步步高功放機(jī)AB209

AB209工作原理分析整機(jī)方框圖輸入選擇輸入選擇模擬數(shù)字解碼部分5.1切換外部5.1輸入電子音量、音調(diào)調(diào)節(jié)功率放大音箱保護(hù)電路前級放大、音量調(diào)節(jié)話筒1話筒2混響處理顯示屏面板電路(副CPU)整機(jī)CPU按鍵矩陣電源電路直通(圖十四)輸入選擇視頻切換視頻輸入視頻輸出AB209的整機(jī)分為六大部分（見圖十四）：一、電源電路二、輸入、輸出電路：包括六路音源輸入選擇，三路視頻輸入、選擇與一路輸出電路，兩路SW聲道輸出和功率放大輸出接口。三、解碼電路：包括解碼單元、5.1切換、電子音量調(diào)節(jié)和整機(jī)控制電路。四、麥克風(fēng)電路：包括前級放大，音量、音調(diào)調(diào)節(jié)和混響處理電路。五、面控及顯示電路：包括面板控制電路和顯示屏顯示電路。六、功率放大電路：包括功率放大電路和保護(hù)電路。第二節(jié)輸入、輸出電路一、模擬音頻輸入（見圖十五）AB209共有6路模擬音頻輸入:VCD、VCR、DVD、CD、TAPE、TUNER它們的L聲道接在N701（4051）上，R聲道接在N702（4051）上由4051（單通道8選1電子模擬開關(guān)）進(jìn)行切換，選擇其中一路輸出，作為信號源供給解碼電路處理，N701、N702只用了其中6路輸入，其3腳為輸出端，6腳INH為使能端，當(dāng)為低電平時開關(guān)有效，當(dāng)為高電平時3腳懸空，開關(guān)無效。N701（4051）N701（4051）1212131514TUNERTAPECDVCRDVDVCD（L）（AUDIO）（AUDIO）VCRCDTAPE（R）TUNER14VCD15131221N702（4051）DVD3300000RECVIDEOSW錄音音頻輸出視頻輸出超重低音輸出131415LR去解碼板(VIDEO)N703(4051)VCDDVDVCRCRLXP6SLSR主功率輸出接口來自解碼板LRCSWSRSL5.1CH外部同時輸入XP10去解碼板（圖十五）輸入電路組成圖9、10、11腳為控制端，通過高低電平組合達(dá)到輸入切換的目的。其真值表如圖。A、B、C控制信號來自解碼板CPUU204第21、22、23腳。AUDIOVCDDVDVCRCDTAPETUAERVIDEOVCDDVDVCRA010100A010B100110B001C000011N701、N702③腳送出的信號分兩路：一路由REC錄音端子作為錄音音源輸出，另一路送入解碼板去進(jìn)行處理。二、視頻輸入、切換、輸出AB209可進(jìn)行三路視頻切換：VCR、DVD、VCD送入N703（4051）進(jìn)行切換由3腳經(jīng)V701、C707由視頻端子輸出。10、11腳控制信號來自N204第13、14腳。三、各種輸入、輸入接口輸入板上還包括五聲道功率輸出端口，兩路超重低音輸出端子和外部5.1聲道輸入端口。四、數(shù)字音頻輸入在介紹解碼板時詳細(xì)介紹。第三節(jié)解碼電路模擬輸入緩沖模/數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換低通濾波器外接5.1聲道輸入選擇電路AC-3、DTS解碼與DSP模擬輸入緩沖模/數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換低通濾波器外接5.1聲道輸入選擇電路AC-3、DTS解碼與DSP數(shù)碼聲場處理數(shù)字信號識別與接收通道選擇數(shù)字輸入整形5．1聲道輸入電子音量、音調(diào)調(diào)節(jié)主功放板（圖十六）一、模擬輸入回路從輸入選擇電路來的模擬信號經(jīng)過N3094558緩沖放大后，分兩路輸出：一路信號送到音頻切換選擇電路N3014053供模擬直通輸出用；一路信號送到U209CS4228，在其內(nèi)部進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC），轉(zhuǎn)換后的音頻數(shù)字信號從4腳輸出，送入到U206CS4926的22腳進(jìn)行數(shù)字聲場（DSP）處理，杜比定向邏輯（PROLOGIC）解碼和3立體聲（3STEREO）處理。