Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Microcircuits de la série K174. Donnée de référence Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Les références DÉCODEUR STÉRÉO DOUBLE STANDARD KR174XA51 JSC Angstrem (Moscou) a développé et mis en production le microcircuit KR174XA51 - un décodeur stéréo conçu pour décoder un signal stéréo à la fois selon la norme nationale avec modulation polaire (OIRT) et étrangère - avec pilote (CCIR) dans les radios domestiques. Le microcircuit utilise de nouvelles solutions techniques inscrites au Code civil des inventions. Le microcircuit est logé dans le boîtier 2104.18-B (Fig. 1). Poids - pas plus de 3 g Technologie de mise en œuvre - BiCMOS planaire-épitaxial de 2 μm avec isolation en oxyde combinée et jonction pn. Le décodeur stéréo KR174XA51 met en œuvre le décodage en utilisant la méthode de division temporelle avec double suréchantillonnage pour une suppression efficace des composantes harmoniques, fournit une suppression supplémentaire de la tonalité pilote, une suppression du décalage de niveau constant entre les canaux lors du décodage d'un signal stéréo modulé polaire pour réduire les interférences lors de la commutation. « Stéréo » - « Mono » et extension de la plage dynamique, ainsi que la possibilité à la fois de reconnaissance automatique du système de décodage et de son réglage forcé, indication du système sélectionné. Si nécessaire, le décodeur stéréo peut être commuté en mode permanent "Mono". Lors de l'utilisation d'éléments de réglage de fréquence avec des tolérances serrées, le microcircuit ne nécessite pas de réglage de la fréquence des oscillations libres du VCO. Le décodeur stéréo dispose d'une sortie de contrôle de fréquence VCO (62,5/76 kHz) et contient un amplificateur de courant pour connecter l'indicateur LED du mode « Stéréo ». (Ici et ci-dessous, les valeurs de fréquence sont indiquées séparées par une barre oblique pour deux systèmes de décodage - avec modulation polaire et tonalité pilote, respectivement). Le décodeur stéréo nécessite un minimum de composants externes pour fonctionner. Brochage du microcircuit : broche. 1 - entrée du signal de retour ; broche de connexion pour intégrer les condensateurs du filtre PLL ; vyv. 2 - entrée du signal de retour ; borne de connexion d'une résistance et d'un condensateur d'intégration pour le filtre PLL ; vyv. Sortie du détecteur triphasé ; borne de connexion d'une résistance et d'un condensateur d'intégration pour le filtre PLL ; vyv. 3 - général ; alimentation négative; vyv. 4 - borne de connexion du condensateur de réglage de fréquence du VCO ; vyv. 5 - borne de connexion de la résistance de réglage de fréquence et du condensateur de blocage VCO ; Entrée de contrôle VCO ; vyv. 6 - signal de sortie pour indiquer le mode « Stéréo » ; Sortie du signal de contrôle de fréquence VCO ; vyv. 7 - entrée du signal de commande pour le commutateur de sélection du système de décodage ; vyv. 8 - Sortie du signal AF du canal B ; vyv. 9 - Sortie du signal AF du canal A ; vyv. 10 - sortie du préamplificateur de signal AF du canal B ; vyv. 11 - entrée inverseuse de l'amplificateur à filtre passe-bas pour la correction de préaccentuation en mode modulation polaire ; vyv. 12 - entrée non inverseuse de l'amplificateur à filtre passe-bas pour la correction de prédistorsion en mode modulation polaire ; vyv. 13 - sortie du préamplificateur de signal AF du canal A ; vyv. 14 - puissance de sortie positive ; vyv. 15 - entrée de signal stéréo complexe ; vyv. 16 - sortie de blocage, réglant le gain de l'amplificateur de mise à l'échelle d'un signal stéréo complexe ; entrée inverseuse de l'amplificateur de mise à l'échelle ; vyv. 17 - sortie du détecteur d'amplitude de sous-porteuse/tonalité pilote ; entrée