步步高功放机AB209

AB209工作原理分析整机方框图输入选择输入选择模拟数字解码部分5.1切换外部5.1输入电子音量、音调调节功率放大音箱保护电路前级放大、音量调节话筒1话筒2混响处理显示屏面板电路(副CPU)整机CPU按键矩阵电源电路直通(图十四)输入选择视频切换视频输入视频输出AB209的整机分为六大部分（见图十四）：一、电源电路二、输入、输出电路：包括六路音源输入选择，三路视频输入、选择与一路输出电路，两路SW声道输出和功率放大输出接口。三、解码电路：包括解码单元、5.1切换、电子音量调节和整机控制电路。四、麦克风电路：包括前级放大，音量、音调调节和混响处理电路。五、面控及显示电路：包括面板控制电路和显示屏显示电路。六、功率放大电路：包括功率放大电路和保护电路。第二节输入、输出电路一、模拟音频输入（见图十五）AB209共有6路模拟音频输入:VCD、VCR、DVD、CD、TAPE、TUNER它们的L声道接在N701（4051）上，R声道接在N702（4051）上由4051（单通道8选1电子模拟开关）进行切换，选择其中一路输出，作为信号源供给解码电路处理，N701、N702只用了其中6路输入，其3脚为输出端，6脚INH为使能端，当为低电平时开关有效，当为高电平时3脚悬空，开关无效。N701（4051）N701（4051）1212131514TUNERTAPECDVCRDVDVCD（L）（AUDIO）（AUDIO）VCRCDTAPE（R）TUNER14VCD15131221N702（4051）DVD3300000RECVIDEOSW录音音频输出视频输出超重低音输出131415LR去解码板(VIDEO)N703(4051)VCDDVDVCRCRLXP6SLSR主功率输出接口来自解码板LRCSWSRSL5.1CH外部同时输入XP10去解码板（图十五）输入电路组成图9、10、11脚为控制端，通过高低电平组合达到输入切换的目的。其真值表如图。A、B、C控制信号来自解码板CPUU204第21、22、23脚。AUDIOVCDDVDVCRCDTAPETUAERVIDEOVCDDVDVCRA010100A010B100110B001C000011N701、N702③脚送出的信号分两路：一路由REC录音端子作为录音音源输出，另一路送入解码板去进行处理。二、视频输入、切换、输出AB209可进行三路视频切换：VCR、DVD、VCD送入N703（4051）进行切换由3脚经V701、C707由视频端子输出。10、11脚控制信号来自N204第13、14脚。三、各种输入、输入接口输入板上还包括五声道功率输出端口，两路超重低音输出端子和外部5.1声道输入端口。四、数字音频输入在介绍解码板时详细介绍。第三节解码电路模拟输入缓冲模/数与数模转换低通滤波器外接5.1声道输入选择电路AC-3、DTS解码与DSP模拟输入缓冲模/数与数模转换低通滤波器外接5.1声道输入选择电路AC-3、DTS解码与DSP数码声场处理数字信号识别与接收通道选择数字输入整形5．1声道输入电子音量、音调调节主功放板（图十六）一、模拟输入回路从输入选择电路来的模拟信号经过N3094558缓冲放大后，分两路输出：一路信号送到音频切换选择电路N3014053供模拟直通输出用；一路信号送到U209CS4228，在其内部进行模/数转换（ADC），转换后的音频数字信号从4脚输出，送入到U206CS4926的22脚进行数字声场（DSP）处理，杜比定向逻辑（PROLOGIC）解码和3立体声（3STEREO）处理。处理后的数字音频信号从U206CS4926的39、40、41脚输出，再送回到U209CS4228的1、2、3脚，进行数/模转换（DAC）。转换后的模拟音频信号分别从U209CS4228的23-28脚输出，然后经U212、U214、U2154558组成的第一级低通滤波器和N311、N312、N210组成的第二级低通滤波器滤除非音频范围内的高频信号，再送到N301、N302、N3034053组成的5.1声道输入选择电路。在杜比PROLOGIC状态下，经解码、数/模转换后，可输出左（L）右（R），中置（C）和环绕（S）四路信号，其中左环绕与右环绕中的信号成份相同。其主要信号流程见图十七：模拟输入模拟输入N3094558N301、N302、N3034053音量调节U209CS4228U206CS42926U209CS4228N311、N312、N2104558U212、U214、U2154558（图十七）二、数字输入回路从数字输入电路送来的一路光纤信号，两路同轴信号经U7017404整形放大后从2、6、12脚输出，送到数字信号选通电路U207ATF16V8的2、3、4脚，选出一路数字信号从U207ATF16V8的13脚输出，经R298、C221耦合，进入到数码信号接收与识别电路U208CS8414的9脚。