處理后的數(shù)字音頻信號從U206CS4926的39、40、41腳輸出，再送回到U209CS4228的1、2、3腳，進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換（DAC）。轉(zhuǎn)換后的模擬音頻信號分別從U209CS4228的23-28腳輸出，然后經(jīng)U212、U214、U2154558組成的第一級低通濾波器和N311、N312、N210組成的第二級低通濾波器濾除非音頻范圍內(nèi)的高頻信號，再送到N301、N302、N3034053組成的5.1聲道輸入選擇電路。在杜比PROLOGIC狀態(tài)下，經(jīng)解碼、數(shù)/模轉(zhuǎn)換后，可輸出左（L）右（R），中置（C）和環(huán)繞（S）四路信號，其中左環(huán)繞與右環(huán)繞中的信號成份相同。其主要信號流程見圖十七：模擬輸入模擬輸入N3094558N301、N302、N3034053音量調(diào)節(jié)U209CS4228U206CS42926U209CS4228N311、N312、N2104558U212、U214、U2154558（圖十七）二、數(shù)字輸入回路從數(shù)字輸入電路送來的一路光纖信號，兩路同軸信號經(jīng)U7017404整形放大后從2、6、12腳輸出，送到數(shù)字信號選通電路U207ATF16V8的2、3、4腳，選出一路數(shù)字信號從U207ATF16V8的13腳輸出，經(jīng)R298、C221耦合，進(jìn)入到數(shù)碼信號接收與識別電路U208CS8414的9腳。U208CS8414接收到數(shù)字信號并對其進(jìn)行處理后從26腳輸出送到U206CS4923的27腳進(jìn)行數(shù)字聲場（DSP）處理，杜比數(shù)字AC-3或DTS解碼。處理后的數(shù)字音頻信號從U206CS4926的39、40、41腳輸出，送入到U209CS4228的1、2、3腳，進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換（DAC），轉(zhuǎn)換成模擬信號后從CS4228的23-28腳輸出，再經(jīng)4558組成的二級低通濾波器，濾除高頻雜波，然后被送到5.1聲道切換電路。在杜比AC-3或DTS狀態(tài)下，經(jīng)解碼，數(shù)/模轉(zhuǎn)換后，可輸出L、R、C、SR、SL和SW六路音頻信號，其中SW為重低音信號，頻率一般在20Hz－120Hz之間，不是一個完整的聲道，因此稱0.1個聲道，這便是我們常說的5.1聲道。其主要信號流程見圖十八：數(shù)字輸入數(shù)字輸入U(xiǎn)7017404U207ATF16V8U208CS8414ATF16V8U206CS4926ATF16V8U209CS4228ATF16V8低通濾波音量調(diào)節(jié)選擇電路（圖十八）三、5.1切換和電子音量調(diào)節(jié)電路5.1切換電路。5.1切換電路。內(nèi)部解碼DA—外部5.1輸入5.1—直通Ain—功放機(jī)的信號處理方式有三種：①由內(nèi)部解碼電路解碼電路還原的多聲道信號；②模擬直通號；③外部5.1端子輸入的多聲道信號。根據(jù)不同的聽音需要選擇其中的一組信號源。在5.1聲道切換電路中的核心器件是CD4053(三通道2選1電子模擬開關(guān))。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和真值表見下。。。。。。。。。。。。