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凯隆D39L数调收音机剖析

IT圈 admin 74浏览 0评论

2024年7月29日发(作者:敛云臻)

维普资讯

吴红奎 

D39L是深圳市凯隆电子有限公司 

的便携式数字调谐三波段收音机,其主要 

功能如下:AM、FM、SW三波段收音(调 

内部结构 

图2是D39L的内部结构图,整机由 

两块电路板组成,一块为数宇调谐控制、 

显示控制、LCD显示(以下简称控制板), 

块为收音和功率放大(以下简称模拟 

板),两块电路板分别固定于机壳的前半 

部和后半部,板通过一个双排10针的插 

针相连。机壳两半部分对准合起来时,两 

块电路板的10针插针也刚好对齐契合。 

幅、调频、短波):FM立体声自动检测与 

解调;数字调谐,每个波段可以存储30个 

电台:具备耳机输出插座和外接直流电源 

插座:内置超薄型喇叭;随机标配耳机;有 

基于“每天”的定时开、关机功能;锂离子 

电池供电,标配专用的两电一充,每次充 

电可维持5小时收听;收音电路为 

Si473 ̄单片IC,功率放大电路为CX— 

A1622M;便携式设计,有黑、银两种主色 

机内扬声器位于机壳前半部分的右侧,与 

控制板紧相连,电池仓和FM/sW天线位 

于机壳的后半部,电源和扬声器与电路板 

通过软线连接,软线连接方式为焊接而不 

是标准插针。 

两块电路板都是1mm的双面环氧 

玻纤板,设计序号是D39L 2008.1_8,控 

调可供选择,整机大小与一副扑克牌相 

当,如图1所示。 

Laboratories(芯科公司,Si4730的生产 

商)宣称自己的单片收音解决方案的典型 

PCB占板面积仅为20mm ,而这块转接 

板的面积达到了96mm ,可推测的原因 

应该是——如果采用手工焊接QFN封装 

的元件,很难保证焊接质量。 

控制板上有一大块地方被一块薄薄 

的铜皮覆盖了,这一部分也刚好是和模拟 

板相邻的一面。去掉铜皮,可以看到一颗 

COB(Chip On Board,芯片直接搭载)封 

装的IC,有48个端子,基板上的编号是 

KC—C0B6.1,相应的LCD编号是 

KC一3680(估计都是凯隆公司的内部编 

号),但如果能印刷实际型号,会更有利于 

维修和代换。 

KC—COB6.1是数字调谐与LCD显 

示驱动IC。早期的数字调谐与LCD显示 

驱动IC在国内比较有影响的是日本 

TOSHIBA(东芝)公司的TC9317F,即 

DTS一21系统,后期国内的IC制造商生 

产的此类IC,功能上大都有它的影子。 

COB封装的优势是成本低,国内称之为 

“软封装”,多见于廉价的游戏机、有声生 

日贺卡等,缺点是难于维修,可靠性和环 

境适应性不如“硬封装”。国内此类IC的 

制造商,如士兰半导体、瑞芯微等,早期产 

品大都提供COB封装形式的,产品定型 

后都提供引脚功能兼容的QFP封装。 

D39L的LCD是双色的,显示面积为 

45mm×15mm,上部三分之一是蓝色, 

下部三分之二是常见的灰色,英文字符 

型。现在能够完美显示汉字的LCD已经 

比较普及了,如果不是主要针对国外市 

场,显示汉字还是很有必要的,当然这对 

显示控制IC制造商的技术研发的要求就 

提高了,因为英文的源程序更容易找到, 

对MCU的要求也比较低。 

模拟板和控制板相邻的~面是括脚 

元件的安装面,安装着铝电解电容、色码 

电感、大于0.25W的电阻、中波磁棒、耳 

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机插座、外接电源插座等,另一面安装着 

收音IC、功率放大IC以及贴片形式的电 

阻、电容、电感、晶体管、LDO(低压差稳压 

器)。贴片形式的电容一般都没有容量标 

注,厂家也没有附带具体的电路原理图, 

这也会给维修代换带来一些麻烦。 

中波磁棒上的线圈只有一组,匝数 

也相当多,这意味着中波天线是高阻抗 

的,只能有限度地提高接收灵敏度,但是 

对于干扰严重的城市和部分乡村环境而 

言,更容易受到干扰的中波接收,需要更 

高的抗干扰性能,实际收听也证明了这一 

点,能清晰收听的中波电台并不是很多, 

尤其是晚上。 

费者只能从凯隆公司购买电池和充电器。 

如果能采用MP3通用的锂离子电池和充 

电器,如图3所示,这样代换方便,对凯隆 

公司及消费者在成本上也更划算。电池上 

的“环保”字样应该是针对收音机中普遍 

采用的一次性电池而言的,因为相比其他 

锂离子电池,这款电池并没有做到更环 

保。 

电路原理 

图4是D39L的电路原理图,笔者是 

根据手中的实物实测的(不一定完全准 

确)。因为KC—COB6.1不是标准型号,控 

制板电路仅画出了主要外围元器件与 

KC—COB6.1的连接关系。D39L电路板 

