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之前在《索尼SONY SRF-S84電路分析與打磨》一文中簡單分析了索尼CXA1129N這枚神奇的芯片。神奇?是因為它是專為超低壓隨身聽設計的純模擬收音芯片，支持中波調頻雙波段 從高放到立體聲解調的所有功能，耗電低?，電池電壓低至0.95V仍可以工作，超低中頻二次變頻省去了?外圍大?中周或者陶瓷濾波器，內部設計有獨特?的鏡像?抑制措施? 移相?混頻? 有源低通??濾波器?和?AFC， AGC等輔助功能等等。這枚?芯片?只?在?索尼?自家?的?SRF系列?收音機?隨身聽?使用?，應該?有?專利?保護?從來?沒有?授權?過?別家使用??，而?別家?類似?集成電路?機型?只能?使用?常規(guī)?收音芯片?的低電壓?版?，例如?TA8122F，TA8132F，TA2111F等?，?技術?上的?差距?可見一斑?。本文?進一步?談談?該?芯片?的?設計?獨到之處?。

主要?技術參數(shù)

電壓：0.95V-4.5V

電流：FM 16mA; AM 14mA

FM一中頻?： 30Mhz

FM二中頻?： 150Khz

FM靈敏度?： 10dBuV, S/N=30dB

FM選擇性: 40dB

FM S/N: 60dB

FM THD: 0.1%

FM鏡像抑制: 39dB

AM中頻?: 55Khz

AM靈敏度?：10dBuV, S/N=6dB

AM選擇性: 35dB

AM S/N: 50dB

AM THD: 0.3%

AM鏡像抑制: 41dB

基本?原理

該芯片還是基于超外差原理，為了追求外圍電路極簡，摒棄了傳統(tǒng)中周或?陶瓷?濾波器，而傳統(tǒng)中周濾波器屬于高Q器件，是選擇性的關鍵。因此為了滿足同等的選擇性指標?要求，只能在芯片內部設計基于RC元件的電子濾波器，但是這種電子?濾波器Q值往往很低不大于20，因此又引入了二次變頻技術和低中頻技術，這樣才能達到選擇性和鏡像抑制要求，可以?看出?電路框架都是圍繞這個設計?思路展開的。而低中頻技術又給脈沖計數(shù)鑒頻提供了條件，而不用傳統(tǒng)的正交鑒頻器外圍的陶瓷振子或者線圈了，性能上還更有優(yōu)勢。立體聲解調還是鎖相環(huán)原理，保留了傳統(tǒng)的VCO振蕩線圈和電容。

高放第一變頻級

調頻?中波?高放?是?彼此?獨立的?，都?受?AGC控制?實現(xiàn)?大?動態(tài)放大?能力??，控制信號?取自?第二變頻?輸出?。調頻?高放?是?共基?共?集?級聯(lián)?可以?提供?約?10dB增益?。調頻?調諧?為?常見的?兩連?，高放級?輸入?調諧?，一本振?調諧?。第一變頻?級?為雙??平衡混頻?，具有?更好的?動態(tài)?范圍?，更好的?隔離?本振?干擾?，避免?噪聲?進入?下一級?。第一?變頻后?的?中頻??約為?30Mhz，大大?高于?常規(guī)?的10.7Mhz中頻?，這對于?抑制?鏡像?有?好處?，為?第二次?變頻?做?準備?。

第二變頻級

調頻?第二變頻級?是?該?芯片?的?核心?，它?同時?也是?中波?的變頻級?，為了?克服??低中頻?帶來的??鏡像干擾?問題??，該?級需要?特殊?技術?手段???。二?本振?頻率?為?固定的?57.1Mhz，由?外圍?線圈調整??實現(xiàn)?。變頻級??由?兩個雙?平衡??混頻單元?組成?，變頻?增益?可控?，這點?對于?鏡像?抑制比?指標?很?關鍵?。?二本振?信號?經(jīng)過二分頻計數(shù)?后?產(chǎn)生?兩個?相差?90度?的?信號?分別?送到?兩個?單元?，混頻?后?的?得到?兩個?中頻?為?155Khz調頻?中頻?或者?55Khz的?中波?中頻?。??