1213142153157XX0X1Y0Y1Z0Z1ZYAXBYCZ0X00Y00Z01X11Y11Z1CD4053的內(nèi)部三個2選1開關(guān)X、Y、Z。分別由一個相應(yīng)的控制腳來控制，AX、BY、CZ。三個開關(guān)之間互相獨(dú)立切換。在本電路中會有兩個重要的控制信號：D/A—EX（多聲道控制信號），它同時控制著六個聲道；BYPASS（直通控制信號）它只控制L、R聲道。因?yàn)楦鱾€聲道的通路不同，為了電路分析方便，我們把六個聲道分為三條通路來分析。1：L、R聲道（電路圖見圖十九）L、R聲道的處理過程完全一樣，我們將以L聲道為例講解。解碼后的L聲道信號從第二級低通濾波器N210B輸出，送入電子開關(guān)N301的第1腳（DA—L），同時外部5.1輸入端子輸入的L聲道信號也送到N301的第2腳（5.1—L），這兩個腳分別是N301的Y開關(guān)的Y0、Y1端，通過N301的第10腳（B端）D/A—EX的控制：當(dāng)它為低電平時，就讓5.1—L信號通過：當(dāng)它為高電平時，就讓DA—L信號通過。從N301的第15腳輸出（M—L）送到N301的13腳，N301155.1-R31N301155.1-R31N304。音調(diào)調(diào)節(jié)M-L>去功放。DA-RDA-L1>。>14325.1-LAin-RN301M-R>5>BYPASS13。D/A-EXS-L12>17>3。。N30212。>13>>右聲道15。。D/A-EXN301>。BYPASSS-R1416。去功放1324音調(diào)調(diào)節(jié)Ain-L。左聲道（圖十九）經(jīng)過這兩個開關(guān)選擇后的L聲道信號（S—L）從N301第14腳輸出同時送入電子音量調(diào)節(jié)ICN304和15和17腳，ICN304內(nèi)部電路會按直通和多聲道不同的狀態(tài)按不同的方式處理，具體工作如下：當(dāng)前面的電路選擇在直通狀態(tài)時，信號從17腳輸入，15腳的內(nèi)部電路被斷開。也就是直通的時候只能進(jìn)行音量調(diào)節(jié)，不能進(jìn)行音調(diào)調(diào)節(jié)。當(dāng)前面的電路不是處于直通狀態(tài)時，信號從15腳輸入，17腳的內(nèi)部電路被斷。也就是非直通時才可以進(jìn)行音調(diào)調(diào)節(jié)的。此時的L聲道信號在整個功放機(jī)中前級電路中的處理就結(jié)束了，它從N304的31腳輸出將送到功放電路進(jìn)行功率放大。2：C、SR、SL聲道（電路圖見圖二十）（圖二十）這三個聲道的流程相對簡單（圖二十）一些，因?yàn)樗鼪]有直通選擇。內(nèi)部解碼后的中置聲道信號（圖二十一）（DA—C）送入N303的13腳，外部的5.1端子所送入的中置聲道信號（5.1—C）送入N303的12腳，由11腳的D/A—EX控制信號進(jìn)行選擇后從14腳輸出（S—C）然后送到N304的11腳進(jìn)行電子音量調(diào)節(jié)，接著從33腳輸出給功率放大電路。SR、SL聲道處理過程大致相同，就不再闡述。（圖二十一）（圖二十二）3：SW聲道（電路圖見圖二十二）（圖二十二）SW（超重低音聲道）的頻率范圍在20—120HZ之間。出于成本方面的考慮，這個信號一般會送給有源低音音箱放大，即這個信號不經(jīng)過功放內(nèi)部的功率放大電路，它的功率放大電路放在音箱里面。具體工作如下：內(nèi)部解碼出來的DA—SW信號送到N303的第1腳，外部5.1端子送來的5.1—SW信號送入N303的第2腳，經(jīng)過D/A—EX控制信號選擇后從15腳輸出到N304的第6腳，經(jīng)過電子音量調(diào)節(jié)后從36腳（S—SW1）輸出經(jīng)N306B運(yùn)放放大，在此時分為兩種輸出方式。在我們的用戶中會有兩類：一類家里有有源音箱，另一類家里沒有有源音箱。