du déclencheur Schmitt du canal pour sélectionner le mode « Stéréo » - « Mono ». Le schéma fonctionnel du décodeur stéréo est présenté sur la Fig. 2, et un schéma typique de son inclusion se trouve sur la Fig. 3. Le signal stéréo complexe est envoyé à l'entrée de l'amplificateur de mise à l'échelle DA1, qui sert à amener la tension d'entrée au niveau nominal du décodeur de 200...250 mV. Le signal passe ensuite à l'entrée du détecteur de phase et à l'entrée du décodeur de signal stéréo. La deuxième entrée du détecteur de phase reçoit un signal de référence provenant du formateur d'impulsions de commande. Le signal échantillon a la fréquence soit d'une sous-porteuse, soit d'une tonalité pilote. Le signal de sortie du détecteur de phase est proportionnel au déphasage entre les signaux d'entrée et de référence du détecteur de phase ; il contient également d'autres composants combinatoires dans un large spectre de fréquences. Pour isoler le composant utile, un filtre PLL à intégration proportionnelle est utilisé, réalisé sur un amplificateur opérationnel DA2 avec des condensateurs d'intégration externes (C5, C6 sur la Fig. 3) dans le circuit OS. De plus, le filtre forme la caractéristique fréquence-phase de la boucle PLL, assurant sa stabilité et les paramètres nécessaires de la bande de capture. La tension d'erreur de phase intégrée, extraite du filtre PLL à l'aide d'un amplificateur différentiel de sortie de courant DA3, est appliquée à l'entrée de commande du VCO. Les impulsions de sortie du VCO avec une fréquence nominale de 500/608 kHz sont fournies au formateur d'impulsions de commande qui, après recalcul et décodage, génère des signaux de commande du décodeur et un signal de référence pour le détecteur de phase, fermant ainsi la boucle PLL. Le décodeur de signal stéréo est composé de quatre unités d'échantillonnage/stockage - deux par canal. Le formateur d'impulsions de commande fournit un déphasage des impulsions d'échantillonnage, en les synchronisant avec les maxima et les minima de la tension de fréquence de sous-porteuse, pour détecter les enveloppes des canaux A et B, respectivement. Le décodeur contient également des multiplexeurs-interpolateurs analogiques des canaux A et B, qui rééchantillonnent le signal. De plus, ils assurent une transition vers le mode "Mono" en fournissant un signal de l'entrée du décodeur à ses sorties, en contournant les blocs de décodage. Le signal décodé se présente sous la forme de pas de 31,25/38 kHz. Le suréchantillonnage consiste à ajouter des points intermédiaires entre des échantillons de signaux adjacents, de manière à diviser par deux l'amplitude des pas et à doubler leur fréquence (à 62,5/76 kHz). Ainsi, après filtrage par les filtres RC de sortie R6C12 et R7C13, une réduction par quatre du niveau de bruit supra-tonal dans le signal de sortie a été obtenue. À partir des sorties du décodeur, les signaux A et B sont fournis aux entrées des répéteurs de tension tampon DA4, DA6 (Fig. 2), puis via les amplificateurs additionneurs DA7, DA8 à la sortie du microcircuit. Les filtres R6C12 et R7C13 sont utilisés pour compenser la préaccentuation du signal haute fréquence avec une constante de temps tHF=R6C12=R7C13=50 μs. Pour obtenir tHF = 75 µs, il est nécessaire d'ajuster les valeurs des condensateurs, ou, si nécessaire, d'introduire des éléments de commutation électroniques à constante de temps. Lors du décodage d'un signal stéréo modulé polaire, la correction de la préaccentuation basse fréquence du canal différence (A-B) est effectuée par un filtre passe-bas avec entrée et sortie différentielles, composé d'un circuit RC externe R3C10R4 et d'un amplificateur interne. DA5 avec une sortie courant. L'amplificateur DA5 s'allume automatiquement en modes modulation