U208CS8414接收到数字信号并对其进行处理后从26脚输出送到U206CS4923的27脚进行数字声场（DSP）处理，杜比数字AC-3或DTS解码。处理后的数字音频信号从U206CS4926的39、40、41脚输出，送入到U209CS4228的1、2、3脚，进行数/模转换（DAC），转换成模拟信号后从CS4228的23-28脚输出，再经4558组成的二级低通滤波器，滤除高频杂波，然后被送到5.1声道切换电路。在杜比AC-3或DTS状态下，经解码，数/模转换后，可输出L、R、C、SR、SL和SW六路音频信号，其中SW为重低音信号，频率一般在20Hz－120Hz之间，不是一个完整的声道，因此称0.1个声道，这便是我们常说的5.1声道。其主要信号流程见图十八：数字输入数字输入U7017404U207ATF16V8U208CS8414ATF16V8U206CS4926ATF16V8U209CS4228ATF16V8低通滤波音量调节选择电路（图十八）三、5.1切换和电子音量调节电路5.1切换电路。5.1切换电路。内部解码DA—外部5.1输入5.1—直通Ain—功放机的信号处理方式有三种：①由内部解码电路解码电路还原的多声道信号；②模拟直通号；③外部5.1端子输入的多声道信号。根据不同的听音需要选择其中的一组信号源。在5.1声道切换电路中的核心器件是CD4053(三通道2选1电子模拟开关)。它的内部结构和真值表见下。。。。。。。。。。。。1213142153157XX0X1Y0Y1Z0Z1ZYAXBYCZ0X00Y00Z01X11Y11Z1CD4053的内部三个2选1开关X、Y、Z。分别由一个相应的控制脚来控制，AX、BY、CZ。三个开关之间互相独立切换。在本电路中会有两个重要的控制信号：D/A—EX（多声道控制信号），它同时控制着六个声道；BYPASS（直通控制信号）它只控制L、R声道。因为各个声道的通路不同，为了电路分析方便，我们把六个声道分为三条通路来分析。1：L、R声道（电路图见图十九）L、R声道的处理过程完全一样，我们将以L声道为例讲解。解码后的L声道信号从第二级低通滤波器N210B输出，送入电子开关N301的第1脚（DA—L），同时外部5.1输入端子输入的L声道信号也送到N301的第2脚（5.1—L），这两个脚分别是N301的Y开关的Y0、Y1端，通过N301的第10脚（B端）D/A—EX的控制：当它为低电平时，就让5.1—L信号通过：当它为高电平时，就让DA—L信号通过。从N301的第15脚输出（M—L）送到N301的13脚，N301155.1-R31N301155.1-R31N304。音调调节M-L>去功放。DA-RDA-L1>。>14325.1-LAin-RN301M-R>5>BYPASS13。D/A-EXS-L12>17>3。。N30212。>13>>右声道15。。D/A-EXN301>。BYPASSS-R1416。去功放1324音调调节Ain-L。左声道（图十九）经过这两个开关选择后的L声道信号（S—L）从N301第14脚输出同时送入电子音量调节ICN304和15和17脚，ICN304内部电路会按直通和多声道不同的状态按不同的方式处理，具体工作如下：当前面的电路选择在直通状态时，信号从17脚输入，15脚的内部电路被断开。也就是直通的时候只能进行音量调节，不能进行音调调节。当前面的电路不是处于直通状态时，信号从15脚输入，17脚的内部电路被断。也就是非直通时才可以进行音调调节的。此时的L声道信号在整个功放机中前级电路中的处理就结束了，它从N304的31脚输出将送到功放电路进行功率放大。2：C、SR、SL声道（电路图见图二十）（图二十）这三个声道的流程相对简单（图二十）一些，因为它没有直通选择。内部解码后的中置声道信号（图二十一）（DA—C）送入N303的13脚，外部的5.1端子所送入的中置声道信号（5.1—C）送入N303的12脚，由11脚的D/A—EX控制信号进行选择后从14脚输出（S—C）然后送到N304的11脚进行电子音量调节，接着从33脚输出给功率放大电路。SR、SL声道处理过程大致相同，就不再阐述。（图二十一）（图二十二）3：SW声道（电路图见图二十二）（图二十二）SW（超重低音声道）的频率范围在20—120HZ之间。出于成本方面的考虑，这个信号一般会送给有源低音音箱放大，即这个信号不经过功放内部的功率放大电路，它的功率放大电路放在音箱里面。具体工作如下：内部解码出来的DA—SW信号送到N303的第1脚，外部5.1端子送来的5.1—SW信号送入N303的第2脚，经过D/A—EX控制信号选择后从15脚输出到N304的第6脚，经过电子音量调节后从36脚（S—SW1）输出经N306B运放放大，在此时分为两种输出方式。