上的阻容元件主要是贴片形式,所以元器 

件参数的标识也采用了与贴片元件一致 

的标识方法,电阻的阻值标识与实物上的 

数字一致,电容则因为实物上原本没有容 

量标识,所以图中也没有标注,若想知道 

此类电容的容量,可以将电容焊下来用电 

容表测量,也可以直接向厂家咨询或向厂 

家索取电路原理图(如今很少有生产商随 

机附送电路原理图了)。 

中波接收如今有点“鸡肋”的味道, 

很多人仍然舍不得,但是要获得记忆中的 

幸福体验,如今已经很难了,需要在技术 

上下点功夫。笔者在<电子世界>2007年 

第11期介绍的RP601W收音机,中波做 

得就相对比较好,即使晚上也可以满足一 

般的收听需要,这说明中波接收也有可能 

做得更好。 

FM、SW的天线是共用的,主要是 

拉杆天线,全部拉出的长度约42cm,耳 

机插入时,还可以同时利用耳机连线充当 

天线,这一点可以从下文中的电路原理图 

中看到(图4)。对天线而言,重要的不是 

长度或者直径,而是与接收电路的匹配, 

所以这种方式的利弊,尚有待证明。 

D39L的内置扬声器是动圈式超薄 

型的,标称阻抗是12O,铁器靠近磁钢有 

轻微吸感,喇叭直径约4cm,磁钢直径约 

1 7mm,喇叭总高度约5mm。这类喇叭主 

要是为了减小体积,高音比较清脆,最适 

合的用途是蜂鸣器,虽然压电陶瓷喇叭可 

以做得更薄,但是播放人声时,超薄型动 

圈式扬声器的效果要好得多,即使如此, 

用作全音域的音乐播放仍然不理想,给人 

的感觉是有点“吵”。SONY原厂资料显 

示,CXA1622推荐的负载阻抗是8O,如 

果不是其他制造商的改进产品,这里的负 

载阻抗匹配也会有问题:更高阻抗的负载 

并不仅仅意味着输出功率会减小,还会带 

来其他问题,如失真度指标劣化、放大器 

自激等。 

COB封装的基板和QFN封装的转 

接板占用了相当多的PCB面积,虽然手 

工焊接有可能比自动化焊接的成本低一 

些,但是综合成本未必省。况且,D39L扑 

克牌大小的外形,不够小,也不够大。如果 

大家喜欢这个体积,完全可以把能节省的 

空间用来放置更大一些的扬声器或者配 

置双喇叭来改善声音表现,还可以配一个 

大一些但更廉价的喇叭以降低成本。 

D39L采用锂离子电池,3.7V、 

300mAh,标称的连续工作时间是5小 

时,续航时间稍微短了一些。电池和随机 

的充电器都是该公司专用的,这意味着消 

D39L的电路原理图贴片元器件的参 

数标识采用基于科学计数法的标识方法, 

以1O2为例,最后一位数字2是1O的幂 

指数,其他数字是有效数字,1O2表示 

10 X 1Oz,单位是欧姆,不过也有例外, 

4R7是4.7O, 字母R表示小数点的位 

置。对电阻而言,3位数字的一般相当于4 

环的电阻,4位数字的相当于5环的电 

阻。这种方法在1O‘J F以下的插脚电容 

上也很常用,尤其是1‘J F以下的,单位是 

皮法(pF)。 

图4中,Q2(¥8550)是电子开关,开 

机信号来自控制板。外接5V直流电源通 

过D7的隔离后与机内电池汇合,R16兼 

有限流和保险的作用,R15和R侣从外 

接直流电源分压出一个电压信号给控制 

板,这时候LCD上会显示一个电源插头。 

只要有外接直流电源接入就会同时给机 

内的电池充电,由于只是通过一个限流电 

阻R16给机内的锂离子电池充电,没有 

相应的充电控制电路,如果电池也没有内 

置充电控制和保护电路,这种充电方法并 

不十分安全,D39L的使用说明书中也明 

确指出:“不提倡直接给机内的锂电池充 

电“。r 

较高,以模拟线性方式工作,部分型号还 

有很高的纹波抑制能力,但是需要输入端 

的电压要相对稳定。 

拉杆天线通过C1 5与耳机插座的公 

共端相连, 这个公共端也称为参考点,有 

耳机插入时,耳机连线的屏蔽线就可以同 

时充当天线的一部分。L5可以防止高频 

信号被CD6短路到地。接在拉杆天线上 

的D3、D2起限幅保护作用,可以防止峰 

值超过O.7V的高频大信号进入收音电 

路。耳机插座带有一个与之联动的单刀双 

掷开关,这个开关与插座内的弹性触点在 

电气上是隔离的,开关状态与是否有耳机 

插头插入有关。这种类型的插座常见的是 

带有双刀双掷开关的,内部也没有动触 

点。就电路设计而言,这里也可以使用这 

种更通用的品种以利于维修代换。音频功 

率放大电路工作状态的转换通过与耳机 

插座联动的开关:通过开关控制CX— 

A1622的2脚是否接地转换BTL/OTL状 

态,没有耳机插入时,功放电路工作于 

BTL单声道方式,负载是机内扬声器;有 

耳机插头插入时,功放电路工作于OTL 

双声道方式,负载是耳机。 

1、收音集成电路SJ4734 

Si4734是以数字方式接收模拟广播 

信号的单片收音IC,生产商是美国的 