對于后一類用戶我們?yōu)榱瞬蛔尦氐鸵粜盘柊装桌速M(fèi)便采用了一種應(yīng)急的方式，將超重低音信號成份疊加在L、R聲道上。這種方式稱之為超重低音管理，只在AC—3狀態(tài)下才有用。它的轉(zhuǎn)換是通過面板功能按鍵中的音箱設(shè)置來完成的。下面我們來分別討論：當(dāng)用戶家中有有源音箱時，通過音箱設(shè)置打開低音音箱，S—SW1信號送到N303的第5腳，通過9腳SB—MUTE（低音靜音）開關(guān)控制腳控制使開關(guān)接通，S—SW1由此送給輸入、輸出電路中的SW輸出端子輸出給有源音箱。同時N305中的開關(guān)被關(guān)閉。當(dāng)用戶家中沒有有源音箱時，通過音箱設(shè)置關(guān)閉有源音箱，S—SW1信號送到N305的12腳，通過11腳SB—SW（低音開關(guān)）控制信號打開開關(guān)，S—SW1送出疊加在L、R聲道上。同時N303中的開關(guān)被關(guān)閉。SB—MUTE和SB—SW這兩個開關(guān)存在著同步、反向的關(guān)系。它們控制信號是從N304的1、2腳送來的。5.1切換和電子音量調(diào)節(jié)電路的最終輸出共有L、R、C、SR、SL五聲道信號和卡拉OK或SB低音信號（麥克風(fēng)電路稍后分析）通過插座XP4送去功率放大電路，這標(biāo)志著整機(jī)的前級處理完畢，信號將進(jìn)入后級的功率放大部分。四、系統(tǒng)控制電路（原理框圖見圖二十三）系統(tǒng)控制電路完成整機(jī)的控制和操作功能，主要由CPUU204P89C238、EPROMU201W27C020、8位D觸發(fā)器U202、U20374HC574和記憶電路等組成。CS4228U209CS8414U208ATF16V8U20724C0CS4228U209CS8414U208ATF16V8U20724C02U205CS4926U206W27C020U20174HC574U20374HC574U202XTAL1XTAL2U204P89C238RST——+VCCR257C204VD201.G201（圖二十三）分組件依程序運(yùn)行；U201存儲有各類操作指令以及解碼系統(tǒng)所需的工作微碼，U204CPU和U206CS4926正是根據(jù)這些指令來完成用戶的各項(xiàng)任務(wù)，并對音頻信號進(jìn)行解碼，還原出逼真的環(huán)繞效果。U20524C02是關(guān)機(jī)狀態(tài)存儲器，用于對功放機(jī)斷電前各項(xiàng)參數(shù)和狀態(tài)的記憶保持?？墒瓜麓伍_機(jī)時回到保持的狀態(tài)，而避免再次進(jìn)行繁鎖的調(diào)試。U204的18、19腳為時鐘接口，外接G20112.2880M晶振，提供CPU工作用系統(tǒng)時鐘；9腳為復(fù)位腳，高電平復(fù)位，復(fù)位過程如下：開機(jī)上電，+5V電壓通過C204給U204的9腳提供一個高電平復(fù)位脈沖，當(dāng)C204充滿電后，U204的9腳變?yōu)榈碗娖剑瑥?fù)位完成。當(dāng)CPU自身復(fù)位結(jié)束后，從39腳輸出一個復(fù)位信號分別加到U206CS4926的36腳和U209CS4228的14腳，U206、U209復(fù)位，此時，整機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。第四節(jié)麥克風(fēng)電路話筒1話筒2音調(diào)話筒1話筒2音調(diào)音調(diào)音量音量N601BN601AN602R620R621R610R611N603BN603AVD6011161716OK—SWOK—SIGNALOK—TEST（圖二十四）....由麥克風(fēng)座來的兩路MIC信號經(jīng)N601（JRC4558）20dB放大輸出。