polaire et "Stéréo". Constante de temps tnch = (R3+R4)C10=1,0186 ms. Gain de l'amplificateur U1-3/U10-9=4, où U1-3 et U10-9 sont la tension sur la paire de broches correspondante du microcircuit. Le détecteur synchrone d'amplitude convertit la tonalité pilote/sous-porteuse en une tension continue et les intègre sur un condensateur externe C2 (Fig. 3), filtrant les composants audio. La tension continue intégrée est utilisée pour compenser une tonalité pilote/sous-porteuse proche de zéro dans la chaîne de signaux à l'aide d'une rétroaction négative. Le signal de sortie du détecteur d'amplitude va également à l'entrée du déclencheur de Schmitt qui, si le niveau du signal est suffisant, fait passer l'ensemble du décodeur stéréo KR174XA51 du mode « Mono » au mode « Stéréo ». Le commutateur du système de décodage est réalisé sur la base d'un générateur infra-basse fréquence avec un déclencheur RS. En l'absence de reconnaissance du signal stéréo, le décodeur stéréo passe périodiquement du fonctionnement avec modulation polaire (PM) au fonctionnement avec tonalité pilote (PT) et inversement. Une fois que la fréquence de la sous-porteuse/de la tonalité pilote est capturée et que le déclencheur Schmitt génère le signal « stéréo », l'oscillateur infra-basse fréquence s'arrête et le déclencheur RS maintient le décodeur stéréo dans la norme de décodage reconnue. De cette manière, un « réglage automatique » du signal reçu se produit. L'amplificateur de courant indicateur offre la possibilité de connecter directement une LED au décodeur stéréo, indiquant le fonctionnement en mode "Stéréo". La sortie de l'amplificateur - broche 7 - est utilisée pour contrôler la fréquence d'oscillation libre du VCO. La LED est éteinte pendant le réglage du VCO. Principales caractéristiques à Tam.avg=25+5°С et fréquence de modulation 1 kHz
Le mode "Stéréo" (A+B) se caractérise par la présence des deux composants AF dans le signal stéréo complexe - à la fois dans le canal A et dans le canal B. L'enregistrement "Stéréo" (A+B), A, B signifie que , selon les conditions de mesure, il est d'abord appliqué au signal stéréo complet du décodeur stéréo, puis mis à zéro alternativement le composant B puis A, respectivement. En mode « Stéréo » (A+B), 0 fournit d'abord un signal stéréo complet, après quoi les deux composants sont réinitialisés ; la sous-porteuse demeure. De telles conditions de test pour les décodeurs stéréo sont dictées par les caractéristiques de fonctionnement de la boucle PLL et sont nécessaires pour garantir une capture fiable d'un signal stéréo. Il est à noter que électriquement le microcircuit est capable de supporter, sans conséquences négatives, une tension d'alimentation jusqu'à 8 V, une tension de signal stéréo complexe jusqu'à 0,5 V et un courant de sortie AF sur les canaux A et B jusqu'à 5 mA, mais le fonctionnement du décodeur stéréo dans ce mode n'est pas garanti. Pour minimiser le bruit, en particulier lors de la réception de stations faibles, il est recommandé d'activer un filtre passe-bas avec une fréquence de coupure de 70...80 kHz à l'entrée du décodeur stéréo (au moins le R1C1 passif le plus simple, illustré dans le schéma de connexion typique). Les plus efficaces sont les filtres passe-bas actifs du 2e au 4e ordre. La suppression du bruit et des signaux parasites hors bande vous permet d'empêcher leur conversion lors du décodage dans le spectre audio et d'approcher ainsi les paramètres de bruit maximaux réalisables. La bande de fréquence du CSS étant beaucoup plus large que la bande AF (de plus limitée par un filtre passe-bas avec une constante de temps tf = 50 μs, ce qui correspond à 3,2 kHz), le CSS qui l'accompagne et le bruit décodé avec le le signal stéréo s'avère être 10...18 dB plus élevé qu'avec une