Silicon Laboratories(芯科)公司。以数字 

方式接收模拟广播信号的技术常被称为 

“硅调谐器”,因为不需要基于电感的中周 

和用于模拟电路供电所需要的大容量退 

耦电容,接收电路可以实现高度集成并做 

到免外围元件,用于电视接收,常称为“数 

i 曦i g髓 

除了VS,收音电路同时还需要一组 

低压电源,由IC6(型号标识不详)降压后 

提供,图中的标识是VDD,这里仅仅是便 

于区别,不是数字电源的意思。VDD还同 

时给控制板供电,控制板上的IC5也是 

LDO,型号标识是65Z,MP3中用得比较 

多,VDD经IC5降压后给KC—COB6.1 

的某些电路单元供电。LDO的中文的含 

义是低压差稳压器,特点是输入/输出端 

年 群 

的电压差比较低(1V左右),效率相对比 

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(1).OTL双声道模式 (2).BTL单声道模式 

宇高频头”。 

●调频接收灵敏度:2.2 uV(耳机 标准,Rl=8Q):110 mW(VCC=3V,CX- 

A1 622M)450 mW(VCC=6V,CXA1 622P) 

在收音领域,这种技术比较容易在 

FM波段实现,比较早的实用化产品应该 

是Philips(飞利浦)的TDA7010卜一 

个至今仍在应用的具备自动搜索电台的 

单片FM收音IC,但是没有电台存储功 

能。对此类收音IC的巨大需求来自于 

MP3和手机。而其最大的受益者也是 

Philips公司,该公司的TEA5767曾一度 

占有MP3收音模块市场的一半份额,进 

入该市场稍微晚一点的是SANYO(三 

洋)。两个公司早期的产品都是只有FM 

接收功能,后期的产品则加入了AM接收 

功能,如TEA 5777和LV24100。Silicon 

进入这个市场相对较晚,拥有获得专利的 

LOW—IF(数字低中频)技术,产品的优点 

是最大限度地缩狨了外围元件,除了电源 

退耦电容和天线,不需要其他外围元件。 

Si4734是Silicon公司上市不久的四波段 

的单片收音IC,具备AM/FM/SW/LW接 

收能力,同系列的还有Si4735,具备 

RDS/RBDS接收能力。 

通读Si4734的原版技术文档,也没 

有对Si4734中的DSP的特别说明,也就 

是说,DSP只是Si4734中的一个标准数 

字单元电路,并无特别之处。Si4734的内 

部电路框图中显示了信号通道中的DSP 

电路单元,如图5所示,这是对多个数字 

电路单元的功能概括,与此类似的表示方 

法还有国产的RDA5800。 

Si4730的内部虽然内部集成了 

LDO,但是没有LDO输出,而它的VIO 

(Voltage In Out,总线电源)仍然需要一 

个1.5V一3.6V的电源,典型值是3.3V, 

两相权衡,Si4730供电采用3.3V应该是 

比较经济的。 

Si4730的主要技术指标如下(典型 

值): 

连线为天线)或1.1 uV(50Q拉杆天线): 

调幅接收灵敏度为25 uV; 

●调频临频选择性:50 dB: 

●调频接收音频输出频率响应(一 

3dB):30Hz一15kHz: 

●BTL单声道模式输出功率(EIAJ 

标准,Rl=8Q):320 mW(VCC=3V,CX- 

A1 622M)360 mW(VCC=3V,CXA1 622P) 

●调频接收单声道模式信噪比: 

63dB 调幅方式为56 dB; 

●音频输出总谐波失真:0.1% 

Si4734的模拟输出端是否需要超音 

频滤波电路,其技术文档中没有明确说 

明,从其应用领域来看,应该不是必须的, 

只要电路配置合适,不应该有明显的超音 

频“沙沙”声,这种声音一般是调频立体声 

解调的高频导频信号,因此FM单声道和 

调幅接收状态都不应该有这种声音。实际 

试听时,D39L的高频底噪比较大,高频 

“沙沙”声大到难以用耳机进行舒适地收 

听,这也许和超音频滤波电路有关系。图 

4中的C9(C10)、C25(C23)、R10(R9)可 

以起到滤除超音频信号的作用,不过电路 

形式令人有些费解,如果采用如图6所示 

的电路形式应该更容易取得满意的效果, 

也更容易理解。 

2、功放集成电路CXA1622M 

CXA1622是SONY公司早年上市的 

小功率双声道音频功率放大器, 集成了电 

子滤波器、电子音量控制,支持OTL和 

BTL双模式工作方式,性能优秀,在国内 

的影响力仅次于SGS的TDA2822M, 

SONY公司早已停产,不过有多家国内制 

造商在仿制或者生产兼容型号。C×一 

A1622有两种封装形式,SSOP16和 

DIP16,对应的型号分别是CXA1622M 

和CXA1622P,后者的输出功率更大一 

些。 

CXA1 622的主要技术指标如下: 