此時分為兩路：一路通過R610和R611混合后送到N603A提取出直流電平作卡拉OK測試信號，OK-TSET由CPU來檢測，識別，控制卡拉OK通道導(dǎo)通與關(guān)閉；另一路分別送入N602（PT2315）的6、11腳，經(jīng)過內(nèi)部音調(diào)和音量調(diào)節(jié)后由17、16腳輸出再經(jīng)R620、R621混合送入N603B放大輸出得到OKSIGNAL信號，這也是麥克風(fēng)前級的最終輸出信號。此信號上還接了卡拉OK插座的OKSW觸片，當(dāng)不插麥克風(fēng)時觸片接地，可將前級噪聲短路濾除，當(dāng)插了麥克風(fēng)后觸片彈開，有正常輸出。音量的控制功能由面板CPUN901送SCL時鐘、SDA數(shù)據(jù)輸入N602的20、19腳，完成控制功能。二、混響處理電路（框圖見圖二十五）OKSINGAL分為直通和反饋兩條通道：直通信號加到N305（4053）的2腳；反饋回路信號先由N310A（4558）放大輸出送到N309（6931）的23腳，再由15腳輸出到N307（M72429）第8腳經(jīng)混響深度調(diào)節(jié)由7腳輸出返回N308的14腳，經(jīng)過一級帶通濾波從13腳輸出送到N310B輸出后分為兩路：一路送到N305第5腳，另一路送到N307第1腳，經(jīng)內(nèi)部混響電平調(diào)節(jié)后由2腳反饋回到N310的第2腳；此時N305的第2腳和第5腳混響處理混響處理電子音量調(diào)節(jié)電子開關(guān)S—SW1OKSIGNALN310AN308N307N310BN305N306A去功放電路231514137812512R364R365R362（圖二十五）2...各有一路直通和反饋的卡拉OK信號。N305（CD4053）主要是進(jìn)行重低音SB和卡拉OK的切換，當(dāng)11、10、9腳的電平組合讓2、5腳輸出時，直通和反饋的卡拉OK信號由15、4輸出，在N306上混合，放大由1腳輸出在主R、L上混合，此時SB被斷開，當(dāng)11、10、9腳的電平組合讓12腳輸出時SB信號從14腳輸出直接由N306放大混合在主R、L聲道上。第五節(jié)面控及顯示電路面控及顯示功能主要由顯示ICN901（M38B5）完成，采用+5V供電，其內(nèi)部包含有功能控制和顯示電路兩大部分。復(fù)位電路是數(shù)字電路必不可少的，N901的復(fù)位主要靠C903和V905完成：開機(jī)時C903充電V905B極為高電平，V905導(dǎo)通C極為低電平，當(dāng)C903電荷充滿后V905B極為低電平，V905C極為高電平，復(fù)位完成，V905C極維持在高電平狀態(tài)，接在N901的10腳系統(tǒng)復(fù)位腳上。N901的時鐘電路是靠14、15腳外接4M晶振完成。N902為頻譜分析器，從主功放取樣的音頻信號在N902里取樣，分頻，推動頻譜顯示。N901的系統(tǒng)接口與解碼板上CPUN204相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)更換，以完成對整機(jī)的控制功能。N903也為關(guān)機(jī)狀態(tài)存儲器，可將整機(jī)所處在的各種狀態(tài)記錄下來，下次開機(jī)可恢復(fù)到關(guān)進(jìn)機(jī)的狀態(tài)。N904為遙控接收頭，遙控信號由它接收后送到N901的第7腳。本機(jī)的面板按鍵采用的是分壓矩陣電路，當(dāng)按動任一按鍵時在對應(yīng)的KEY1、KEY2、KEY3檢測線上會得到一個固定的電壓值，經(jīng)N901識別后發(fā)出相應(yīng)的控制指令給整機(jī)CPUU204完成控制動作。RP901、RP902、RP903是數(shù)碼脈沖電位器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)它時會產(chǎn)生一串?dāng)?shù)字脈沖，經(jīng)識別完成控制功能。