Модулятор на микросхеме TDA8822 с управлением на PIC16F84
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.
Модулятор предназначен для преобразования низкочастотных сигналов видео и звука в высокочастотный сигнал с амплитудно-частотной модуляцией, удовлетворяющий стандартам NTSC и PAL телевизионных каналов в ДМВ диапазоне.
Усторйство управляется программно, с помощью трехкнопочной клавиатуры, что позволяет изменять параметры модуляции (например, выбор несущей частоты, поднесущей звука, глубины модуляции и т.п.) в диапазонах, описанных в Таблице1 "Основные технические данные и характеристики".
Модулятор является завершенным изделием и может быть использован в системах видеонаблюдения, телевизионного вещания, как составной элемент головных телевизионных станций.
Внешний вид модулятора показан на рисунках
2. Основные технические данные и характеристики
| Потребляемый ток | 60мА |
| Видеохарактеритики | |
| Входной ток видеовхода | 0,5мкА |
| Входное сопротивление видеовхода | 30кОм |
| Глубина модуляции | 82.5 % с шагом 4% |
| Отношение сигнал/шум | 52 dB |
| Отношение видео/синхронизация | 7:3 |
| Фазовый сдвиг | 3° |
| Аудиохарактеристики | |
| Входное сопротивление аудиовхода | 30 кОм |
| Девиация частоты | 25 кГц |
| 12.5 кГц | |
| Максимальная девиация частоты | 250 кГц |
| Нелинейные искажения | 0.4 % |
| Отношение сигнал/шум | 47 dB |
| Неравномерность частотной характеристики | ± 1dB |
| Точность настройки поднесущей звука | ± 1кГц |
| Отношение катинка/звук | - 12 dB |
| Радиочастотные характеристики | |
| Частотный диапазон | 470 - 860 МГц |
| Точность настройки несущей видео | ±75 кГц |
| Выходной уровень | 80 dB |
| Неравномерность выходного уровня по всему диапазону | ±2dB |
| Выходное сопротивление | 75 Ом |
| Уровень побочных излучений | -40 dB |
| Уровень второй гармоники | -10 dB |
| Уровень второй гармоники поднесущей звука | -65 dB |
| Уровень третьей гармоники поднесущей звука | -65 dB |
3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.
3.1 Модулятор собран на микросхеме TDA8822 , представляющей собой завершенный ДМВ/МВ телевизионный модулятор, совместимый с видеоформатами PAL и NTSC, управляемый по шине I2C. Управление шиной I2C, индикацией и клавиатурой осуществляется микроконтроллером PIC16F84A. Принципиальная схема приведена на рисунке 1, а чертеж печатной платы на рисунке 2.
Принципиальная схема модулятора на микросхеме TDA8822 с управлением на PIC16F84
Внешний вид печатных плат
Дополнительно вы можете загрузить чертежи плат в формате PCB
pcbmoda.pcb Печатная плата в формате PCAD2002 (общий вид)
pcbmoda.pcb Печатная плата в формате PCAD2002 (верхний слой)
pcbmoda.pcb Печатная плата в формате PCAD2002 (нижний слой)
3.2 Видеосигнал снимается с разъема Х4 и подается на видеовход микросхемы DA1 (вывод 24),
внутри которой проходит стандартную цепь амплитудной модуляции. Глубина модуляции задается
по шине I2C и может быть изменена от 74% до 86% с шагом 2%.
3.3 Аудиосигнал снимается с разъема Х3, проходит через делитель R16,R17, определяющий
чувствительность входа, и цепь коррекции R12,C17 и подается на аудиовход микросхемы DA1
(вывод 22). Чувствительность входа аудиосигнала может быть задана и программно по шине
I2C изменением коэффициена усиления операционного усилителя на аудио входе микросхемы DA1.
Программно чувствительность меняется в пределах от -32% (ослабление амплитуды сигнала на 32%)
до +24% с шагом 8%.
Выбор поднесущей частоты, а также ее точная настройка осуществляется по шине I2C. Точная
настройка несущей необходима ввиду того, что величины емкостей, водящих в состав
микросхемы модулятора, могут колебаться в от партии к партии. Чтобы устранить необходимость
введения корректирующего варикапа в микросхеме реализована четырех ступенчатая схема коррекции
поднесущей звука. Пройдя этап модуляции внутри микросхемы частотно-модулированный аудиосигнал
проходит усилитель, определяющий соотношение каринка/звук, задаваемое по шине I2C.
3.4 Упраление шиной I2C осуществляет микроконтроллер DD1. Интерфейсный формат шины приведен в
таблице 2. Управление клавиатурой и индикацией осуществляется по стандартным подпрограммам.
