雙模分頻技術(shù)的原理

1、控制位前置分頻器分頻比的設(shè)置位r可編程參考計(jì)數(shù)器分頻比的設(shè)置位-1 IcSiS2S3S4S3s)i| r* Is只SilS12S13SI4SVi數(shù)據(jù)移動(dòng)方向圖3串行16位數(shù)據(jù)格式4雙模分頻技術(shù)的原理M/M+1分頻器在頻率合成器中很常用，它有兩種工作模式，即M次分頻模式和 M+1次分頻模式，具體模式可由控制端決定。當(dāng)控制端為0時(shí)，預(yù)置數(shù)為輸入數(shù)據(jù)的補(bǔ)碼，即為M分頻；當(dāng)控制端為1時(shí)，預(yù)置數(shù)為輸入數(shù)據(jù)的反碼，即為M+1分頻。圖5所示是雙模分頻鎖相頻率合成器的工作原理。圖中，外部壓控振蕩器（VCO ）的輸出頻率為fVCO,晶振的輸出頻率為fOSC ; 14位可編程參考計(jì)數(shù)器的分頻比R為616383 ;

2、 11位可編程計(jì)數(shù)器的分頻比N為162047 , 7位吸收計(jì)數(shù)器的分頻比 A為0127 , A應(yīng)小于N ;相位 比較器的兩路輸入信號(hào)分別為fr和fp，雙模前置分頻器分頻比P為64/65或128/129。雙模分頻器的輸出可同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)可編程分頻器，分別預(yù)置為N、A，并進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。在 十N計(jì)數(shù)器未計(jì)數(shù)到0時(shí)，模式控制為高電平，雙模分頻器的輸出頻率為fVCO/（p+l）。當(dāng)輸入AX （p+1 ）周期后，專分頻器計(jì)數(shù)到0,此時(shí)模式控制電平將變?yōu)榈碗娖剑瑫r(shí)氷 分頻器還存在N-A，因此，必須NA。這樣，受模式控制低電平控制，雙模分頻器的輸出頻率 為fvco/p。再經(jīng)過（N-A ） Xp個(gè)周期，我計(jì)數(shù)器

3、也計(jì)數(shù)到 0,此時(shí)兩計(jì)數(shù)器重賦預(yù)置值N、A，同時(shí)PD輸出比相脈沖，并將模式控制信號(hào)恢復(fù)到高電平。在一個(gè)完整的周期中，輸入 的周期數(shù)（即總分頻比）為：NT=AN)+Afosc/R。匸I=匸rH晶fuse】4位參考計(jì)數(shù)器振v Rrd* LPF Y VCO -f*位計(jì)數(shù)器 L_F-J;頻率合成潯集成電路m p/p+l)圖5雙模分頻鎖相頻率合成益的原理FC引腳用于改變相位比較器的相位特性。根據(jù)FC腳的輸入電平，可將內(nèi)部積分器的輸出電平（Do端）特性和相位比較器的輸出電平（QR、QP）求反。此外，F(xiàn)C還控制著相位比較器監(jiān)測端（fout）的輸出電平。5應(yīng)用電路MB15A02的典型應(yīng)用電路如圖6所示。該電路

4、是一個(gè)由微機(jī)控制的UFH移動(dòng)無線電話信道的頻率合成器，其工作頻率為450MHz , fr=25kHz。由圖可見，MB15A02的外圍電路非常簡單。電路中可設(shè)置環(huán)路總分頻比為NT=NP+A=1773317758，其中P=64 , N=277, A=5 30。由于 fvco/NT=fp=fr=fosc/R ，所以，輸出頻率（VCO 輸出）應(yīng)為:fvco=fr NKT=443.325 443.950MHz，步進(jìn) 25kHz。產(chǎn)生接收機(jī)本振信號(hào)443. 325-443. 950MHz(25kHz步進(jìn))LPFvcoiO2. 2kfJlOOpF 丁 1. 2kQ1 j 1 卜Q=：lOOpFfsl l=H