RP901對應(yīng)是功能調(diào)節(jié)，RP902是輸入選擇，RP903是主音量調(diào)節(jié)。其它電路見方框圖（圖二十六）：N901N901M38B5顯示屏按鍵矩陣復(fù)位時鐘數(shù)碼脈沖電位器關(guān)機(jī)存儲器頻譜分析器遙控接收發(fā)光二極管工作狀態(tài)指示LED901—LED906顯示屏區(qū)域顯示V901----V904靜音V908整機(jī)CPU（圖二十六）第六節(jié)功率放大及保護(hù)電路（4ALL-4）由插座XP4過來的多聲道和卡拉OK信號進(jìn)入功放電路后先經(jīng)一級放大。再經(jīng)靜音、頻譜取樣電路后送到功率放大電路，由于各個聲道之間相差不大，我們將僅以L聲道為例分析其工作原理。（方框圖見圖二十七）LINLIN靜音OK第一級差分放大V600、V601第二級差分放大V602、V603溫度補(bǔ)償V605上管V606、V608復(fù)合功率放大下管V607、V609復(fù)合功率放大音箱交流負(fù)反饋R615、R616、C604N604BN604A去面板電路保護(hù)電路（圖二十七）恒流源V604..一、混合、頻譜分析電路由電子音量調(diào)節(jié)電路送來的L聲道信號送入N604第5腳同相輸入端，卡拉OK或SB信號送到N604的6腳反相輸入端，經(jīng)混合放大后由7腳輸出。此時有取樣電阻R800將L聲道信號取樣與R、C聲道相加得到頻譜采樣信號由N604放大從1腳輸出到面控電路N902進(jìn)行頻譜分析。頻譜分析電路只取樣L、R、C三個聲道的信號成份。二、靜音電路由面板送來的MUTE靜音低電平加到V667B極，V667飽和導(dǎo)通，V672跟著導(dǎo)通，將N604（7）腳的信號對地，達(dá)到靜音目的，主R、L聲道靜音由V667B極的MUTE控制，C、SR、SL聲道靜音由V673B極的SLMUTE控制。它們的靜音低電平都來自面板電路的V908，分開控制的目的是為了提高分離度，防止在BYPASS狀態(tài)下主聲道信號串于其它聲道。三、功率放大電路N604（7）腳的信號送入第一級差動放大級V600、V601（單端輸入、雙端輸出），信號從V600、V601C極輸出送入第二級差分放大電路V602、V603（雙端輸入、單端輸出）從V602C輸出到由V606、V608和V607、V609組成的復(fù)合功率放大級作互補(bǔ)推挽輸出，V605作為上、下功率管的基極偏置組成溫度補(bǔ)償電路，隨著溫度升高自行調(diào)整偏置，達(dá)到最佳輸出狀態(tài)。V604組成恒流源電路，為第二級差分放大電路提供工作電流。R615、R616、C604組成交流負(fù)反饋電路。C610，R624組成茹貝爾網(wǎng)絡(luò)防止高頻自激。四、保護(hù)電路AB209的保護(hù)電路非常完善共為以下六種：1、開機(jī)延時吸合保護(hù)電路開機(jī)時+5V通過R766對C663充電，其正端電壓緩慢上升，當(dāng)達(dá)到3.6V后VD613被反向?qū)?，V662導(dǎo)通，接著V665導(dǎo)通，繼電器K1、K2線圈中有電流流過，繼電器吸合，功放有正常輸出。VD613的正端電位是一個關(guān)鍵點(diǎn)，它若是高電平繼電器吸合，它若是低電平，繼電器斷開，所有保護(hù)電路最終都是通過拉低此點(diǎn)電壓達(dá)到斷開繼電器的目的。V665E極約+30V電壓由VD618、C664整流濾波得到。2、中點(diǎn)漂移保護(hù)電路正常工作時，輸出端即對管的中點(diǎn)不應(yīng)有直流電位存在，以免損壞喇叭，每個聲道輸出端都接有一個取樣電阻。L聲道為R754接到V655和V656上，當(dāng)中點(diǎn)電壓上升到+3V時通過R752分壓V656導(dǎo)通，而當(dāng)中點(diǎn)電壓下降低于-3V