Na stiahnutie

... z Mekovej tvorby a mnoho iného

FM prijímač s tunerom z TV s digitálnym ladením

Článok začína pod videami.

POZNÁMKA: Hotový projekt ponúkam na predaj. Ak máš záujem, kontaktuj ma.

Už dlhšie som sa pri občasnom rozoberaní TV zamýšľal, či by sa dal využiť z nej tuner. Trochu som pohľadal na internete a zistil som, že touto myšlienkou sa pár ľudí zaoberalo, aj úspešne, a dokonca bola o tom napísaná diplomová práca. Na internete je informácií veľmi málo, vždy len trochu, a žiadne ucelené výstupy a praktické pozorovania. Preto vznikol tento článok.

V podstate sú dva druhy tunerov, podľa typu ladenia

  • analógové - na jeden z pinov tunera sa privedie napätie 0-33V, pre varikapy
  • digitálne - alebo tzv. PLL tunery - frekvencia sa tuneru "povie" pomocou zbernice I2C

Tento článok sa zaoberá digitálnym tunerom. Ten môj má označenie TUNER W8P (PLL) TAEA-G041D 30048475 609A0611. Ako som zistil, je to ten istý tuner, ako od rôznych výrobcov, napríklad

  • KS-H-148E
  • UV1316
  • VESTEL 30048475

Tieto tunery vedia ladiť frekvencie od 50 MHz až do 850 MHz (približne), čo pokrýva aj pásmo VKV. Tento prijímač má obmedzenie na 87,5 MHz - 108 MHz (CCIR), inde sa aj tak FM vysielanie chytiť nedá a na iné modulácie by bolo treba iné demodulátory a filtre. Avšak jednoduchou úpravou kódu pre ATmega88 je možné zahrnúť aj pásmo OIRT.

Pinout je štandardný medzi rôznymi výrobcami.

  1. AGC - na tento pin treba priviesť napätie od 0 do 4V (najlepšie regulovateľné potenciometrom). Niektoré stanice idú lepšie pri nižšom napätí AGC, pre iné treba plné 4 volty
  2. VT - výstup ladiaceho napätia, ponecháme nezapojený
  3. ADS - určenie I2C adresy tunera, podľa datasheetu bude adresa C2, ak necháme tento pin nezapojený
  4. SCL - I2C clock pin
  5. SDA - I2C data pin
  6. NC - nezapojený
  7. +5V - napájanie
  8. ADC - nezapojený
  9. +33V - napájanie (môže byť 29-35V)
  10. IF2 - symetrický medzifrekvenčný výstup, pin 2
  11. IF1 - symetrický medzifrekvenčný výstup, pin 1

Pre niektoré integrované obvody v mojom zapojení som potreboval napájanie 12V, preto som ho použil aj ako napájanie celého prijímača. Z tohto napätia sa urobí 5V pomocou obyčajného stabilizátora 7805. No a napätie 33V sa získava z DC meniča s MC34063 (v skutočnosti je okolo 42V, stabilizuje sa zenerovou diódou na 33V). Odber celého zapojenia je okolo 200 mA.

Niektoré TV tunery majú symetrický MF výstup (dva MF piny), iné nesymetrický (jeden MF pin), môj má dva. MF kmitočet je od 33 do 40 MHz. Ja som potreboval pre ďalšie spracovanie získať MF kmitočet 10,7 MHz. Na to som použil obvod NE612, ktorý je na to priam určený. Zoberie vstup, zmieša ho s frekvenciou lokálneho oscilátora, a na výstupe je rozdiel týchto frekvencií. V mojom prípade som do lokálneho oscilátora použil kryštál 48 MHz, pretože 48 - 10,7 = 37,3 MHz. Zapojenie NE612 je podľa datasheetu, okrem vstupu. V datasheete su tam nejaké cievky, ktoré nie sú vysvetlené, ale zistil som, že to dobre funguje aj bez nich, keď vstup pripojím iba cez 1 nF kondenzátor.

