Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 [ 136 ] 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

позволяет строить тракты высокой и промежуточной частот, работающие на частоте входного сигнала до 70 МГц,

Последние достижения в области микроэлектроники обеспечивают создание новых типов бытовой РЭА с большими функциональными возможностями. Значительно расширено влияние цифровой элементной базы, все чаще используются цифровые устройства для расширения услуг, предоставляемых потребителям [10]. Функции цифровых устройств (ЦУ), входящих в состав радиоприемных устройств, в основном сводятся к определению параметров состояния узлов приемников г! изх!ененню состояний, если это необходимо, по определенной программе. Использование ЦУ в качестве центрального управляющего устройства позволяет реализовать цифровой контроль и управле11не фактически всеми фущ<циями радио- и телевизионных ирнемников. С по.мощыо ЦУ можно выполнять синтез частот, управление днсплея.чп!, а также осуществлять выбор параметров: полосы пропускания, коэффициентов усиления трактов и их поддержание. На рис. 5.107 показана схема управления работой синтезатора частот (СЧ). Принцип управления заключается в том, что в цепь ФАПЧ включается цифровой делитель частоты, коэффициент деления которого меняется под действием управляющих сигналов,

Переменный делитель состоит из пересчитывающего устройства Р, двух програм.миых счетчиков Ns = 5 бит и Np=10 бит и регистра RG. В исходном состоянии в счетчики заннсываются определенные величины. Каждый импульс Р изменяет содержимое счетч!!ков. Пока содержимое счетчика Ns¥=0, сигнал С имеет высокий уровень и коэффициент деления N = 33. Прн Ns=0 сигнал С переводит Р в ре-Ж1!м деления с N = 32. Частота колебаний на выходе делителя fo = = fG/ = fG/Ns+32Np. Так как N, =5, а Np=10, то N aKc = 32767, а Nm ., = 952. Ка;:;до.!у значению частоты соответствуют свои значения Ns и Np, которые в виде 15-разрядного слова записываются в регистр. При завершении одного цикла деления {Np=0) данные из регистра перезаписываются в счетчики и цикл повторяется. Команда на перестройку частоты подается с пульта управления (клавиатуры).

На рис. 5.108, а пртшедена структурная exejia микросхемы КР1015ХК2, предназ1!аченной для управления частотой настройки радиоприемииков. М!!кросхема содержит 20-разрядные прнехшый Р1 и буферный Р2 регистры, 12-разрядиый двоичный делитель частоты N1 с переменным коэффициенто\! деления от 16 до 4095 с шагом, кратным единице (ДПКД), 7-разрядный поглощающий счетчик Ng, логический блок управления (БУ), опорный генератор G, опорными делитель N2 и частотно-фазовый дискриминатор (ЧФДК Микросхемы работают следующиь! образом [И]. В приемный регистр с помощью клавиатуры или от управляющего контроллера подается в последовательном коде информация о коэффициенте деления. Скорость ввода информацттн Б дво1!чиом коде может достигать до 50кбнт/с. Управление рел{имами работы микросхемы осуществляется с помощью командного слова (рис. 5 108,6). Блок управления по определенной програ.мче путем последовательного прибли.жеиия настраивает генератор на заданную частоту, после чего осуществляет автоматическое сложение за ней. Опорный генератор сформирован на транзисторе VT1, который переводится в линейный режим с помощью внешнего резистора. Внешние подстроечные конденсаторы обеспечивают устойчивую генерацию синусоидалыюго сигнала на осиовтюй частоте. Опорный делитель преобразует синусоидальный сигнал в нм-



IS Г7

ZD 21

6,28

8 19 n IS IS

f 2430-41 1,2292126 25 -33

Рис. 5.109. Микросхема КА1508ХЛ1:

д геверато ! i -переключатель УКВ/СВ; 3 - ОЗУ 8X8 бит; 4 - ДПКД; 5 - сканирующий счетчик; 6 - блок управления; 7-фазовый детектор; в - регистр сканирующий; 9 - входной регистр; Ш - асинхронный генератор; И выходной каскад; 12 - делитель на 2