Вы можете скачать исходный текст программы модулятора
tda8822.asm Исходный текст программы модулятора на микросхеме TDA8822 с управлением на PIC16F84
tda8822.hex Откомпилированный НЕХ файл программы модулятора на микросхеме TDA8822 с управлением на PIC16F84
3.5 Модуль индикации представляет собой две семисегментные светодиодные матрицы, управляемые
сдвиговыми регистрами. Ввод данных для индикации осуществляется последовательно, а вывод на
индикацию - параллельно.
3.6 полный перечень элементов модулятора приведен в таблице7.
Интерфейсный формат шины I2C.
| БАЙТЫ | БИТ7 | БИТ6 | БИТ5 | БИТ4 | БИТ3 | БИТ2 | БИТ1 | БИТ0 | |
| Адресный байт CA | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | ACK |
| F1: частотный байт 1 | 0 | TPSG | N13 | N12 | N11 | N10 | N9 | N8 | ACK |
| F0: частотный байт 0 | N7 | N6 | N5 | N4 | N3 | N2 | N1 | N0 | ACK |
| C1: контрольный байт 1 | 1 | DEV2 | DEV1 | DEV0 | PS2 | PS1 | PS0 | 0 | ACK |
| C1: контрольный байт 0 | M2 | MD1 | MD0 | SC1 | SC0 | RF0 | P0 | T0 | ACK |
Пояснения к установке частоты поднесущей звука.
| Установка SC | SC1 | SC0 | Частота поднесущей звука (МГц) | Стандарт |
| 0 | 0 | 0 | 4,5 | M,N |
| 1 | 0 | 1 | 5,5 | B,G |
| 2 | 1 | 0 | 6,0 | I |
| 3 | 1 | 1 | 6,5 | D,K |
Пояснения к установке девиации.
| Установка девиации | DEV2 | DEV1 | DEV0 | Девиация, % | Девиация, кГц |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 40 | 20 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 45 | 22,5 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 50,5 | 25,3 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 56,5 | 28,3 |
| 4 | 1 | 0 | 0 | 63,5 | 31,8 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 71,5 | 35,8 |
| 6 | 1 | 1 | 0 | 80,0 | 40,0 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 90,0 | 45,0 |
Пояснения к установке соотношения картинка/звук.
| Значение | PS2 | PS1 | PS0 | Отношение картинка/звук, dB |
| 0 | 0 | 0 | 0 | -11 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | -12 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | -13 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | -14 |
| 4 | 1 | 0 | 0 | -15 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | -16 |
| 6 | 1 | 1 | 0 | -17 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | -18 |
4. Порядок включения и настройки.
4.1 Подсоедините шлейф питания, кабель ВЧ, видео и аудио сигналы. Подайте напряжение питания. На светодиодном индикаторе появиться номер рабочего канала.
Схема подключения модулятора
4.2 Для перехода в режим настройки нажмите кнопку "*" и удерживайте ее
несколько секунд, пока на левом индикаторе не появиться знак"Р".
Это указывает на вход в режим насторйки. Список всех пунктов меню настройки приведен в
Таблице 8. Изменение текущего параметра осуществляется кнопками "+" и "-", а
переход от пункта к пункту кнопкой "*".
4.3 Внимание! Последний пункт меню с заглавным элементом "u" имеет
другой способ настройки. В этом пункте мигающий элемент строки является
изменяемым в данное время элементом. Перемещаться от элемента к элементу
можно кнопками "+" и "-", а изменять значение - кнопкой "*"
(значения изменяются циклически от 0 до 9).
Изменять значение частоты можно только с точностью до 0.125МГц ,
поэтому элементы после запятой за одно нажатие кнопок "+" или "-"
изменяются сразу на эту величену.
4.4 Для выхода из режима настройки необходимо продвинуться по меню до
строки изменения частоты, выставить мигающий элемент на заглавный элемент
строки "u" и нажать кнопку "*". Светодиодный индикатор отобразит номер рабочего канала,
соответствующего установленной частоте.