在我们的用户中会有两类：一类家里有有源音箱，另一类家里没有有源音箱。对于后一类用户我们为了不让超重低音信号白白浪费便采用了一种应急的方式，将超重低音信号成份叠加在L、R声道上。这种方式称之为超重低音管理，只在AC—3状态下才有用。它的转换是通过面板功能按键中的音箱设置来完成的。下面我们来分别讨论：当用户家中有有源音箱时，通过音箱设置打开低音音箱，S—SW1信号送到N303的第5脚，通过9脚SB—MUTE（低音静音）开关控制脚控制使开关接通，S—SW1由此送给输入、输出电路中的SW输出端子输出给有源音箱。同时N305中的开关被关闭。当用户家中没有有源音箱时，通过音箱设置关闭有源音箱，S—SW1信号送到N305的12脚，通过11脚SB—SW（低音开关）控制信号打开开关，S—SW1送出叠加在L、R声道上。同时N303中的开关被关闭。SB—MUTE和SB—SW这两个开关存在着同步、反向的关系。它们控制信号是从N304的1、2脚送来的。5.1切换和电子音量调节电路的最终输出共有L、R、C、SR、SL五声道信号和卡拉OK或SB低音信号（麦克风电路稍后分析）通过插座XP4送去功率放大电路，这标志着整机的前级处理完毕，信号将进入后级的功率放大部分。四、系统控制电路（原理框图见图二十三）系统控制电路完成整机的控制和操作功能，主要由CPUU204P89C238、EPROMU201W27C020、8位D触发器U202、U20374HC574和记忆电路等组成。CS4228U209CS8414U208ATF16V8U20724C0CS4228U209CS8414U208ATF16V8U20724C02U205CS4926U206W27C020U20174HC574U20374HC574U202XTAL1XTAL2U204P89C238RST——+VCCR257C204VD201.G201（图二十三）分组件依程序运行；U201存储有各类操作指令以及解码系统所需的工作微码，U204CPU和U206CS4926正是根据这些指令来完成用户的各项任务，并对音频信号进行解码，还原出逼真的环绕效果。U20524C02是关机状态存储器，用于对功放机断电前各项参数和状态的记忆保持。可使下次开机时回到保持的状态，而避免再次进行繁锁的调试。U204的18、19脚为时钟接口，外接G20112.2880M晶振，提供CPU工作用系统时钟；9脚为复位脚，高电平复位，复位过程如下：开机上电，+5V电压通过C204给U204的9脚提供一个高电平复位脉冲，当C204充满电后，U204的9脚变为低电平，复位完成。当CPU自身复位结束后，从39脚输出一个复位信号分别加到U206CS4926的36脚和U209CS4228的14脚，U206、U209复位，此时，整机进入正常工作状态。第四节麦克风电路话筒1话筒2音调话筒1话筒2音调音调音量音量N601BN601AN602R620R621R610R611N603BN603AVD6011161716OK—SWOK—SIGNALOK—TEST（图二十四）....由麦克风座来的两路MIC信号经N601（JRC4558）20dB放大输出。此时分为两路：一路通过R610和R611混合后送到N603A提取出直流电平作卡拉OK测试信号，OK-TSET由CPU来检测，识别，控制卡拉OK通道导通与关闭；另一路分别送入N602（PT2315）的6、11脚，经过内部音调和音量调节后由17、16脚输出再经R620、R621混合送入N603B放大输出得到OKSIGNAL信号，这也是麦克风前级的最终输出信号。此信号上还接了卡拉OK插座的OKSW触片，当不插麦克风时触片接地，可将前级噪声短路滤除，当插了麦克风后触片弹开，有正常输出。音量的控制功能由面板CPUN901送SCL时钟、SDA数据输入N602的20、19脚，完成控制功能。二、混响处理电路（框图见图二十五）OKSINGAL分为直通和反馈两条通道：直通信号加到N305（4053）的2脚；反馈回路信号先由N310A（4558）放大输出送到N309（6931）的23脚，再由15脚输出到N307（M72429）第8脚经混响深度调节由7脚输出返回N308的14脚，经过一级带通滤波从13脚输出送到N310B输出后分为两路：一路送到N305第5脚，另一路送到N307第1脚，经内部混响电平调节后由2脚反馈回到N310的第2脚；此时N305的第2脚和第5脚混响处理混响处理电子音量调节电子开关S—SW1OKSIGNALN310AN308N307N310BN305N306A去功放电路231514137812512R364R365R362（图二十五）2...各有一路直通和反馈的卡拉OK信号。