●OTL双声道模式输出功率(EIAJ 

关于音频功率放大器输出功率的标 

识方法,目前国内常用的是IEC(国际电 

工委员会)标准,即我们熟悉的RMS功 

率,EIAJ是日本Electronic Industries 

Association(日本电子工业协会)标准,日 

本产品过去比较常用,现在也开始向IEC 

标准靠拢。同样的功率,EIAJ的标准要比 

IEC标准高出约三分之一,粗略估算时, 

般可以将按照EIAJ标称的功率数值乘 

以0l7。 

图7是CXA1622的典型应用电路 

原理图,与图4中显示的实际应用电路相 

对照,有细微的差别: 

(1)_OTL双声道工作模式,图4中, 

CXA1622M的两个输出端共用了一个输 

出耦合电容,即CD6。这种用法的前提条 

件是,两个输出端7脚和10脚严格等电 

位,对于OTL电路而言,约等于电源电压 

的一半,以CXA1 622上市时的技术水平 

而言,有一定难度,以现如今的制造工艺 

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而言,已经不太难了,这种设计在Philps 

的车载音频功放IC中很常见,为了保险 

起见,保护电路还是必要的。CXA1622中 

没有这样的专门设计,风险还是存在的。 

这种设计的好处是可以省略一个输出耦 

合电容,OTL/BTL转换时,负载端可以省 

略一组转换开关。 

(2).BTL单声道工作模式,图4中 

仍然输入的是双声道信号,实践证明这种 

方法是可以的,其他影响未知。 

(3).电子音量控制,图4中,控制电 

压来自于控制板而非CXA1622自身, 

CXA1622的14脚是电子音量控制端,控 

制电压范围是0—1.25V,控制电压由15 

脚获得,0V音量最大。使用外部控制电压 

如果不能保证电压信号的纯净,会引起噪 

声增加。由于Si4734内部集成了数字音 

量控制,可以很容易用数字信号实现音量 

控制,比使用CXA1 622的音量控制功能 

要划算。实际试听时,D39L的最小音量稍 

显偏大,应该与音量控制方式有一定关 

系。 

用“亏”了再充电。 

电池容量不足时,端电压会有所下 

降,有这样的电池接入时,充电会自动开 

始。因为有充电电流从Q3流过,Q3处于 

导通状态,其c、e l司有一个PN结的压 

降,约O.7V左右,这个压差刚好给Q4的 

b、e极一个反向偏置电压,Q4导通,双色 

LED的红色部分导通,LED总体显示为 

红色,表示充电正在进行;电池充满时,端 

电压和Q3的e极相等,Q3不再有电流 

流过,Q3处于“虚”关断状态,c、e间实际 

上不再有压降,Q4失去偏置电压关闭,双 

色LED红色部分熄灭,整体显示为绿色, 

表示电池已经充满。如果没有电池接入, 

电路状态和电池已经充满相同。 

机使用,除了新闻、评书等人声节目,还可 

以收听戏曲。 

如果作为一台收音机爱好者的入门 

机种,尚需做以下改进: 