Выводы; 1 - выбор диапазонов; 3 -сброс входного регистра; 4 - синхронизация; 5 - информационный вход; 6, 28 - плюс Uj: 7, 9 -общий; 8 - выход делителя спорной частоты; 10, И, 13, 14 - выводы мощных транзисторов; 12 15, 16-выходы фазового детектора; 17. 18 -контуры генератора: 19 - выход ДПКД; 20 -Вход внешнего генератора УКВ диапазона; 21-вход виеишего генератора СВ-диапазона; 22 - выход управления схемой внешнего ДПКД; 23 - вход/выход асинхронного генератора; 24 - блокировка звукового сигнала; 25. 26 - входы захвата станций; 27 - сканирование вверх; 29 -ска-иированнс вниз; 30 - управление записью в память; 3!-выход линии задержки; 32 - выход звуковой сигнализации; 33 - вход управления адресо,\1; 34-40-адресные входы; 4] -выход линии задержки; 42 - начальная установка: 43, 44 - счстчнк-делитель на 2

пульсный И обеспечивает его деление на частотах до 10 МГц с коэффициентом деления 102-1 и 2560. Частотно-фазовый дискриминатор сравнивает поступающие на его входы выходные импульсы делителей N1 и N2 и вырабатывает сигнал ошибки. Сигнал с выхода ЧФД подается на интегратор, выполненный на п-канальном транзисторе VT1, который формирует на своем выходе постоянное напряжение, соответствующее одной из синтезируемых частот. Второй выход ЧФД обеспечивает индикацию фазовой синхронизации в кольце ФАПЧ.

В микросхеме КР1015ХКЗ опорный делитель имет три фиксированных коэффициента деления: Ki = 1024; К2=2560, Кз=5120, Для получения коэффициентов деления Ki и 1<2 программным способо.м вывод 14 микросхемы присоединяется к выводу 10, а для реализации Кз - к выводу 2, Частота кварцевого резонатора выбирается для группы А от 12 МГц до 20 кГц, а для группы Б -от 8 .МГц до 20мГц. Микросхемы КР1015ХК2 и КР1015ХКЗ работают от источ-



впив

G СВ

НА 1508XJfl

30-33

г%ч1,чг

311-40

Рис. 5.110. Синтезатор частоты приемника УКВ и СВ программ на микросхеме КА1508ХЛ1

ника напряжения питания Ui,n = 5Bj-10 7o на частоте входного сигнала !вх=6МГц. Уровни управляющих напряжений из,;3,2В; Ug,;<0,45 В. Транзистор VT1 имеет напряжение сток/исток 16 В.

Микросхема КА1508ХЛ1 (рис. 5.109) обеспечивает автоматический поиск и настрой :у на частоту радиостанции, запоминание и смену частот семи радиостанции по выбору пользователя в каждом диапазоне. Микросхема вырабатывает звуковые сигналы различного тона и длительности, оповещающие о смене диапазона рабочих частот, достижении верхней и нижней границ диапазона.

Внешние управляющие сигналы, поступающие на делитель с переменным коэффициентом деления 4 со сканирующего счетчика 5, позволяют осуществлять сканпрование диапазона приема с определенным шаго.м в ручном или автоматическом режиме. При настройке на станцию код, определяющий коэффициент делителя, записывается в ОЗУ 3 с последующим использованием для быстрой настройки, так как нет необ.ходимости в последовательном подборе. Регистр входной информации предназначен для использования внешнего контроллера. На рис. 5.110 показан при.мер использования микросхемы КА1508ХЛ1 в СЧ приемника с СВ и УКВ диапазонами [11]. Для построения СЧ требуются перестраиваемые генераторы СВ и УКВ диапазонов, кварцевый резонатор и RC-фильтры. В УКВ диапазоне используется дополнительный делитель, имеющий коэффициент деления Р или P-f 1 и большее быстродействие. Прн работе опорного генератора с частотой !с = 3,6МГц диапазон из.мененпя коэффициента Деления N и шаг перестройки соответствуют табл. 5.16. .Микросхема КА1508ХЛ2 имеет коэффициенты .1еления 108. .231, 97...209, 649...797, 980...1190, а микросхема КА1508ХЛ4 - 109...232, 3820...4240, 3835... ...4870.

На рис. 5.111 приведена схема микропроцессорной системы управления радиовещательным приемником. Управление предусматрн-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 [ 136 ] 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165