基于BH1417芯片的FM無線發(fā)射電路設計
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BH1417是FM無線發(fā)射芯片，它可工作于87MHz～108MHz頻段，與簡單的外圍電路配合使用，可發(fā)射音頻FM信號，它可以將計算機聲卡、游戲機、CD、DVD、MP3、調音臺等立體聲音頻信號進行立體聲調制發(fā)射傳輸，配合普通的調頻立體聲接收機就可實現(xiàn)無線調頻立體聲傳送。適用于生產(chǎn)立體聲的無線音箱、無線耳機、CD、MP3、DVD、PAD、筆記本電腦等的無線音頻適配器。
BH1417的原理特性
FM發(fā)射電路采用穩(wěn)定頻率的鎖相環(huán)系統(tǒng)。這一部分由高頻振蕩器、高頻放大器及鎖相環(huán)頻率合成器組成。調頻由變容二極管組成的高頻振蕩器實現(xiàn)，高頻振蕩器是鎖相環(huán)的VCO，立體聲復合信號通過它直接進行調頻。高頻振蕩器由第9引腳外部的LC回路與內部電路組成，振蕩信號經(jīng)過高頻放大器從11引腳輸出，同時輸送到鎖相環(huán)電路進行比較后，從第7引腳輸出一個信號，對高頻振蕩器的值進行修正，確保頻率穩(wěn)定。一但超過鎖相環(huán)設定的頻率，第7引腳將輸出的電平拉高；如果低于設定頻率，它將輸出的電平拉低；相同的時候，它的電平將不變。
1) 將預加重電路、限幅電路、低通濾波電路(LPF)一體化，使音頻信號的質量比分立元件的電路(如BA1404、NJM2035等)有很大改進。
2) 采用鎖相環(huán)鎖頻，并與調頻發(fā)射電路一體化，使得發(fā)射的頻率非常穩(wěn)定。
3) 采用了4位拔碼開關進行頻率設定，可設定14個頻點，使用非常方便。
BH1417的內部結構如圖1所示。它由5部分組成：音頻預處理電路(加重、限幅和低通濾波)；基頻產(chǎn)生電路(晶振、分頻)；鎖相環(huán)電路(相位檢測、鎖頻)；頻率設定電路(高低電平轉換)；調頻發(fā)射電路。外圍電路主要有拔碼開關組成的頻率控制電路、壓控振蕩器組成的載波產(chǎn)生電路、定時器以及一些耦合電容。
應用電路
音頻輸入端的限幅電路設計
BH1417音頻輸入有最大電平限制，過大的輸入電平會損壞芯片。在前期的試驗階段，輸入音頻電平幅值具有不可預測性，為了保護芯片，需對輸入音頻信號進行限幅處理。限幅電路很簡單，利用可變電位器即可。電路如圖2所示，圖中電容的作用是將音頻信號耦合到芯片中，同時有隔直流功能。
壓控振蕩器參數(shù)設計
結合BH1417頻點可知，壓控振蕩器的頻率變化范圍必須覆蓋芯片的所有頻點。考慮到通用元器件的精度和加工工藝水平，這里適當放寬頻段，以保證芯片能正常地鎖住頻點。假定頻帶為：80MHz～120MHz。壓控振蕩器的電路如圖3所示。L采用普通的磁芯可調式電感，電感量標稱值為(30 nH～60nH)；變容二極管的電容隨偏置電壓的變化而改變，其極限范圍為(7pF～35pF)。為了保證電路的穩(wěn)定性，C2與C3值不能相差太大，這里假定C2取51pF，C3范圍取為7 pF～35pF。下面確定C1的值。由式(1)、式(2) 可知電感L、電容C3均取最小值時，壓控振蕩器取得最大振蕩頻率，反之，取得最小頻率。
合并式(1)、(2)，得：
其中，C2，C3串接后電容范圍為：6.16 pF～20.76pF，將L、C3的極限值代入式(3)，整理后有：
上式中C1的單位是pF。計算得：45.27
FM發(fā)射電路設計
立體聲信號通過1、22引腳輸入，配合2、3、20、21這幾個引腳外部的阻容組合，完成立體聲信號的低通濾波、預加重和調制，調制后的復合信號通過5腳輸出。15、16、17、18引腳輸入的頻率代碼經(jīng)過解碼和鑒相后，由7腳輸出PLL振蕩器的控制信號VCO。此VCO控制外部由分立元件組成的高頻振蕩電路，產(chǎn)生FM調頻的載波信號，并通過一個達林頓三極管2SD2142對5腳輸出的復合立體聲信號進行FM頻率調制。調制后的信號通過9腳輸入到BH1417，經(jīng)過內部的射頻放大器放大后的射頻信號由11腳輸出。輸出后的信號可以直接接到發(fā)射天線上進行發(fā)射，或者輸入到射頻功率放大器進行放大后發(fā)射，以擴大發(fā)射距離。13、14腳需要外接7.6MHz的晶體振蕩器，提供給BH1417內部的鑒相、立體聲信號調制等部分所需要的穩(wěn)定時鐘。
綜上可得BH1417無線發(fā)射芯片的典型應用電路，如圖4所示。用戶可以通過改變撥碼開關JP1的閉合與斷開來設置發(fā)射頻率(具體如表1所示)，以避開可能存在的區(qū)域內強廣播電臺的干擾。
結語
BH1417在很多產(chǎn)品中都可以應用，但其外圍電路設計與控制的原理基本相同，本文介紹的設計方案經(jīng)過實際應用，可以保證BH1417正常工作，其壓控振蕩器與射頻部分設計可以被借鑒或直接應用。
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