低电压调频接收器MC3367的原理及应用

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1. MC3367的特点及功能　　MC3367是一种新颖的低电压调频接收芯片，它由振荡器、混频器、中频放大器、中频限幅器和正交鉴频器等组成。由于该芯片具有电源电压低、灵敏度高、功耗低、低电压监视等特点，所以在频率为 75MHz的窄带音响设备和数据接收系统中广泛应用。同时，也成为无绳电话等通讯设备中的首选器件。1.1 主要特点    MC3367低电压调频接收器有如下特点：    ●电源电压低；    ●灵敏度高；    ●信噪比为12db时，信号源灵敏度为0.5μV；    ●功耗低；    ●内含低电压检测电路；    ●具有线性稳压电源；    ●具有工作和备用两种工作状态；    ●内含自偏置音频缓冲器和电压增益为3.2的数据缓冲器；    ●内含频移键控 （FSK）的数据整形比较器；    ●输入频带宽；     ●采用标准28脚表面封装（SOIC）。    MC3367的引脚排列如图1所示，各引脚功能如表1所列。



1.2 推荐工作参数    ●电源电压（VCC）：1.1～3V；    ●接收机允许电压：0或VCC；    ●1.2V选择电压：开路或VCC；    ●射频（RF）输入电压：0.001～100mV；    ●射频输入频率：0～75MHz；    ●中频频率：4.55kHz；    ●音频缓冲器输入电压：0～75mV；    ●数据缓冲器输入电压：0～25mV；    ●比较器输入电压：10～300nV；    ●工作温度：0～＋70℃。

2. MC3367的组成原理　　MC3367是一种调频窄带接收器件，它能接收75MHz以下的音频和数据信号。它的内部电路如图2所示，主要由低电压监测电路、数据缓冲器、音频缓冲器、比较器、基准电压源、线性稳压器、正交解调器、中频放大器和混频器组成。现对部分内部电路做些说明。2.1 低电压检测电路    当电源电压低于1.1V时，MC3367的20脚上将呈现出一个NPN晶体管集电极的开路输出，这可以提高检测电路的断开电压 。当1.2V的选择脚连到MC3367电源时，通过编程可使低电压检测器在VCCCC之间接一个上拉电阻，其值为100kΩ，当负载电阻RL为100kΩ时，比较器的最高频率仅为25kHz。比较器也是自偏置电路，因此，应为交流耦合输入。
3. 由MC3367组成的接收机电路　　由MC3367和少量外围元件组成的接收机电路如图3 所示。可以看出，当射频或中频信号由天线接收后，首先经混频器混频放大，并把它变换为中频信号455kHz,然后将该信号送入中频陶瓷滤波器FL1,经滤波后的信号送入中频放大器输入端，再进入第二个中频滤波器FL2,经二次滤波后的信号馈入中频限幅放大器和检波电路，从而恢复原来的低频信号。该信号经低频功率放大器MC34119D放大，并推动喇叭发出声音。

    在该接收机电路中、FL1和FL2是中频（455kHz)陶瓷带通滤波器，它的输入、输出阻抗应在1.5kΩ～2.0kΩ范围内选择。它的设置能使电路获得最好的邻接信道和灵敏度。L1、C1和C2是谐振网络。当射频或中频输入时，它能在混频器输入和50Ω的阻抗之间提供良好的匹配。CC1和CC3是射频耦合电容，在规定的输入和振荡频率下，阻抗应小于或等于20Ω。CC2亦是耦合电容，它能为振荡信号和混频器之间提供轻耦合。在规定的振荡频率下，它的阻抗应在3kΩ～5kΩ之间。Cb为旁路电容，在希望的射频和本振频率下，它的阻抗应小于或等于20Ω。LC1是一个中频谐振器，其频率为455kHz。4. 电路外围元件选择　　为了能更好的发挥MC3367芯片的性能，设计电路时必须对它的外围元件进行分析和计算，选择合适参数，以满足电路的要求。下面就图3中的几个主要外围电路的元件参数说明如下：4.1 天线输入电路

    天线输入电路由电感、电容和电阻组成。这些元件的数值随输入频率的不同而不同。表2是几种输入频率条件下的天线输入电路中元件的推荐值。4.2 数据缓冲器的设计    数据缓冲器和音频缓冲器在作有源滤波器使用时,其中心频率和品质因数的计算公式分别为:    fO=1/[2π(R1R2C1C2)1/2] 　　Q=1/[(R2C2/R1C1)1/2＋(R1C2/R2C1)1/2＋(1－K)(RRC1/R2C2)1/2　　在设计过程中,尽量使R1=R2或C1=C2 ,这样可以使以上两个公式简化。另外，电路的品质因数Q不宜为负值，以免出现不稳定现象。为了能获得最大平滑滤波效应，品质因数Q的推荐值为0.707。    如果中心频率fO=200Hz，再令C1=C2=0.01μF，R1=38kΩ，R2=4.2R1=180kΩ，K=3.2（数据缓冲器的开环增益），则Q =0.707。4.3 音频缓冲器的设计    设计音频缓冲器时，其中心频率fO=3000Hz，要使Q=0.707，则可按如下参数设计其电阻及电容的值：    C1=3900pF    C2=2.65C1=0.01μF    R1=R2=8.2kΩ4.4 电源去耦电路的设计    MC3367有三个电源引脚（VCC,VCC2和VCC3），而这三个电源引脚都用同一个电源供电。其中VCC引脚只用电容去耦，通常用一个小容量电容（0.1μF）和一个大容量电容（10μF）并联。而VCC2和VCC3引脚用RC旁路，其电阻、电容值通常为100Ω、10μF和330Ω、0.1μF。线性稳压器输出引脚（17脚）通常用一个电容去耦，其值为1～10μF,图3电路中使用1μF电容旁路，以保证MC3367的稳定性。