1、如果不是出口机型,汉字更通用、 

人性化一些,所以LCD应该能完美显示 

汉字,字符也应该足够大。目前针对MP3 

的MCU可以很容易地实现上述功能。 

2、机内所有IC的封装和电路装配工 

艺应该和Si4734相匹配,即应该使用 

CSP封装级别的lC,如DFN、QFN等,同 

时采用自动化SMD装配工艺,节省下来 

的空间换用更合适的扬声器和电池。 

针对便携应用的新型功率放大集成 

电路有很多可以选择,如MAX9750、 

MA×9756、TPA6O20A2等,国产的型号 

如EMA2217等。这些lC除了体积更小, 

性能上也基本可以满足音乐欣赏之用,在 

试听感受 

在笔者所在的中等城市中,D39L可 

以收到大部分笔者所知的FM电台,也可 

以正确进行立体声信号的识别与解调,白 

天的效果好于晚上;AM,波段可以收到若 

干强电台,调幅波段常见的嘟嘟声、滋滋 

声比较明显,尤其是晚上。SW波段在白 

天可以收到2—3个台,飘忽不定的现象 

明显,但是可以收听,晚上则很难稳定收 

听,整个SW波段自动搜索一遍需要5分 

钟以上,电台筛选能力弱,LCD显示收到 

的台很多,能实际收听的很少。 

在城市环境里,如果不考虑价格因 

素,因为其底噪大,在不使用耳机的情况 

下,可以作为一台不错的FM收音机使 

用,适合晨练等场合收听新闻、评书等,如 

果收听音乐,中高音偏亮,显得很吵。在农 

村环境下,可以做为FM/AM双波段收音 

这种情况下,搭配合适的扬声器,至少在 

FM波段,D39L可以用作音乐欣赏之用。 

电源电路也有很多选择,优先的选择 

是单片型电源管理电路,除了集成了足够 

的LDO,还有电源开关、转换、充电、保护 

等功能,图4中的D7、Q2、IC6、IC5等可 

以用一个Si4734大小的IC代替,也基本 

不需要外围元件。具体型号如 

MAX8677A、LTC4O89、bq24031等,也有 

相当多国产型号可供选择。 

3、尽量采用通用电路组件,可以有效 

降低成本,如锂电池和充电器。 

3、专用充电器 

D39L使用专用锂离子电池,随机附 

送专用的充电器,不充电时可以作为收音 

机的外接DC电源使用,不过对于一款便 

携收音机,使用电源适配器有些不大方 

便。D39L内部没有为控制板设计备用电 

源,更换电池时,用户保存的数据会丢失, 

实践证明,去掉电池,待机时间只能维持 

0.5s左右,很难完成换电池的动作:如果 

更换电池时先把外接电源插上,就可以免 

于数据丢失,这个折衷的方法虽然比在机 

内增加一个超级电容来得简单,但对用户 

而言,还是麻烦了一些。 

充电器的外形参见图3,图8是电 

路板的实物,图9是实测的电路原理图。 

充电器的AC—DC部分是一个典型 

的自激型开关电源,电脑的待机电源和 

MP3通用的充电器大都采用这种电路, 

些中低档的电视机电源也是这种电路, 

它的优点是电路简单,性能可靠,全分立 

元件,便于灵活设计,成本也比集成电路 

有优势,尤其是生产数量规模比较小时更 

是如此,_如果电路进行合理设计,保护功 

能也不弱。这种电路的原理说明从很多种 

公开资料上可以很容易查到,这里不再赘 

述。 

图9电路有特点的地方是充电管理 

电路,它通过检测充电控制管Q3的压降 

来判断充电终止,与用额外的一个电阻检 

测电流的方法相比,效率要高一些,不过 

前提是电池不能有故障,尤其是短路性故 

障。以Q3为核心的电路实际上是一个精 

密的串联式稳压电源,输出电压等于待充 

电池容量为满时的端电压,IC1为Q3基 

极提供稳定精确的偏置电压,因此这个电 

路是恒压充电方式,所以最好不要把电池 

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2024年7月29日发(作者:敛云臻)