5、OUTPUTHMB15A022. 2k O* lOOpFX7至公用控制總線N 二g SS 8 2CRYSTAL=C1 C2lOOOpFHH47knhr-22kQLOCK DET 鎖定檢測端 lOki)圖6采用MB15AO2的UHF移動(dòng)無線電話頻率合成器在圖6中，R值可根據(jù)選定的參考晶振頻率來確定。C1、C2值取決于晶振頻率。應(yīng)當(dāng)說明的是：MB15A02的LE、FC端內(nèi)部有上拉電阻器。當(dāng)采用外部積分器時(shí)，Vp端連接UFH頻段，因此，LPF電路設(shè)計(jì)中的0Q電阻到Vcc端。當(dāng)LD為高電平時(shí)，電路為鎖定狀態(tài)，此時(shí)鎖定檢測端( LOCKDET )輸出低電 平。特別要注意的是，由于該電路要工作在 不能忽略

6、。編輯本段分頻器定義分頻器是 音箱內(nèi)的一種電路裝置，用以將輸入的音樂信號(hào)分離成高音、中音、低 音等不同部分，然后分另能入相應(yīng)的高、中、低音喇叭單元中重放。分頻器是指將不同頻段的聲音信號(hào)區(qū)分開來，分別給于放大，然后送到相應(yīng)頻段的揚(yáng)聲器中再進(jìn)行重放。在高質(zhì)量聲音重放時(shí)，需要進(jìn)行電子分頻處理。編輯本段分頻器作用分頻器是音箱中的大腦”，對音質(zhì)的好壞至關(guān)重要。功放輸出的音樂訊號(hào)必須經(jīng)過分頻器中的各濾波元件處理，讓各單元特定頻率的訊號(hào)通過。要科學(xué)、合理、嚴(yán)謹(jǐn) 地設(shè)計(jì)好音箱之分頻器，才能有效地修飾喇叭單元的不同特性，優(yōu)化組合，使得各單 元揚(yáng)長避短，淋漓盡致地發(fā)揮出各自應(yīng)有的潛能，使各頻段的頻響變得平滑、聲像

7、相 位準(zhǔn)確，才能使高、中、低音播放出來的音樂層次分明、合拍，明朗、舒適、寬廣、 自然的音質(zhì)效果。編輯本段分頻器分類它可分為兩種：(1 )功率分頻器：位于功率放大器之后，設(shè)置在音箱內(nèi)，通過LC濾波網(wǎng)絡(luò),將功率放大器輸出的功率音頻信號(hào)分為低音，中音和高音，分別送至各自揚(yáng)聲器。連 接簡單，使用方便，但消耗功率，出現(xiàn)音頻谷點(diǎn)，產(chǎn)生交叉失真，它的參數(shù)與揚(yáng)聲器 阻抗有的直接關(guān)系，而揚(yáng)聲器的阻抗又是頻率的函數(shù)，與標(biāo)稱值偏離較大，因此誤差 也較大，不利于調(diào)整。(2)電子分頻器：將音頻弱信號(hào)進(jìn)行分頻的設(shè)備，位于功率放大器前，分頻后 再用各自獨(dú)立的功率放大器，把每一個(gè)音頻頻段信號(hào)給予放大，然后分別送到相應(yīng)的 揚(yáng)聲

8、器單元。因電流較小故可用較小功率的電子有源濾波器實(shí)現(xiàn)，調(diào)整較容易，減少 功率損耗，及揚(yáng)聲器單元之間的干擾。使得信號(hào)損失小，音質(zhì)好。但此方式每路要用 獨(dú)立的功率放大器，成本高，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)用于專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)。編輯本段分頻器的階”（圖）一般來說，分頻器包括三個(gè)基本參數(shù)。第一個(gè)，就是分頻器的分頻點(diǎn)，這個(gè)應(yīng)該不用多說。第二個(gè)，就是所謂分頻器的路”，也就是分頻器可以將輸入的原始信號(hào)分成幾個(gè)不同頻段的信號(hào)，我們通常說的二分頻、三分頻，就是分頻器的路”。第三個(gè)，就是分頻器的階”，也稱 類”。一個(gè)無源分頻器，本質(zhì)上就是幾個(gè)高通和低通濾波電路的復(fù)合體，而這些濾波電 路的數(shù)量，就是上面所說的路”。但是在每一個(gè)濾