鏡像抑制網(wǎng)絡

鏡像?干擾?是?超外差?特有?的?問題?，干擾?信號?與?本振?或?其?諧波?混頻?的?和差?信號?如果正好??落于?中頻?通帶?，它?也可以?被??解調，形成所謂?假臺?；如果這時??剛好有?目標?電臺?位于?中頻帶?，那么?將?形成?同頻干擾?這是?無法?調和?的?問題?。?抑制鏡像?干擾?最好??在?變頻前?通過?調諧?選頻?的?手段?將?鏡像?頻率?抑制?在高放??通帶?之外?，而?1129N由于?沒有帶寬?很窄?的輸入??選頻?網(wǎng)絡，加上?必須?使用?低?中頻?，所以?鏡像?問題?更加?突出?，必須?在二???中頻?通道?上加以?抑制?。??

57.1Mhz的?二?本振?信號?被?分為?兩路?，一路?正常?相位?另?一路?被?移相?90度?，分別?送入?兩個?混頻?單元?，混頻后?都?得到?150Khz中頻?，移相?90度?那?路?中頻?再?被?移相?90度?，然后?再?與?另一路?正常?中頻?疊加?，根據(jù)?數(shù)學?計算?，鏡像?頻率?在?疊加?后?正好?互相?抵消?了，而?正常?頻率?不受?影響?。框圖中?PSN為?四階?相移?網(wǎng)絡?，由?兩個?二階?濾波器?組成?，這兩個?濾波器?的?相位?誤差?為?90度?時，鏡像?抑制比?為?40dB。FM LPF是?由?RC元件?組成的?9階有源濾波器?，截止?頻率?為?300Khz，幅頻特性?等效?于?級聯(lián)?的?常規(guī)?陶瓷濾波器?，可以?對?鄰頻?衰減?40dB以上?。

脈沖計數(shù)鑒頻器

常見的?鑒頻器?都是?利用?調頻波?幅頻?或者?相頻?斜率?不為?0的?原理?解調?信號?，這個?斜率?對應的?就是??我們?熟悉?的?S曲線?的?直線段?部分?。脈沖?計數(shù)?鑒頻器是?將?調頻波?限幅?后?，通過?微分電路??和?單穩(wěn)態(tài)?多諧振?蕩?電路講?調頻?波???轉換成?調頻?脈沖?，由于?調頻波?是?疏密?相間?的，瞬態(tài)?頻率?高?的?脈沖?數(shù)量?就?多?，反之?就?少?，所以?通過?低通濾波器?后?瞬態(tài)?脈沖?數(shù)量?相當于?被?記錄?下來?并?提取?出?它?的?直流?分量?，因此?就?得到?了不同?幅度?的?電平?，電平?高低?起伏?是?跟隨??調制?信號?有?規(guī)律?變化?的，也就?完成了信號??解調?。脈沖?計數(shù)?解調?動態(tài)?范圍?大?，線性度?好?，利于?集成?，但是?中心?頻率?做不高??，所以?非常??適合?1129N的?低?中頻?場合?。

?立體聲解調

立體聲?解調?是?常規(guī)鎖相環(huán)??方式?，不同的是?，由于?調頻?的?中頻?只有?150Khz, 立體聲?信號?副載波?為?38Khz，這些?信號及?其?諧波??在?解調?器?內容易?發(fā)生?各種?差拍干擾?，因此?在?解調器?輸入端?插入?了?四階低通濾波器?避免?干擾?發(fā)生?，使得?解調?指標?等同于其他??常規(guī)?芯片?的水平?。在?實際?應用?電路?中?，索尼?用?只一只?562精密?電容?與?線圈?并聯(lián)?形成?VCO振蕩?。

CXA1129N為90年代初的獨家黑科技，它的誕生顯著?減小?了?PCB規(guī)模?與?體積?，裝備?它?的?諸多?機型?例如?S50/53, S83/84等均?大為成功。