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吴红奎 

D39L是深圳市凯隆电子有限公司 

的便携式数字调谐三波段收音机,其主要 

功能如下:AM、FM、SW三波段收音(调 

内部结构 

图2是D39L的内部结构图,整机由 

两块电路板组成,一块为数宇调谐控制、 

显示控制、LCD显示(以下简称控制板), 

块为收音和功率放大(以下简称模拟 

板),两块电路板分别固定于机壳的前半 

部和后半部,板通过一个双排10针的插 

针相连。机壳两半部分对准合起来时,两 

块电路板的10针插针也刚好对齐契合。 

幅、调频、短波):FM立体声自动检测与 

解调;数字调谐,每个波段可以存储30个 

电台:具备耳机输出插座和外接直流电源 

插座:内置超薄型喇叭;随机标配耳机;有 

基于“每天”的定时开、关机功能;锂离子 

电池供电,标配专用的两电一充,每次充 

电可维持5小时收听;收音电路为 

Si473 ̄单片IC,功率放大电路为CX— 

A1622M;便携式设计,有黑、银两种主色 

机内扬声器位于机壳前半部分的右侧,与 

控制板紧相连,电池仓和FM/sW天线位 

于机壳的后半部,电源和扬声器与电路板 

通过软线连接,软线连接方式为焊接而不 

是标准插针。 

两块电路板都是1mm的双面环氧 

玻纤板,设计序号是D39L 2008.1_8,控 

调可供选择,整机大小与一副扑克牌相 

当,如图1所示。 

Laboratories(芯科公司,Si4730的生产 

商)宣称自己的单片收音解决方案的典型 

PCB占板面积仅为20mm ,而这块转接 

板的面积达到了96mm ,可推测的原因 

应该是——如果采用手工焊接QFN封装 

的元件,很难保证焊接质量。 

控制板上有一大块地方被一块薄薄 

的铜皮覆盖了,这一部分也刚好是和模拟 

板相邻的一面。去掉铜皮,可以看到一颗 

COB(Chip On Board,芯片直接搭载)封 

装的IC,有48个端子,基板上的编号是 

KC—C0B6.1,相应的LCD编号是 

KC一3680(估计都是凯隆公司的内部编 

号),但如果能印刷实际型号,会更有利于 

维修和代换。 

KC—COB6.1是数字调谐与LCD显 

示驱动IC。早期的数字调谐与LCD显示 

驱动IC在国内比较有影响的是日本 

TOSHIBA(东芝)公司的TC9317F,即 

DTS一21系统,后期国内的IC制造商生 

产的此类IC,功能上大都有它的影子。 

COB封装的优势是成本低,国内称之为 

“软封装”,多见于廉价的游戏机、有声生 

日贺卡等,缺点是难于维修,可靠性和环 

境适应性不如“硬封装”。国内此类IC的 

制造商,如士兰半导体、瑞芯微等,早期产 

品大都提供COB封装形式的,产品定型 

后都提供引脚功能兼容的QFP封装。 

D39L的LCD是双色的,显示面积为 

45mm×15mm,上部三分之一是蓝色, 

下部三分之二是常见的灰色,英文字符 

型。现在能够完美显示汉字的LCD已经 

比较普及了,如果不是主要针对国外市 

场,显示汉字还是很有必要的,当然这对 

显示控制IC制造商的技术研发的要求就 

提高了,因为英文的源程序更容易找到, 

对MCU的要求也比较低。 

模拟板和控制板相邻的~面是括脚 

元件的安装面,安装着铝电解电容、色码 

电感、大于0.25W的电阻、中波磁棒、耳 

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机插座、外接电源插座等,另一面安装着 

收音IC、功率放大IC以及贴片形式的电 

阻、电容、电感、晶体管、LDO(低压差稳压 

器)。贴片形式的电容一般都没有容量标 

注,厂家也没有附带具体的电路原理图, 

这也会给维修代换带来一些麻烦。 

中波磁棒上的线圈只有一组,匝数 

也相当多,这意味着中波天线是高阻抗 

的,只能有限度地提高接收灵敏度,但是 

对于干扰严重的城市和部分乡村环境而 

言,更容易受到干扰的中波接收,需要更 

高的抗干扰性能,实际收听也证明了这一 

点,能清晰收听的中波电台并不是很多, 

尤其是晚上。 

费者只能从凯隆公司购买电池和充电器。 

如果能采用MP3通用的锂离子电池和充 

电器,如图3所示,这样代换方便,对凯隆 

公司及消费者在成本上也更划算。电池上 

的“环保”字样应该是针对收音机中普遍 

采用的一次性电池而言的,因为相比其他 

锂离子电池,这款电池并没有做到更环 

保。 

电路原理 

图4是D39L的电路原理图,笔者是 

根据手中的实物实测的(不一定完全准 

确)。因为KC—COB6.1不是标准型号,控 

制板电路仅画出了主要外围元器件与 

KC—COB6.1的连接关系。D39L电路板 

上的阻容元件主要是贴片形式,所以元器 

件参数的标识也采用了与贴片元件一致 

的标识方法,电阻的阻值标识与实物上的 

数字一致,电容则因为实物上原本没有容 

量标识,所以图中也没有标注,若想知道 

此类电容的容量,可以将电容焊下来用电 

容表测量,也可以直接向厂家咨询或向厂 

家索取电路原理图(如今很少有生产商随 

机附送电路原理图了)。 

中波接收如今有点“鸡肋”的味道, 

很多人仍然舍不得,但是要获得记忆中的 

幸福体验,如今已经很难了,需要在技术 

上下点功夫。笔者在<电子世界>2007年 

第11期介绍的RP601W收音机,中波做 

