| 摘要：文章介紹了Motorola公司生產(chǎn)的FM通信芯片MC3371/MC3372的特性、結(jié)構(gòu)、原理及典型應(yīng)用,給出了利用MC3371/MC3372芯片設(shè)計的一種高靈敏度電力線載波通信濾波器的實際應(yīng)用電路。 關(guān)鍵詞：通信 調(diào)頻 混頻 濾波 MC3371/MC3372 1 概述 MC3372/MC3372是Motorola公司生產(chǎn)的一種窄帶調(diào)頻（FM）通訊芯片。該芯片集成了振蕩器、混頻器、中頻限幅放大器、積分鑒頻器、有源濾波器、噪聲抑制開關(guān)、信號強度計量電路等常用通信電路單元。MC3371、MC3372可用來設(shè)計用于窄帶FM接收場合的濾波器。其工作頻率最高可達60MHz。它的低電壓設(shè)計使其具省電、靈敏度高等特點,在窄帶語音或數(shù)據(jù)通信方面可達到最佳性能。另外,在用MC3371/MC3372設(shè)計雙變頻通信濾波器時,只需少量外部元件即可實現(xiàn)完整的功能。 MC3372/MC7732具有如下特性： ●電壓范圍寬：2.0～9.0V; ●耗電少,在Vcc為4.0V時的靜噪關(guān)閉狀態(tài)下,Icc=3.2mA;靜噪時,最小電流會增加; ●可進行信號強度指示,具有60dB動態(tài)范圍; ●應(yīng)用頻帶寬為0.1～100MHz; ●靈敏度高,輸入電壓最低可達5μV。 2 內(nèi)部結(jié)構(gòu) MC3371內(nèi)部集成了混頻器、帶有對數(shù)響應(yīng)的信號強度檢測中頻幅器、積分鑒頻器、有源濾波器及靜噪觸發(fā)電路,具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。應(yīng)用時,混頻放大器把射頻（RF）信號先變換到455kHz的頻信號,然后通過外部的帶通濾波器輸入到限幅濾波器和信號檢測電路中,以還原音頻信號。 MC3371/MC3372芯片內(nèi)的有源濾波器和鑒頻器還可以用來監(jiān)測“噪聲頻帶”。如果檢測到高于常規(guī)音頻頻帶的噪聲,則說明沒有有用信號,靜噪電路開關(guān)在這種情況下可以用做靜音處理。輸入信號的強度是否達到正常的水平,由限幅放大器中的中頻信號強度檢測電路來監(jiān)視。 3 原理及應(yīng)用 由MC3371/MC3372組成的濾波器可應(yīng)用于電力線載波通信系統(tǒng)中。由于電力線通信信道存在噪聲大、損耗高等缺點,因此往往在很短的距離內(nèi),有用信號就被淹沒在噪聲中,有時的信噪比甚至低于0dB,這樣,單純靠增加發(fā)射功率的方式已不能取得明顯效果,而只能從接收方面入手。MC3371的接收靈敏度為5μV,而且內(nèi)部有兩個混頻器和一個有源濾波器,所以可以用它加上少量外部元件來構(gòu)成個高靈敏的濾波電路。 在利用MC3371/MC3372來設(shè)計濾波電路時,ADW輸入信號首先經(jīng)過簡單的濾波送入MC3371,然后再把信號經(jīng)過兩次混頻和兩次濾波后輸出。兩次混頻的目的是為了有效地去除帶外噪聲和尖峰噪聲的干擾,同時可保證本系統(tǒng)后讀處理的方便,經(jīng)過兩次混頻則可把信號由一個比較高的頻率搬移到低頻段。 圖2是該電路具體的電路連接圖。 圖2中的輸入濾波采用簡單的LC來進行選頻,其頻率由C8、L2決定。由于MC3371的輸入電壓要求最大為1V,所以輸入之后還要做限幅處理,以防芯片損壞。圖中采用兩個二極管對其限幅,并將三極管的跟隨放大輸入到芯片內(nèi),FILT是陶瓷濾波器,用于完成第二級濾波,R16、R17、C13、C14和片內(nèi)放大器構(gòu)成的有源濾波用于完成第三級濾波,最后由MC3371的11腳輸出。兩次混頻均在MC3371內(nèi)部進行,并分別合作了MC3371中的混頻器和解調(diào)器（解調(diào)器亦作混頻器作用）。兩個參考頻率用于混頻。MC3371內(nèi)置有一個振蕩器（1,2腳）,可以外接振蕩電路以產(chǎn)生參考頻率1,在本系統(tǒng)中,兩個參考頻率都由外部輸入。 MC3371/MC3372芯片是為了FM無線通信場合（如調(diào)頻收音機）的應(yīng)用而設(shè)計的,但由于該芯片內(nèi)置了許多常用通信單元電路,而且有相當(dāng)好的性能,所以如果能加以靈活而巧妙地組合,在其它場合亦可得到廣泛的應(yīng)用。 4 結(jié)束語 這種濾波電路充分利用了MC3371的內(nèi)部單元電路,并發(fā)揮了MC3371接收靈敏度高的特點。由MC3371/MC3372構(gòu)成的濾波電路靈敏度很高,在應(yīng)用于電力線載波通信系統(tǒng)中時,可以有效地分辨出完全淹沒在噪聲背景中的載波信號。由于本設(shè)計所應(yīng)用的場合的輸出濾波直接做了數(shù)字處理,所以輸出波形基本是方波。如果改變輸出濾皮放大器的設(shè)計,也可以獲得其他波形。 由此可以看出,許多專用芯片其它不一定只能做限定的工作,其中的部分電路可能正是在常規(guī)電路設(shè)計中很難設(shè)計的部分,如果能充分發(fā)掘這些功能,可以大大節(jié)約設(shè)計和產(chǎn)品成本,而且可能會產(chǎn)生事半功倍的效果。
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