9、波電路中，還有更精細(xì)的設(shè)計(jì)，換句話說，在每一個(gè)濾波電路中，都可以分別經(jīng)過多次濾波，這個(gè)濾波的次數(shù)，就是分 頻器的階”。下面，我們看兩張電路圖，上面的是雙路一階分頻器 ”，下面的是 雙路二階分頻器。雙路一階分頻器（右圖上）雙路二階分頻器（右圖下）由上面的圖，我們可以很明白的看出來，一階分頻器也是感容分頻的結(jié)構(gòu)，而二 階分頻器中的每一路都經(jīng)過了兩次濾波，這個(gè)兩次濾波”才是 二階”的真正含義！實(shí)際上，二階分頻器”這樣的說法也并不規(guī)范，因?yàn)殡A”并非是針對整個(gè)分頻器的，而是針對其中的某一路”的，所以嚴(yán)格的說法應(yīng)該是雙路分頻器，高低頻皆采用二階濾波”，因?yàn)殡m然并不多見，但高頻采用二階濾波而低頻采用一階濾波

10、這樣的設(shè) 計(jì)也是有的。除了一階分頻和二階分頻外，無源分頻器還有三階、四階乃至六階分頻。采用高 階分頻的好處在于其濾波衰減斜率更大，分頻效果更好，而且也有利于設(shè)計(jì)分頻補(bǔ)償 電路（因?yàn)椴⒉皇欠帧钡迷綇氐自礁蓛舻姆诸l器就是好分頻器，理論上說，分頻后的兩個(gè)信號(hào)曲線在疊加之后，與原曲線完全一致，這才是真正的好分頻器），但高階分 頻的功率損失大，特別是相位影響大，設(shè)計(jì)不好聲音就會(huì)亂了套。所以不是越高階的 分頻就越好。市場上的2.0多媒體音箱，使用電容或阻容分頻的居多，使用分頻器的極少，而 使用二階分頻的更少。如沖擊波SB-2000使用的是一階分頻器，而使用二階分頻的，則只有惠威 T200A、M200 ，漫

11、步者 S2000、1900TIII 等寥寥而已。（ Soomal 注： 還有不少高檔音箱采用的是二階分頻）。分頻器是指將 不同頻段的聲音信號(hào)區(qū)分開來，分別給于放大，然后送到相應(yīng)頻段的揚(yáng)聲器中再進(jìn)行重放。在高質(zhì)量聲音重放時(shí)，需要進(jìn)行電子分頻處理。它可分為兩種：（1）功率分頻器：位于功率放大器之后，設(shè)置在音箱內(nèi)，通過LC濾波網(wǎng)絡(luò)，將功率放大器輸出的功率音頻信號(hào)分為低音，中音和高音，分別送至各自揚(yáng)聲器。連 接簡單，使用方便，但消耗功率，出現(xiàn)音頻谷點(diǎn)，產(chǎn)生交叉失真，它的參數(shù)與揚(yáng)聲器 阻抗有的直接關(guān)系，而揚(yáng)聲器的阻抗又是頻率的函數(shù)，與標(biāo)稱值偏離較大，因此誤差 也較大，不利于調(diào)整。(2) 電子分頻器 ：將

12、音頻弱信號(hào)進(jìn)行分頻的設(shè)備，位于功率放大器前，分頻后 再用各自獨(dú)立的功率放大器，把每一個(gè)音頻頻段信號(hào)給予放大，然后分別送到相應(yīng)的 揚(yáng)聲器單元。因電流較小故可用較小功率的電子有源濾波器實(shí)現(xiàn)，調(diào)整較容易，減少 功率損耗，及揚(yáng)聲器單元之間的干擾。使得信號(hào)損失小，音質(zhì)好。但此方式每路要用 獨(dú)立的功率放大器，成本高，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)用于專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)被動(dòng)式分頻網(wǎng)路( Crossover Network )，國內(nèi)習(xí)慣稱為 “分音器 ”，其設(shè)計(jì)受到 相當(dāng)多的變數(shù)與考量因素所影響，因而是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作。被動(dòng)式分音器 “功能、用途 ”是介于擴(kuò)大器與喇叭之間，由于單一喇叭無法達(dá)到 “全 頻段響應(yīng) ”(全頻段即是 2