得就相对比较好,即使晚上也可以满足一 

般的收听需要,这说明中波接收也有可能 

做得更好。 

FM、SW的天线是共用的,主要是 

拉杆天线,全部拉出的长度约42cm,耳 

机插入时,还可以同时利用耳机连线充当 

天线,这一点可以从下文中的电路原理图 

中看到(图4)。对天线而言,重要的不是 

长度或者直径,而是与接收电路的匹配, 

所以这种方式的利弊,尚有待证明。 

D39L的内置扬声器是动圈式超薄 

型的,标称阻抗是12O,铁器靠近磁钢有 

轻微吸感,喇叭直径约4cm,磁钢直径约 

1 7mm,喇叭总高度约5mm。这类喇叭主 

要是为了减小体积,高音比较清脆,最适 

合的用途是蜂鸣器,虽然压电陶瓷喇叭可 

以做得更薄,但是播放人声时,超薄型动 

圈式扬声器的效果要好得多,即使如此, 

用作全音域的音乐播放仍然不理想,给人 

的感觉是有点“吵”。SONY原厂资料显 

示,CXA1622推荐的负载阻抗是8O,如 

果不是其他制造商的改进产品,这里的负 

载阻抗匹配也会有问题:更高阻抗的负载 

并不仅仅意味着输出功率会减小,还会带 

来其他问题,如失真度指标劣化、放大器 

自激等。 

COB封装的基板和QFN封装的转 

接板占用了相当多的PCB面积,虽然手 

工焊接有可能比自动化焊接的成本低一 

些,但是综合成本未必省。况且,D39L扑 

克牌大小的外形,不够小,也不够大。如果 

大家喜欢这个体积,完全可以把能节省的 

空间用来放置更大一些的扬声器或者配 

置双喇叭来改善声音表现,还可以配一个 

大一些但更廉价的喇叭以降低成本。 

D39L采用锂离子电池,3.7V、 

300mAh,标称的连续工作时间是5小 

时,续航时间稍微短了一些。电池和随机 

的充电器都是该公司专用的,这意味着消 

D39L的电路原理图贴片元器件的参 

数标识采用基于科学计数法的标识方法, 

以1O2为例,最后一位数字2是1O的幂 

指数,其他数字是有效数字,1O2表示 

10 X 1Oz,单位是欧姆,不过也有例外, 

4R7是4.7O, 字母R表示小数点的位 

置。对电阻而言,3位数字的一般相当于4 

环的电阻,4位数字的相当于5环的电 

阻。这种方法在1O‘J F以下的插脚电容 

上也很常用,尤其是1‘J F以下的,单位是 

皮法(pF)。 

图4中,Q2(¥8550)是电子开关,开 

机信号来自控制板。外接5V直流电源通 

过D7的隔离后与机内电池汇合,R16兼 

有限流和保险的作用,R15和R侣从外 

接直流电源分压出一个电压信号给控制 

板,这时候LCD上会显示一个电源插头。 

只要有外接直流电源接入就会同时给机 

内的电池充电,由于只是通过一个限流电 

阻R16给机内的锂离子电池充电,没有 

相应的充电控制电路,如果电池也没有内 

置充电控制和保护电路,这种充电方法并 

不十分安全,D39L的使用说明书中也明 

确指出:“不提倡直接给机内的锂电池充 

电“。r 

较高,以模拟线性方式工作,部分型号还 

有很高的纹波抑制能力,但是需要输入端 

的电压要相对稳定。 

拉杆天线通过C1 5与耳机插座的公 

共端相连, 这个公共端也称为参考点,有 

耳机插入时,耳机连线的屏蔽线就可以同 

时充当天线的一部分。L5可以防止高频 

信号被CD6短路到地。接在拉杆天线上 

的D3、D2起限幅保护作用,可以防止峰 

值超过O.7V的高频大信号进入收音电 

路。耳机插座带有一个与之联动的单刀双 

掷开关,这个开关与插座内的弹性触点在 

电气上是隔离的,开关状态与是否有耳机 

插头插入有关。这种类型的插座常见的是 

带有双刀双掷开关的,内部也没有动触 

点。就电路设计而言,这里也可以使用这 

种更通用的品种以利于维修代换。音频功 

率放大电路工作状态的转换通过与耳机 

插座联动的开关:通过开关控制CX— 

A1622的2脚是否接地转换BTL/OTL状 

态,没有耳机插入时,功放电路工作于 

BTL单声道方式,负载是机内扬声器;有 

耳机插头插入时,功放电路工作于OTL 

双声道方式,负载是耳机。 

1、收音集成电路SJ4734 

Si4734是以数字方式接收模拟广播 

信号的单片收音IC,生产商是美国的 

Silicon Laboratories(芯科)公司。以数字 

方式接收模拟广播信号的技术常被称为 

“硅调谐器”,因为不需要基于电感的中周 

和用于模拟电路供电所需要的大容量退 

耦电容,接收电路可以实现高度集成并做 

到免外围元件,用于电视接收,常称为“数 

i 曦i g髓 

除了VS,收音电路同时还需要一组 

低压电源,由IC6(型号标识不详)降压后 

提供,图中的标识是VDD,这里仅仅是便 

于区别,不是数字电源的意思。VDD还同 

时给控制板供电,控制板上的IC5也是 

LDO,型号标识是65Z,MP3中用得比较 

多,VDD经IC5降压后给KC—COB6.1 

的某些电路单元供电。LDO的中文的含 

义是低压差稳压器,特点是输入/输出端 

年 群 

的电压差比较低(1V左右),效率相对比 

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(1).OTL双声道模式 (2).BTL单声道模式 

宇高频头”。 

●调频接收灵敏度:2.2 uV(耳机 标准,Rl=8Q):110 mW(VCC=3V,CX- 

A1 622M)450 mW(VCC=6V,CXA1 622P) 