Список пунктов меню настройки
| Г | Включение RF генератора | 0 | Генератор выключен |
| 1 | Генератор включен | ||
| А | Включение тестового сигнала | 0 | Тестовый сигнал выключен |
| 1 | Тестовый сигнал выключен | ||
| С | Частота поднесущей звука | 1 | __ 4,5МГц NTSC |
| 2 | __ 5,5МГц PAL | ||
| 3 | __ 6,0МГц PAL | ||
| 4 | __ 6,5МГц PAL | ||
| Н | Глубина модуляции | 1 | __74% |
| 2 | __76% | ||
| 3 | __78% | ||
| 4 | __80% | ||
| 5 | __82% | ||
| 6 | __84% | ||
| 7 | __86% | ||
| 8 | __88% | ||
| Р | Соотношение картинка/звук | 1 | __11дБ |
| 2 | __12дБ | ||
| 3 | __13дБ | ||
| 4 | __14дБ | ||
| 5 | __15дБ | ||
| 6 | __16дБ | ||
| 7 | __17дБ | ||
| 8 | __18дБ | ||
| F | Девияция частоты поднесущей звука | 1 | __40% |
| 2 | __45% | ||
| 3 | __50,5% | ||
| 4 | __56,5% | ||
| 5 | __63,5% | ||
| 6 | __71,5% | ||
| 7 | __80% | ||
| 8 | __90% | ||
| U | Значение несущей частоты | см. пункт 4.3 |
Спецификация компонентов модулятора
| Поз. обознач. | Наименование | Кол. | Прим. |
| Полупроводники | |||
| DA1 | Микросхема - модулятор TDA8822AT | 1 | |
| DD1 | Микропроцессор PIC16F84 | 1 | |
| DA2 | Микросхема - стабилизатор КР142ЕН5А | 1 | |
| VT1 | Транзистор КТ503 | 1 | |
| VD1 | Диод КВ122А | 1 | |
| VD2 | Диод 1N4007 | 1 | |
| VD3-VD6 | Диод КД522 | 4 | |
| VD7 | Диод ZENER 27V | 4 | |
| Кварцы | |||
| ZQ1 | РК374МД 4 МГц | 1 | |
| ZQ2 | 4 МГц | 1 | |
| Резисторы | |||
| R10 | Резистор бескопусной 82 Ом | 1 | |
| R13, R14 | Постоянный резистор 270 Ом МЛТ-0,25 | 2 | |
| R25 | Постоянный резистор 390 Ом МЛТ-0,25 | 1 | |
| R8,R9 | Резистор бескопусной 470 Ом | 2 | |
| R7, R17 | Резистор бескопусной 1 кОм | 2 | |
| R24 | Постоянный резистор 4,3 кОм МЛТ-0,25 | 1 | |
| R1, R2, R15, R18-R20, R22, R23 | Резистор бескопусной 4,7 кОм | 8 | |
| R11 | Резистор бескопусной 12 кОм | 1 | |
| R4 | Резистор бескопусной 15 кОм | 1 | |
| R3 | Резистор бескопусной 22 кОм | 1 | |
| R6 | Резистор бескопусной 27 кОм | 1 | |
| R5 | Резистор бескопусной 33 кОм | 1 | |
| R12 | Резистор бескопусной 220 кОм | 1 | |
| Конденсаторы | |||
| C4 - C7 | Конденсатор бескопусной 1,8 пФ | 2 | |
| C12 | Конденсатор бескопусной 18 пФ | 1 | |
| C8, C18 - C21 | Конденсатор бескопусной 22 пФ | 5 | |
| C17 | Конденсатор бескопусной 220 пФ | 1 | |
| C14, C15 | Конденсатор бескопусной 1000 пФ | 2 | |
| C10 | Конденсатор бескопусной 4,7 нФ | 1 | |
| C9, C13 | Конденсатор бескопусной 10 нФ | 2 | |
| C3 | Конденсатор бескопусной 68 нФ | 1 | |
| C11 | Конденсатор бескопусной 100 нФ | 1 | |
| C1, C16, C30 | Конденсатор бескопусной 0,1 мкФ | 3 | |
| C23, C25, C29 | Конденсатор электролитический 0,68 мкФ К10-17 | 3 | |
| C2, C28, C31 | Конденсатор электролитический 2,2 мкФ К50-3 | 3 | |
| C27 | Конденсатор электролитический 10 мкФ К50-3 | 1 | |
| C22, C24 | Конденсатор электролитический 47 мкФ К50-3 | 2 | |
| C26 | Конденсатор электролитический 470 мкФ К50-3 | 1 | |
| Дроссели | |||
| L2 | Дроссель ДМ 180 мкГн | 1 | |
| Разъемы | |||
| Панелька DIP24 цанговая | 1 | ||
| Панелька DIP18 | 1 | ||
| X4 | Разъем BNC - 7031 | 1 | |
| X6 | Разъем GF - 814 | 1 | |
| X3 | Разъем RCA Тюльпан | 1 | |
| X5 | Разъем DB9M | 1 | |
| X1, X2 | Разъем PLD 40 - G | 2 | |
| Прочее | |||
| Печатная плата 105х107 мм двухсторонняя | 1 | ||
| Ферритовое кольцо | 1 |
Спецификация компонентов модуля индикации
| Поз. обознач. | Наименование | Кол. | Прим. |
| Полупроводники | |||
| DD1-DD2 | Микросхема HEF4094BT | 2 | |
| VD1 | Светодиодный индикатор LDD4062-20 | 1 | |
| Кнопки | |||
| SW1 - SW3 | TS-AXPS-130 | 3 | |
| Прочее | |||
| Разъем IDC10 под кабель | |||
| Шлейф к разъему IDC10 | |||
| Печатная плата 32х32 мм двухсторонняя |