réception monophonique. Par conséquent, lors de la réception de signaux inférieurs au niveau auquel le rapport signal/bruit initial de la réception mono tombe à 48...40 dB, il est nécessaire de forcer le décodeur stéréo à passer en mode « Mono » pour maintenir un son acceptable. qualité. Pour ce faire, vous devez utiliser le signal indicateur d'intensité de champ (niveau du signal), disponible dans la plupart des microcircuits du circuit de réception radio. Lors de l'utilisation d'un filtre d'entrée, la séparation des canaux se détériore d'autant plus que l'irrégularité de la réponse en fréquence et le temps de retard de groupe sont élevés dans la bande CSS de 20 Hz à 53 kHz. Ainsi, lorsque vous travaillez avec le filtre le plus simple R1С1 (Fig. 3), la séparation réelle des canaux se détériore jusqu'à 24 dB pour PM et jusqu'à 20 dB pour PT. De plus, il est nécessaire de minimiser l'irrégularité de la réponse en fréquence non seulement dans les parties supérieures (fréquence supratonale), mais également dans les parties inférieures du spectre de fréquences. Les valeurs des condensateurs de blocage d'entrée (C4 sur la figure 3) et des condensateurs de blocage (C3) trop grandes en termes de bande passante sont nécessaires pour assurer une séparation élevée des canaux. Le niveau du signal de sortie est ajusté à la valeur nominale de 200...250 mVeff en connectant une résistance supplémentaire en série avec le condensateur C3. Dans ce cas, le coefficient de transfert de l'amplificateur de mise à l'échelle DA1 (Fig. 2) varie entre 1...5 conformément à la formule : Kp=1+20/(5+Radd), où Radd est la résistance en kilo- ohms de la résistance supplémentaire. Les éléments C8, R5 définissent la fréquence des oscillations libres du VCO du système PLL. Avec une constante de temps tf=R5C8=0,94 µs +1 %, un réglage de la fréquence n'est généralement pas nécessaire. Si la précision des valeurs de ces éléments est moins bonne, il est recommandé de réaliser la résistance R5 sous la forme d'une connexion en série d'une résistance constante d'une résistance de 4,3 kOhm et d'une résistance alternative d'une résistance de 1 kOhm. Lors du réglage de la fréquence du VCO, la fréquence du signal sur la broche 7 du microcircuit est contrôlée. La LED est éteinte à ce moment et la broche 8 est connectée au fil commun. La fréquence du signal contrôlé doit être de 62,5 kHz. Le condensateur C9 réduit quelque peu l'effet des interférences sur la stabilité de fréquence et la distorsion de phase du signal et peut être éliminé si nécessaire. Lors de l'utilisation d'une source d'alimentation avec une tension autre que 6 V, il est recommandé d'ajuster la valeur de la résistance R5 conformément au graphique de la dépendance de l'écart de fréquence du VCO sur la tension d'alimentation (Fig. 4). La valeur et le signe de la correction de la résistance (en pourcentage) doivent être égaux à l'écart de fréquence (en pourcentage) au point correspondant du graphique. DÉCODEUR STÉRÉO DOUBLE STANDARD KR174XA51 La valeur requise de la constante de temps tph peut être obtenue avec d'autres valeurs des éléments R3, C10, R4. Il suffit de supposer que la résistance totale R3+R4 doit être comprise entre 20...50 kOhm. Si l'erreur tHF est supérieure à 2%, la séparation des canaux en mode modulation polaire en AF inférieur à 1 kHz se détériore, ce qui est subjectivement imperceptible à l'oreille dans certaines limites. L'inégalité des valeurs de résistance des résistances R3, R4 n'a pratiquement aucun effet sur les paramètres de sortie, qui peuvent être utilisés lors de la sélection des valeurs nominales dans la plage standard ou du réglage de tHF à la séparation maximale. Le condensateur C11 fixe l'intervalle de temps pendant lequel la présence d'un signal de