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发表于 2023-1-1 18:08:25
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我也是最近接触到mc3361/mc13135 (参考我的帖子 http://www.crystalradio.cn/forum ... 37&pid=24863840 ),对你的问题有一些了解。既然看到帖子了,也算是有缘人,就把我自己的理解说出来,与各位交流。
1、 为什么说MC3361窄带?首先,任何东西都是相对的。这个“窄带”是相对谁呢?是标准的FM广播,那里的带宽通常在100KHz(单边,双边就是+/-100KHz,总带宽200KHz),除了单声道之外还有19KHz导频,立体声等等,现代还有RDS数据。而3361的带宽是多大呢?根据手册第5页图7 (Figure 7, Filter Amp Response)可以稍微看出来,大约是10KHz时就会有比较明显的下降了。那倒底可用带宽是多少,就要看你具体的应用了。
2、回头看1楼和6楼提供的信息,请允许我大胆提出一个质疑:你确定问题需求里面,420KHz/480KHz是相对10.7MHz而言,不是相对450KHz的中频?我的质疑基于两个直觉,而违反工程直觉的东西,要么是错的,即使对方真这么提出的需求,也是要与对方沟通进行纠正的。第一个直觉就是你自己也一直纠结,网友也指出来的,这两个副载波相对中心频率10.7MHz太远了。FSK归根结底还是基于调频技术,还是要用鉴频,你这个带宽10MHz以上,还是单边,说实话,不可理解。第二个直觉,基于数学的美感,(420+480)/2=450KHz,这说明,设计上,才用450KHz的中频才是这两个副载波频率的完美契合,而不失扭曲到10.7MHz. 所以,请理清楚需求:副载波的频率,如果按照10.7MHz的中心频率来说,是不是 10.7MHz +/- 30KHz。如果按照450KHz的中频,是不是450+/-30KHz?
3、回到你在6楼和另外一个地方提到的:如果不是这两个频率,会得到怎么样的频率?这个得回到FSK以及底层FM解调的原理。[警告,下面是我自己的理解,可能有错]。 本质上,FM的调制和解调是在频率到电压之间的映射和转换:假设我们要调制说话的声音,那么时间域上,是一个随时间变化的电压曲线,在某个时刻t0时,电压为v0,那么调制时,就是将该电压v0调制到某个频率偏移delta_f0。理想条件下,这种调制关系应该是线形的:电压增加alpha倍,频偏delta_f0也应该增加alpha倍。解调时,这个过程是反的:在某个时刻t1, 我们看输入信号相对某个中心频率(通常这就是中频)的频偏f1,然后把这个频率偏移转换/映射为一个电压值v1。在连续时间域上看起来,解调之后的信号,就变成一个连续的电压变化曲线。理想状态下,这个出来的电压曲线就是我们在发射端用来调制的声音信号。上面这个解调过程,就是鉴频,这是接收端的核心。鉴频有很多方法。MC3361以及mc3362/mc13135里面会用到quad coil,基于的是正交鉴频。我的理解,这个quad coli其实就是一个频率为中频的谐振中周(比如450KHz)。当然,需要作一些调节,目的是利用谐振曲线的边沿要完成频率到电压的转换:在边沿,增益是一个随中频频率偏移量而下降或上升的曲线。
这个正交鉴频的具体作法,本质上是一个乘法器。见图(截取自mc3361数据手册第4页,图4)。8脚的信号与Q74与C5 10pF连接,C5的另外一端其实连接的是限幅放大后的信号,这里C5的作用是做90度相位转换(即cos()变sin(),而cos()和sin()是一组正交信号)。quad coil对不同频率产生的电压变化被Q74放大之后送到Q75/75/77/78。那一堆你不需要看懂,只需要理解是做乘法操作就可以了。乘法产生的倍频信号会被过滤,低频信号放大后被送到9输出。
这就是MC3361的鉴频过程。简单地说:不同的输入频率就会被映射到不同的电压。
回到你的问题,420KHz和480KHz,如果中频是450KHz的,会被映射到两个不同的电压。这是MC3361和所有FM鉴频器能做的事情。其它的频率,也会被映射到某个电压,或大或小。
再回到你的2FSK的问题。如果你确认是用的2FSK,那么理论上,收到的信号不会有420和480KHz之外的频率。实际中,当然会有干扰,这种干扰肯定也会反映在鉴频器的输出电压。
那倒底是0还是1呢?这个要回到模拟电路与数字电路交界的地方:模拟电路的信号要到数字域,必需经过转换,简单地将就是通过电压比较器:高于某个电压门限,那么就是1,低于那个门限,就是0。当然,为了提高工作可靠性和稳定性,也可以设计为两个门限电压并引入第三态:高于1对应的电压门限时,才被认定为1,低于0对应的电压时,才被认定为0,在这两个门限之间的信号,被认为是过渡状态,一般不会触发逻辑动作。
所以,你不要纠结其它频率是什么电平信号,这本质上看你的设计,要看你的需求,包括速率,误码率等。
祝各位元旦快乐!
补充内容 (2023-1-6 10:42):
根据新学东西对上面正交鉴频理解做个修正:quad coil是一个移相网络,谐振点频率通过时,容抗=感抗,相位不变;其它频率信号通过时,容抗 != 感抗,从而表现出相位超前或者落后的,而这个相位差决定了鉴频输出大小 |
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MC3361频率响应
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MC3361正交鉴频
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