N305（CD4053）主要是进行重低音SB和卡拉OK的切换，当11、10、9脚的电平组合让2、5脚输出时，直通和反馈的卡拉OK信号由15、4输出，在N306上混合，放大由1脚输出在主R、L上混合，此时SB被断开，当11、10、9脚的电平组合让12脚输出时SB信号从14脚输出直接由N306放大混合在主R、L声道上。第五节面控及显示电路面控及显示功能主要由显示ICN901（M38B5）完成，采用+5V供电，其内部包含有功能控制和显示电路两大部分。复位电路是数字电路必不可少的，N901的复位主要靠C903和V905完成：开机时C903充电V905B极为高电平，V905导通C极为低电平，当C903电荷充满后V905B极为低电平，V905C极为高电平，复位完成，V905C极维持在高电平状态，接在N901的10脚系统复位脚上。N901的时钟电路是靠14、15脚外接4M晶振完成。N902为频谱分析器，从主功放取样的音频信号在N902里取样，分频，推动频谱显示。N901的系统接口与解码板上CPUN204相连，进行数据更换，以完成对整机的控制功能。N903也为关机状态存储器，可将整机所处在的各种状态记录下来，下次开机可恢复到关进机的状态。N904为遥控接收头，遥控信号由它接收后送到N901的第7脚。本机的面板按键采用的是分压矩阵电路，当按动任一按键时在对应的KEY1、KEY2、KEY3检测线上会得到一个固定的电压值，经N901识别后发出相应的控制指令给整机CPUU204完成控制动作。RP901、RP902、RP903是数码脉冲电位器，当旋转它时会产生一串数字脉冲，经识别完成控制功能。RP901对应是功能调节，RP902是输入选择，RP903是主音量调节。其它电路见方框图（图二十六）：N901N901M38B5显示屏按键矩阵复位时钟数码脉冲电位器关机存储器频谱分析器遥控接收发光二极管工作状态指示LED901—LED906显示屏区域显示V901----V904静音V908整机CPU（图二十六）第六节功率放大及保护电路（4ALL-4）由插座XP4过来的多声道和卡拉OK信号进入功放电路后先经一级放大。再经静音、频谱取样电路后送到功率放大电路，由于各个声道之间相差不大，我们将仅以L声道为例分析其工作原理。（方框图见图二十七）LINLIN静音OK第一级差分放大V600、V601第二级差分放大V602、V603温度补偿V605上管V606、V608复合功率放大下管V607、V609复合功率放大音箱交流负反馈R615、R616、C604N604BN604A去面板电路保护电路（图二十七）恒流源V604..一、混合、频谱分析电路由电子音量调节电路送来的L声道信号送入N604第5脚同相输入端，卡拉OK或SB信号送到N604的6脚反相输入端，经混合放大后由7脚输出。此时有取样电阻R800将L声道信号取样与R、C声道相加得到频谱采样信号由N604放大从1脚输出到面控电路N902进行频谱分析。频谱分析电路只取样L、R、C三个声道的信号成份。二、静音电路由面板送来的MUTE静音低电平加到V667B极，V667饱和导通，V672跟着导通，将N604（7）脚的信号对地，达到静音目的，主R、L声道静音由V667B极的MUTE控制，C、SR、SL声道静音由V673B极的SLMUTE控制。它们的静音低电平都来自面板电路的V908，分开控制的目的是为了提高分离度，防止在BYPASS状态下主声道信号串于其它声道。三、功率放大电路N604（7）脚的信号送入第一级差动放大级V600、V601（单端输入、双端输出），信号从V600、V601C极输出送入第二级差分放大电路V602、V603（双端输入、单端输出）从V602C输出到由V606、V608和V607、V609组成的复合功率放大级作互补推挽输出，V605作为上、下功率管的基极偏置组成温度补偿电路，随着温度升高自行调整偏置，达到最佳输出状态。V604组成恒流源电路，为第二级差分放大电路提供工作电流。R615、R616、C604组成交流负反馈电路。C610，R624组成茹贝尔网络防止高频自激。四、保护电路AB209的保护电路非常完善共为以下六种：1、开机延时吸合保护电路开机时+5V通过R766对C663充电，其正端电压缓慢上升，当达到3.6V后VD613被反向导通，V662导通，接着V665导通，继电器K1、K2线圈中有电流流过，继电器吸合，功放有正常输出。VD613的正端电位是一个关键点，它若是高电平继电器吸合，它若是低电平，继电器断开，所有保护电路最终都是通过拉低此点电压达到断开继电器的目的。V665E极约+30V电压由VD618、C664整流滤波得到。2、中点漂移保护电路正常工作时，输出端即对管的中点不应有直流电位存在，以免损坏喇叭，每个声道输出端都接有一个取样电阻。L声道为R754接到V655和V656上，当中点电压上升到+3V时通过R752分压V656导通，而当中点电压下降低于-3V