滤波以后的电压波形和稳压以后的电压波形进行仿真。在电路连接的时候要注意示波器A通道和B通道接入点的位置。 图11仿真连接图在进行仿真的时候打开示波器显示界面对波形大小进行得到的仿真波形如下图12所示： 图12仿真波形A通道是滤波后的电压波形，B通道是电压输出波形。由上图可知滤波以后的电压为25.474V，电源输出电压为12.078V。4单片机控制模块4.1单片机STC89C52是一种低功耗、高性能微控制器，具有8K ROM在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用

15、系统提供灵活、有效的解决方案。在该系统中单片机具有核心地位。电子调谐器DAC0832LM324ILC7660S 中频信号 单片机STC89C52遥控器44矩阵键盘图13 单片机控制模块4.2 D/A转换电路数/模转换电路如图3所示 DAC0832是一种典型的8位转换器，内部为双缓冲寄存器即输入寄存器和DAC寄存器。DAC0832用于把数字信号转换为模拟信号，该信号经过LM324进行放大，最后把信号给电子调谐器进行处理。图14 数/模转换电路4.3 44 矩阵键盘矩阵式键盘采用行列式结构，按键设置在行列式的交点上。当口线数量为 8 时，可以将 4 根口线定义为行线，另 4 根口线定义为列线，形成

16、 44 键盘，可以配置 16 个按键。 5信号处理模块5.1公共通道公共通道是由预中放、声表面滤波器及 UPC1366 组成，如下图15所示。它的作用是对高频头输出的中频信号进行放 大和视频检波等处理，解调出视频全电视信号，并差拍出第二伴音中频信号。本作品采 用 UPC1366 及外围的一些电路来实现公共通道功能。AFC电路高频头集成宽带 中 放视频检波预中放SAWF预视放 中频 信号ANC电路中放AGC高放AGC 图15 公共通道原理框图5.2伴音通道伴音中频分离及中放限幅电路伴音通道的作用是将预视放输出的 6.5MHZ 第二伴音中频信号限幅放大鉴频解 调出音频信号，再由音频功率放大器放大，

17、获得所需的额定输出功率，推动扬声器发声， 还原出电视伴音。伴音通道通常由伴音中频提取电路伴音中放限幅电路鉴频器去加重电路 音量音调控制电路和音频功率放大器组成，如下图16所示。音频放大电路音量音调控制电路去加重鉴频器 图16 伴音通道原理框图 3电路制作与调试3.1 电路制作在焊接工作时，要熟悉电路原理图，并按原理图，检查元器件型号、规格及数量是否符合原理图要求，并做好装配前元器件引线成型等准备工作。为了让整个电路看起来美观大方，我们对整个电路板进行了全面的布局，首先焊接了单片机模块、4*4按键模块和D/A转换模块、，然后开始焊接电子调谐器和TV模块等模块，这样有顺序的焊接让我们觉得更有条理性

18、，也不会觉得整个电路的焊接太过复杂。最后把所使用到的相应电源的引脚焊接在一起，把所有的地都焊接到一起。完成了一系列的焊接之后，我们认真的检查了多遍电路，将程序下载到单片机中后，进行电路的调试。1）注意事项要注意继电器的连接，继电器的工作原理是在线圈两边加5V直流电压，当有电位差时，继电器则能正常工作。注意电子调谐器外壳要接地。注意 3DD207低频NPN大功率晶体管的连接。该三极管同3DD15、3DD2625等一样，都是F-2金属封装。外壳是集电极，其他两脚可以用万用表的二极管档进行测量：与另两脚均导通（压降约0.7V）的就是基极b，只与细引脚导通（压降约0.7V）的为发射极e。大功率三极管应

19、用螺丝固定至散热片同时引脚应用绝缘套保护。图17 3DD207大功率三极管 3.2调试（1）在完成电子调谐器部分的焊接后，经调试发现无法成功进行电台接收，扬声器一直发出杂音，检测后发现电子调谐器的 1 脚，即连接天线的管脚断路。在换了一个电子调谐器后发现仍无法接收到电台信号，检测后发现原因为电子调谐器的 9 脚虚焊， 改正后可以接收到电台信号，通过扬声器个听到清晰的电视伴音声音。（2）串联可调式直流稳压电源输出值不对。我们查阅一些资料发现三极管1815实物的引脚分布与原理图上不一样。我们把三极管重新焊接以后，测量输出电压为11.9V符合电路的要求。（3）我们经过几天的调试后都没有收到电视台。我

20、们通过查阅一些关于黑白电视机方面的书，发现我们的电子调谐器接反了。（4）在调试过程中，不管我们怎么改变按键值，电子调谐器的4脚电压都不发生变化。我们把故障确定在D/A转换部分。在无意间我们不小心把 DAC0832的一个引脚弄断了，换了芯片后高频头4脚的电压居然变了。原来，我们的DAC0832坏了。（5）在主电源电压调试的过程中发现电源部分由一个电阻冒黑烟。我们查阅一些资料发现这是由于我们购买的变压器功率太大导致电流过大引起的。我们给换了一个大功率的电阻后，电源输出电压正常。（6）在完成串联可调式直流稳压电源部分的焊接后，在调试时发现其输出电压不足 3V，且调节电位器 W1 无太大变化，检测后发

21、现，状况原因为连接三极管 1815 发射极 的稳压管被击穿，更换稳压管后情况正常，直流稳压电源电路达到理想要求。总结大学的学习生活随着毕业设计的完成而结束，在老师的指导下，我们顺利的完成了此次作品的设计通过这次的毕业设计，让我的动手能力得到了大大的提高。对汇编和C语言都有了更深层次的了解，同时也让我对以前学过的课程有了更好的巩固。通过找资料、焊接、布板也让我从中受益匪浅。在本次毕业设计中运用了大学期间所学业的诸多专业课程，如：模拟电路数字电路单片机原理及应用电视机原理等课程。在这次的毕业设计过程中，我很感谢老师耐心的教导。遇到疑难时，无论困难是大是小，老师总会细心的讲解处理的方法，他们认真负责的态度让我打心底的佩服，更让我清楚的明白：无论遇到什么情况，都要分析原因。从毕业设计中我发现自己还有许多的不足的地方，加强理