Z NE612 vystupuje MF kmitočet 10,7 MHz ešte cez keramický filter, a vstupuje do MF zosilňovača a FM demodulátora v jednom. Ja som použil TBA120U, z ktorého je ale NF výstup veľmi slabý, preto som zaň zaradil ešte jednoduchý zosilňovač s dvoma tranzistormi. Dajú sa použiť obvody A220D, A223D, K174УP1, alebo U829B, ktoré zosilňovač nevyžadujú, ale to by bolo treba trochu upraviť aj samotné zapojenie súčiastok okolo MF zosilňovača. Ale pozor, s TBA120T to fungovať nebude.

Na ovládanie tunera som použil mikrokontrolér Atmel ATmega88A. Ten sa stará aj o zobrazenie frekvencie na displeji, prijímanie povelov z diaľkového ovládania, zapamätanie uložených frekvencií a kódov z diaľkového ovládania a ďalšie funkcie. Mikrokontrolér je taktovaný kryštálom 8 MHz. Zbernica I2C je abstrahovaná knižnicou i2cmaster.

Poistky (fuses) treba nastaviť takto: Extended: 0xF9, High: 0xD7, Low: 0xFF.

Ovládanie obsahuje 5 tlačidiel:

  • F: +0,05 MHz
  • R: -0,05 MHz
  • FF: +0,5 MHz
  • RR: -0,5 MHz
  • PROGRAM: zapamätanie práve naladenej frekvencie do jednej z 10 pamäťových pozícií. Po stlačení tlačidla sa zobrazí "P?" a možno sa vrátiť do bežného režimu jeho opätovným stlačením, alebo stlačiť niektoré z vopred zapamätaných tlačidiel na diaľkovom ovládači.

Prijímač možno používať s ľubovoľným diaľkovým ovládačom. Na to som použil perfektnú knižnicu IRMP a pred prvým použitím je potrebné prijímač "naučiť" kódy tlačidiel diaľkového ovládača, ktorý budeme používať.

Na vstup do "učiaceho" režimu treba stlačiť tlačidlá F a R zároveň. Zobrazí sa "P0?", a v tejto chvíli treba stlačiť na diaľkovom ovládači tlačidlo "0", ktoré v budúcnosti použijeme na naladenie frekvencie uloženej na nultej pozícii. Postupne si prijímač "vypýta" kódy pre ďalšie zapamätané frekvencie, až po P9. Na konci si vypýta kódy tlačidiel pre F, FF, R a RR. Tým je nastavenie diaľkového ovládania dokončené. Naladíme nejakú stanicu, stlačíme tlačidlo PROGRAM a po zobrazení "P?" stlačíme na diaľkovom ovládači niektoré z tlačidiel P0 až P9, ktoré sme prijímač predtým naučili. Takto si môžeme naplniť všetkých 10 pozícií.

IR prijímač môže byť napr. TSOP1736, TSOP2236 alebo ekvivalent vykuchaný zo starej TV.

Postup oživovania a zlaďovania prijímača je nasledujúci:

  1. Skontrolujeme plošný spoj, či pri osadzovaní nenastal niekde skrat medzi cestičkami
  2. Namiesto integrovaných obvodov osadíme objímky, pripojíme AGC potenciometer, zatiaľ neosadzujeme tuner, a nepripájame displej a IR prijímač
  3. Pripojíme napájacie napätie 12V a meriame:
    • napätie na pine 7 tunera (ktorý je zatiaľ neosadený) musí byť 5V
    • napätie na pine 1 tunera musí byť od 0 do 4V a musí sa meniť pri otáčaní AGC potenciometrom (vyskúšať treba obe krajné polohy)
    • napätie medzi pinmi 4 a 6 objímky pre MC34063 musí byť 12V
    • napätie medzi pinmi 3 a 8 objímky pre NE612 musí byť 5V
    • napätie medzi pinmi 1/3/12 a 11 objímky pre TBA120 musí byť 12V
    • napätie medzi pinmi 7/20 a 8/22 objímky pre ATmega88A musí byť 5V
  4. Odpojíme napájanie a osadíme MC34063
  5. Zapojíme napájanie 12V
  6. Odmeriame napätie na pine 9 tunera, má byť okolo 33V
  7. Odpojíme napájanie a osadíme ATmega88A, zapojíme aj displej a IR prijímač (dávame pozor na orientáciu káblov)
  8. Zapojíme napájanie 12V a skontrolujeme displej. Mal by zobrazovať "87,50".
  9. Odpojíme napájanie a osadíme tuner
  10. Pripojíme do tunera anténu
  11. Zapojíme napájanie a kontrolujeme odber, má byť do 200 mA
  12. Odpojíme napájanie a osadíme NE612 a TBA120
  13. Zapojíme na NF výstup slúchadlá alebo NF zosilňovač
  14. Zapojíme napájanie a kontrolujeme odber, má byť do 250 mA, skôr asi okolo 200 mA
  15. Zo slúchadiel alebo reproduktorov by malo byť počuť sum. Ak nie je, treba pridať hlasitosť, ak stále nie je počuť šum, treba otáčať jadrom cievky pri TBA120, ak to nepomôže, asi je nevhodný fázovací LC obvod pri TBA120, treba vymeniť cievku a kondenzátor za také hodnoty, ktoré budú rezonovať približne okolo 10,7 MHz
  16. Naladíme frekvenciu, o ktorej vieme, že na nej vysiela silná stanica
  17. Otáčaním jadra cievky pri TBA120 nastavíme prijímač na čo najväčšiu hlasitosť a pritom čo najmenšie skreslenie

Mimochodom, v každom bode nesmie odber zo zdroja presiahnuť 250 mA (preto sa na oživovanie hodí laboratórny zdroj so zobrazením napätia a prúdu).

Tým je nastavenie prijímača hotové. Na výpočet cievky a kondenzátora pre fázovací obvod odporúčam túto stránku. Je vhodné mať LC meter, ktorý vie merať aj nízke indukčnosti do 1 uH a tiež Q cievok. Použitá cievka by mala mať Q okolo 40, ale mne to šlo aj s takou, čo mala Q = 2. Buď použiť továrnu cievku, alebo vykuchať nejakú zo starého TV či rádia, kde by mala byť cievka s vhodným Q. Potom je ešte možnosť navinúť si vlastnú (a použiť iba kostričku), ale na to, aby bolo dobré Q treba použiť vf lanko, ktoré sa nedá ani kúpiť. Keďže som mal továrne vyrobené a premerané cievky, tak túto cestu som neskúšal.

Ak niečo nejde dobre, veľmi vhodným pomocníkom je SDR prijímač, ktorý sa používa v PC cez USB, samozrejme taký, čo vie prijímať od 0 Hz, alebo použiť up-converter. Dá sa tak pripojiť MF výstup z tunera (okolo 38 MHz to ide aj bez up-convertera), ale aj MF 10,7 MHz za keramickým filtrom, kde je na tejto frekvencii vidieť naladenú stanicu, a pri ladení sa posúva doľava a doprava, a postupne mizne (keramický filter ju odfiltruje). Pozor - anténny vstup SDR treba pripojiť cez 1 nF kondenzátor.

V zip súbore na stiahnutie z tejto stránky nájdeš:

  • datasheety PLL tunerov
  • KiCad projekt, kde je nakreslená schema a plošný spoj
  • projekt pre Atmel Studio so softvérom pre ATmega88A

Kvalita príjmu je veľmi obstojná, a hlavne - zapojenie obsahuje iba jediný ladený obvod. Všetku "ťažkú prácu" vykonáva tuner, a to je továrny výrobok, ktorý je naladený určite dobre.

Ak budeš mať nejakú otázku alebo problém, kľudne sa ozvi. Môžeš použiť formulár pre komentáre na tejto stránke.

Ja som sa takto naučil opäť kopu nových vecí a veľmi ma bavilo experimentovať. A hlavne som dal nový život súčiastke z TV, ktorá by skončila na smetisku.

Komentáre (0)

:} lol :D =) :o) :B 8-D :P :-)) :-< ;) :-/ :( :.( O.o ;o) :-* 8-| :-| 8)

Toplist