PCM2702与BH141 7的USB音频发射系统

文章摘要：引 言 USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线，是一种新型的数据通信技术。当采用USB接口连接设备与计算机时，无需重新设置系统，也不必打开机壳来调整接口卡的指拨开关，计算机会自动识别接口设备，同时下传给外设的驱动程序。USB接口具有即插即用、速度快、易扩展等优点，已成为现今个人计算机上最重要的接口之一，更是一般消费性电子产品上不可或缺的接口。 短距离无线通信具有抗干扰能力强、可靠性高、安全性好、受地理条件限制较少、安装施工简便灵活等特点，应用非常广泛，如汽车遥控门钥、无线抄表、无线点菜、遥控遥测、小区自动化等。多媒体的成熟大大推动了上述两项技术的融合。特别

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引 言
    USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线，是一种新型的数据通信技术。当采用USB接口连接设备与计算机时，无需重新设置系统，也不必打开机壳来调整接口卡的指拨开关，计算机会自动识别接口设备，同时下传给外设的驱动程序。USB接口具有即插即用、速度快、易扩展等优点，已成为现今个人计算机上最重要的接口之一，更是一般消费性电子产品上不可或缺的接口。
    短距离无线通信具有抗干扰能力强、可靠性高、安全性好、受地理条件限制较少、安装施工简便灵活等特点，应用非常广泛，如汽车遥控门钥、无线抄表、无线点菜、遥控遥测、小区自动化等。多媒体的成熟大大推动了上述两项技术的融合。特别对于音频信号，USB声卡相比机箱内的板载声卡来说，远离高频干扰环境，音质效果好，且易于携带；但是由于受到音频接口线的影响，局限在一定的范围内，且无法同时与多人分享，而短距离无线通信技术具有受地理条件限制小、可靠性高、安全性好等优点。
    结合两者技术的优点，本设计利用TI公司的PCM2702来实现USB音频信号的采集，利用Rohm公司的BH1417来实现音频信号的立体声无线传输。可通过单片机同步显示频率，并控制80～180 MHz 14段频率的切换，可实现10～100 m内的高速音频信号传输。

1 主要芯片介绍
1．1 PCM2702芯片
    数／模转换芯片PCM2702有2个数／模转换输出通道和1个一体化的USB接口控制器，该接口符合USB1．0标准；采用最新开发的SPAct(采样期内自适应控制跟踪)系统，能够从USB接口的音频数据中分离出一个稳定的、偏差较小的时钟信号以协调PLL和DAC工作。
    PCM2702主要由3部分组成：Burr-Brown公司研制的增强型多层次δ-σ调制器，8×重复采样数字插值滤波器和模拟输出低通滤波器。PCM2702可以接收48 kHz、44 kHz和32 kHz的16位立体声或单声道音频数据；内部集成有数字电位器的软件静音功能，通过USB的音频等级需求可以控制电位器和静音功能。
1．2 BH1417芯片
    BH1417是一款集立体声FM、频率合成和RF放大器等功能于一体的大规模专用调频发射集成电路。它可工作于87～108 MHz频段，与简单的外围电路配合使用，可发射音频FM信号，配合普通的调频立体声接收机就可实现无线调频立体声传输。FM立体声发射器发射出的立体声的信号分离度可达50 dB，失真小于0．3％，而且电路的稳定性大大加强。单单就收发效果而言，已基本接近正规的FM电台。
    BH1417由5部分组成：音频预处理电路(加重、限幅和低通滤波)；基频产生电路(晶振、分频)；锁相环电路(相位检测、锁频)；频率设定电路(高低电平转换)；调频发射电路。外围电路主要有频率控制电路、压控振荡器组成的载波产生电路，定时器以及一些耦合电容。
    BH1417将预加重电路、限幅电路、低通滤波电路(LPF)一体化，使音频信号的质量比分立元件(如BA1404、NJM2035等)的电路有很大改进；采用锁相环锁频，并与调频发射电路一体化，使得发射的频率非常稳定；采用4路高低电平进行频率设定，可设定14个频点，使用非常方便。

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    (2)调频发射电路
    调频发射电路采用频率稳定的锁相环系统。BH1417的15、16、17、18脚输入的频率代码经过解码和鉴相后，由7脚输出LC振荡器的控制信号VCO。此VCO控制外部分立元件组成的高频振荡电路产生FM调频的载波信号，并通过2个三极管C9018对5脚输出的复合立体声信号进行FM频率调制。调制后的信号通过9脚输入到BH1417，经过内部的射频放大器放大后的射频信号由11脚输出。输出后的信号可以直接接到发射天线上进行发射。BH1417频点发射对应的高低电平如表1所列。

    (3)高频振荡电路
    BH1417的5、7、9、10、12引脚配合与其连接的分立元件，构成调频载波的频率振荡和射频调制部分；13、14脚需要外接7．6 MHz的晶体振荡器，提供给BH1417内部的鉴相、立体声信号调制等部分所需要的稳定时钟；6、8为电源部分；11脚与外部连接的元件构成调频信号发射部分。

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