调频接收机静噪电路的原理和设计（三）

3　噪声静噪原理及设计方法

　　前面说过，FM接收机在没有RF信号时，输出幅度较大的白噪声。而当RF信号增强时，因为鉴相器的压噪特性，使噪声电平降低，直到几乎消失。我们利用这一特性，检测噪声电平，噪声电平高于某一门限值，就关闭音频电路，否则打开音频电路放出声音。

　　常用的噪声静噪电路框图如图6。

图6　噪声静噪电路框图 　　噪声点频滤波器选取噪声的某一点频率进行检测。使用窄带点频滤波器而不是简单地使用滤除基带的高通滤波器，是为了使噪声静噪的回滞更容易实现些。关于检测噪声频率点的选取，FM接收电路MC3372典型应用时，实际测量可知无RF信号输入时解调输出的噪声频谱无明显的频率特征，所以噪声取样频率点的选取只要对基带信号有足够的抑制就可以。较高的检测频率有利于对基带的抑制，但高频率的运放较为昂贵。对通常的语音应用基带为≤3.4kHz，噪声频率点选取为10kHz左右，使用简单二节级联的2阶全极点带通滤波器可保证对3.4kHz处的抑制大于35dB。 　　本文给出噪声静噪电路实例如图7，其中噪声检测频率约为21kHz，主要考虑信道要传送16kb／s的数据信号。噪声滤波器对8kHz处的抑制约35dB。 图7　噪声静噪电路 　　整流电路为半波整流电路。 　　回滞比较器与前面述及的导频静噪电路中回滞比较器相似。 　　噪声静噪电路的调试方法参见图7，RV为设在面板的噪声静噪灵敏度调节电位器。首先将此电位器旋钮调至大约满刻度的1／3位置，从接收机输入端送入比接收机灵敏度低2dB～3dB的RF标准接收信号，调R9或R10使接收机正好不静噪，喇叭输出解调音，QE输出低电平。 　　再进入RF输入信号调低B dB，此时N2：MAX922中A输出低电平，调R11使QE输出高电平即接收机开始静噪(断开音频输出)。这里B即为噪声静噪回滞量，通常B为2dB～6dB。 4　载波检测静噪原理及设计方法 　　前面述及在FM接收机中，鉴频器前总是要有限幅电路。理论及实践均表明，限幅电路的电流与输入信号强度的对数在相当大的范围内成正比。检测此电流即可得出输入信号的强度。很多FM接收IC均给出此输入信号强度信号(RSSI)。此信号常用作输出信号强度表驱动，AGC，载波检测静噪等。 　　本文以MC3372的典型应用为例给出载波检测静噪电路的设计方法。在MC3372电源电压Vcc=4 Vdc，MC3372输入中频(RF)10.7MHz，第二中频455kHz时，RSSI相对输入RF的曲线如图8(a)，RSSI输出相对温度的曲线如图8(b)。 (b)RSSI输出相对温度的曲线图
图　8 　　由图8可知，在总体设计FM接收机时，必须使MC3372输入的信号强度为－90dBm～－30dBm之间才能保证RSSI输出的线性。RSSI随温度变化的特性也是设计中要考虑的问题。 　　假设总体规划时MC3372输入RF为－70dBm(FM接收机额定灵敏度)时，注意到图8曲线在－40℃～＋65℃范围内RSSI变化△I≤3μA，且室温下的RSSI输出为最高点。 　　最理想情况是，(－70)dBm－2dBm=－72dBm时，开启静噪，回滞B取4dB，则－76dBm时关闭静噪，无声音输出。但是，由图8(a)得出－70dBm附近曲线斜率为1.25dBm／1μA，△I对应△RF为3×1.25=4.75dBm。即室温下如果－72dBm开启静噪，则＋65℃时要(－72)＋3.75=－68.25dBm才会开启静噪，显然不符合要求。如此，我们综合一下，室温下静噪开启电平为－74dBm，回滞关闭静噪电平为－78dBm，可保证环境温度变化时，静噪开启电平低于接收机额定灵敏度电平。实际电路如图9。

图9　实际静噪电路图 　　调试方法：FM接收机输入比灵敏度电平低4dBm已调制RF信号，使N1：A输出高电平，QE输出高电平，静噪。调R3使QE输出低电平，开启静噪，喇叭输出解调音。 　　输入的RF信号降低4dB，调高R5，使QE输出高电平，恢复静噪。