13、0HZ-20KHZ ，為人耳聽覺范圍)，因而利用喇叭單體尺寸 不同的物理頻寬響應(yīng)，來達(dá)到要求的 “全頻段響應(yīng) ”之目的，也因此產(chǎn)生了多種尺寸單 體運(yùn)用在同一聲道上的方式。被動(dòng)式會(huì)音器功能就是負(fù)責(zé)將擴(kuò)大器全頻段輸出后，分 割成不同頻段的聲音，分別送到不同尺寸喇叭單體上，表現(xiàn)其應(yīng)有的特質(zhì)。由此出現(xiàn) 的多音路喇叭組合或稱為 “分音喇叭 ”，從一音路喇叭到多音路喇叭均有其用途與多重 之選擇。被動(dòng)分音器的元件組成： L/C/R ，即 L 電感、 C 電容、 R 電阻，依照各元件對頻 率分割的特性靈活運(yùn)用在分頻網(wǎng)路上。L 電感： 其特性是阻擋較高頻率， 只讓較低的頻率通過， 也就稱為 “低通濾波器 ( L

14、 ow Pass Filter )。通過較低頻率的多少是由該L電感之電感量來決定，其感抗單位為“卩、mH代表。電感材質(zhì)常見有：空心電感、鐵淦氧電感、矽鋼片電感等。鐵 淦氧電感、 矽鋼片電感通常只在需要高電感值而無法由空心電感來獲得低直流電阻的 場合下才使用，由于鐵心電感具有磁飽和而在大電流的場合造成失真的天性，所以鐵 心電感是一種妥協(xié)下的產(chǎn)物。C 電容：其特性與電感剛好相反，也就是阻擋頻率通過，讓較高的頻率通過，稱 為“高通濾波器( High Pass Filter )。高頻率通過多少由 C 電容的電容量決定。其單 位為“卩F”電容材質(zhì)種類繁多，但用于被動(dòng)式分音器中則使用無極性電容。電容在被動(dòng)

15、式分音器中用于中音域及高音域材質(zhì)上的考量必須慎重，因?yàn)榕c音質(zhì)有絕對的相關(guān)性，選擇電容的材質(zhì)通常由喇叭單體特性和電容損失因素、相位損失以 及價(jià)格而決定。中高音域不超過30的電容可采較佳的材質(zhì)。R 電阻：并無切割頻率的特性，而應(yīng)用在被動(dòng)式分音器中是與電感、電容混和搭 配，針對特定的頻率點(diǎn)和頻帶來做修正、等化曲線、靈敏度增減的用途。喇叭分音器可分為串聯(lián)式分音器、并聯(lián)式分音器兩種。并聯(lián)式分音器以絕對多數(shù) 成為喇叭分音器最佳的選擇，其優(yōu)點(diǎn)在于多音路系統(tǒng)中都可視為獨(dú)立的個(gè)體，而且任 何一個(gè)元件的改變都可能影響到高通或低通的特性。被動(dòng)式分音器常用的斜率可分為 4種：一階斜率 6dB 、二階斜率 12dB 、

16、三階斜 率 18dB 、四階斜率 24dB 。主動(dòng)式分頻網(wǎng)路： 又稱為主動(dòng)式電子分音器。因?yàn)檐噧?nèi)空間形體、喇叭安裝指向，在實(shí)務(wù)運(yùn)用上有 其無法變更的因素存在，甩以藉由電子分音器靈活的特性可在各類段上之分頻點(diǎn)、相 位、 Q 值變動(dòng)幾時(shí)到最理想的頻段調(diào)整，來克服各種車內(nèi)變數(shù)，以達(dá)到車內(nèi)最佳聆聽 環(huán)境之目的。電子分音器是由低通、帶通、高通濾波器所組成。主動(dòng)式電子分音器裝置于車用主機(jī)與擴(kuò)大器之間， 電子分音器可由二音路到多音 路型態(tài)，但是所分出來的每一音路訊號(hào)都不得必須經(jīng)過一個(gè)擴(kuò)大器，如果音路分得越 多，擴(kuò)大器也就相等增加。主動(dòng)式電子分音器之優(yōu)點(diǎn)：1、提高動(dòng)態(tài)范圍2、改善暫態(tài)表現(xiàn)能力3、對超低音喇叭得到較佳與擴(kuò)大器相容性和十足功率4、喇叭單體間靈敏度不同的問題容易受到控制5、擴(kuò)大器工作在固定的頻帶上過截失真可降