l'une ou l'autre norme de codage est vérifiée une à une. Le standard de décodage est forcé en connectant la broche 8 du microcircuit au fil commun pour la modulation polaire et au fil d'alimentation positive pour la tonalité pilote. En mode de détection du système de décodage automatique, les niveaux de tension haut et bas sur cette broche peuvent être utilisés pour indiquer le système de décodage sélectionné du signal reçu. Pour ce faire, il est nécessaire d'assurer une impédance d'entrée élevée de l'indicateur - supérieure à 1 MOhm. Le condensateur C2 règle la constante de temps d'intégration du détecteur d'amplitude. Le réduire peut entraîner une détérioration de la séparation des canaux en AF dans un système à modulation polaire et des déterminations erronées du signal stéréo, et son augmentation peut entraîner une augmentation du temps d'identification. Le temps d’identification, quant à lui, doit être inférieur à l’intervalle de temps imparti pour l’identification. Le décodeur stéréo peut être forcé en mode mono en connectant la broche 18 au commun via une résistance de 68 kOhm. En pratique, il est plus pratique de mettre en œuvre cette fonction à l'aide d'un nœud dont le schéma est représenté sur la Fig. 5. Si la tension de sortie de l'AF est réglée à un niveau supérieur à 250 mVeff, alors la valeur de la résistance R2 doit être réduite. La LED HL1 doit avoir une chute de tension directe minimale. Seules les LED rouges avec une luminosité acceptable à un courant de 0,5 mA conviennent ici. Sinon, la LED devra être allumée via un amplificateur de courant tampon selon le circuit de la Fig. 6. Le même étage tampon peut être utilisé pour générer un signal stéréo logique TTL/CMOS. Il est retiré du collecteur du transistor VT1 (la résistance R2 doit être remplacée par une autre d'une résistance de 100 kOhm). La présence du signal "Stéréo" correspond à un niveau logique bas en sortie de l'étage tampon (au niveau du collecteur du transistor VT1). Lors du montage d'un microcircuit sur une carte, vous devez prendre en compte la haute sensibilité du détecteur de phase aux courants de fuite et éviter de remplir les broches 1 et 2 du microcircuit avec du flux. De bons résultats à cet égard sont obtenus en utilisant un anneau de protection constitué d'un conducteur imprimé connecté à la broche 3. L'anneau doit entourer les broches 1 et 2, ainsi que les broches des éléments R2, C5, C6 (Fig. 3). De plus, pour minimiser le bruit émis par le microcircuit, le condensateur de filtrage d'alimentation C7 doit être situé le plus près possible de ses broches 4 et 15, et les éléments R5, C8, C9 - des broches 4, 5 et 6. En figue. La figure 7 montre la dépendance du niveau minimum du signal de sortie auquel le décodeur stéréo passe en mode « Stéréo » sur la tension d'alimentation pour les deux normes de décodage. La caractéristique courant-tension de sortie de l'indicateur de mode "Stéréo" (à la broche 7 du décodeur stéréo) est illustrée à la Fig. 8. Ici, dans la section Uind = 1,4...2 V, le courant de sortie circulant avec une fréquence de 62,5/76 kHz a une forme d'impulsion proche d'un méandre. Avec une nouvelle augmentation de la tension indicatrice, l'amplitude des impulsions de courant diminue et à Uind = 2,2 V ou plus, le courant indicateur devient constant et fluide. Les dépendances du facteur de distorsion non linéaire et du courant consommé par le décodeur stéréo sur la tension d'alimentation sont présentées sur la Fig. 9 et 10 respectivement. Auteur : S.Alenin, Moscou Voir d'autres articles section Les références. Lire et écrire utile commentaires sur cet article. Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique : Cuir artificiel pour émulation tactile
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