[日期：2008-12-8]
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本設計主要由以下三部分組成：一、音晶元cxa1691，它是集調幅、調頻、鎖相環、立體聲解碼等電路為一體的am/fm立體聲收音ic。二、相環晶元 bu2614，通過合理設計環路濾波器，頻率能夠穩定在88～108mhz。三、dc-dc變換電路，實現了系統的低功耗和單電源供電。
系統硬體電路設計
1 接收電路設計
cxa1691s的電源電壓適應範圍寬，2～10v範圍內電路均能正常工作，此外，它還具有立體聲指示led驅動電路以及fm靜噪等功能。由於本系統沒有涉及到調幅，所以晶元中的16引腳（am中頻輸入）、15引腳（波段選擇）、10引腳（am天線輸入）和5引腳（am本振）均懸空，也可接電容到地。將7引腳（fm本振）和12引腳（fm輸入）與環路濾波器的輸入相連，從而利用鎖相環實現頻率的可控。具體電路如圖1所示。
圖1 cxa1691收音電路
2 鎖相方案設計
本設計的第二個主要部分是鎖相環電路的設計。在這裡考慮了以下幾種方案。
方案一：使用d/a控制壓控振盪器產生可變的本振頻率，該方案的調諧方式比較簡單，很容易實現自動搜尋功能，而且可以微調頻率，使收音效果達到最佳狀態。通過除錯軟體除錯硬體，所以除錯相對容易些。但它也有兩個缺點：一是dac產生的訊號幅度是量化的，不能精確地鎖定本振頻率；二是沒有環路控制，穩定性不及鎖相環好。但是通過使用8位的dac就可以使控制電壓的步進為20mv,如果使用12位的dac，則控制更精確。可見，上述兩個缺點是可以克服的。
方案二:採用pll頻率合成方式。pll頻率數字調諧系統主要由壓控振盪器 (vco)、相位比較器(pd)、低通濾波器(le)、可程式設計分頻器和高穩定晶體振盪器組成，其結構如圖2所示。其中參考分頻器、pd以及可程式設計分頻器可以全部整合在晶元bu2614內部，vco振盪器輸出fosc作為本振頻率。bu2614可以用微控制器來控制。高穩定度的晶振使得本振頻率穩定性極大地提高,而且通過微控制器控制分頻係數也可以實現頻率步進掃瞄、預置電台、電台儲存等多種功能。
圖2 鎖相原理圖
上述兩種方案都是目前產品設計廣泛使用的，為了使收音效果穩定並實現自動蒐台的連續性，本設計採用了方案二，電路如圖3所示。
圖3 鎖相環電路
3 電源設計
本系統的另外乙個有特色的部分就是dc-dc變換電路的設計。嘗試了很多方法後，最終選用max770作為3v轉5v 的電源，能夠輸出+5v，電流在1a完全滿足設計要求，且紋波較小，低於100mv，若採用濾波措施效果更佳。它的電路簡單，輸出電壓也相當穩定，電路如圖4所示。
圖4 3v轉5v的電源設計
4 時鐘顯示
本設計採用的ds12887實時時鐘晶元採用cmos技術製成，具有內部晶振和時鐘晶元備份鋰電池，和常用的時鐘晶元 mc146818b、ds1287的引腳相容。採用ds12887晶元設計的時鐘電路無須任何外圍電路和器件，並具有良好的微機介面。晶元內部含有128 位元組ram單元與軟體介面，其中14位元組為時鐘單元和控制/狀態暫存器，114位元組為通用ram，可由使用者使用，所有ram單元資料都具有掉電保護，可用於實現掉電儲存的功能。
本系統還有其他非常有特色的地方，如自動蒐台鎖臺和掉電儲存等。
結束語本設計是一款簡單實用的調頻接收機方案。其中cxa1691的應用大大降低了電路設計的複雜性，它將大部分電路整合在一起，增強了系統的穩定性。筆者曾利用ne564及一些輔助電路設計過收音電路，無論是收音的靈敏度還是訊雜比都無法與本設計相媲美。另外它整合了音訊功率放大電路使音質也有了質的飛躍。
鎖相環電路的設計在本設計中至關重要，尤其是環路濾波器的設計。筆者嘗試過三極體電路，也嘗試過lm358與lc電路結合，最終從頻頻寬度和穩定性上確定了本方案的設計。
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