在收音领域,这种技术比较容易在 

FM波段实现,比较早的实用化产品应该 

是Philips(飞利浦)的TDA7010卜一 

个至今仍在应用的具备自动搜索电台的 

单片FM收音IC,但是没有电台存储功 

能。对此类收音IC的巨大需求来自于 

MP3和手机。而其最大的受益者也是 

Philips公司,该公司的TEA5767曾一度 

占有MP3收音模块市场的一半份额,进 

入该市场稍微晚一点的是SANYO(三 

洋)。两个公司早期的产品都是只有FM 

接收功能,后期的产品则加入了AM接收 

功能,如TEA 5777和LV24100。Silicon 

进入这个市场相对较晚,拥有获得专利的 

LOW—IF(数字低中频)技术,产品的优点 

是最大限度地缩狨了外围元件,除了电源 

退耦电容和天线,不需要其他外围元件。 

Si4734是Silicon公司上市不久的四波段 

的单片收音IC,具备AM/FM/SW/LW接 

收能力,同系列的还有Si4735,具备 

RDS/RBDS接收能力。 

通读Si4734的原版技术文档,也没 

有对Si4734中的DSP的特别说明,也就 

是说,DSP只是Si4734中的一个标准数 

字单元电路,并无特别之处。Si4734的内 

部电路框图中显示了信号通道中的DSP 

电路单元,如图5所示,这是对多个数字 

电路单元的功能概括,与此类似的表示方 

法还有国产的RDA5800。 

Si4730的内部虽然内部集成了 

LDO,但是没有LDO输出,而它的VIO 

(Voltage In Out,总线电源)仍然需要一 

个1.5V一3.6V的电源,典型值是3.3V, 

两相权衡,Si4730供电采用3.3V应该是 

比较经济的。 

Si4730的主要技术指标如下(典型 

值): 

连线为天线)或1.1 uV(50Q拉杆天线): 

调幅接收灵敏度为25 uV; 

●调频临频选择性:50 dB: 

●调频接收音频输出频率响应(一 

3dB):30Hz一15kHz: 

●BTL单声道模式输出功率(EIAJ 

标准,Rl=8Q):320 mW(VCC=3V,CX- 

A1 622M)360 mW(VCC=3V,CXA1 622P) 

●调频接收单声道模式信噪比: 

63dB 调幅方式为56 dB; 

●音频输出总谐波失真:0.1% 

Si4734的模拟输出端是否需要超音 

频滤波电路,其技术文档中没有明确说 

明,从其应用领域来看,应该不是必须的, 

只要电路配置合适,不应该有明显的超音 

频“沙沙”声,这种声音一般是调频立体声 

解调的高频导频信号,因此FM单声道和 

调幅接收状态都不应该有这种声音。实际 

试听时,D39L的高频底噪比较大,高频 

“沙沙”声大到难以用耳机进行舒适地收 

听,这也许和超音频滤波电路有关系。图 

4中的C9(C10)、C25(C23)、R10(R9)可 

以起到滤除超音频信号的作用,不过电路 

形式令人有些费解,如果采用如图6所示 

的电路形式应该更容易取得满意的效果, 

也更容易理解。 

2、功放集成电路CXA1622M 

CXA1622是SONY公司早年上市的 

小功率双声道音频功率放大器, 集成了电 

子滤波器、电子音量控制,支持OTL和 

BTL双模式工作方式,性能优秀,在国内 

的影响力仅次于SGS的TDA2822M, 

SONY公司早已停产,不过有多家国内制 

造商在仿制或者生产兼容型号。C×一 

A1622有两种封装形式,SSOP16和 

DIP16,对应的型号分别是CXA1622M 

和CXA1622P,后者的输出功率更大一 

些。 

CXA1 622的主要技术指标如下: 

●OTL双声道模式输出功率(EIAJ 

关于音频功率放大器输出功率的标 

识方法,目前国内常用的是IEC(国际电 

工委员会)标准,即我们熟悉的RMS功 

率,EIAJ是日本Electronic Industries 

Association(日本电子工业协会)标准,日 

本产品过去比较常用,现在也开始向IEC 

标准靠拢。同样的功率,EIAJ的标准要比 

IEC标准高出约三分之一,粗略估算时, 

般可以将按照EIAJ标称的功率数值乘 

以0l7。 

图7是CXA1622的典型应用电路 

原理图,与图4中显示的实际应用电路相 

对照,有细微的差别: 

(1)_OTL双声道工作模式,图4中, 

CXA1622M的两个输出端共用了一个输 

出耦合电容,即CD6。这种用法的前提条 

件是,两个输出端7脚和10脚严格等电 

位,对于OTL电路而言,约等于电源电压 

的一半,以CXA1 622上市时的技术水平 

而言,有一定难度,以现如今的制造工艺 

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而言,已经不太难了,这种设计在Philps 

的车载音频功放IC中很常见,为了保险 

起见,保护电路还是必要的。CXA1622中 

没有这样的专门设计,风险还是存在的。 

这种设计的好处是可以省略一个输出耦 

合电容,OTL/BTL转换时,负载端可以省 

略一组转换开关。 

(2).BTL单声道工作模式,图4中 

仍然输入的是双声道信号,实践证明这种 

方法是可以的,其他影响未知。 

(3).电子音量控制,图4中,控制电 

压来自于控制板而非CXA1622自身, 

CXA1622的14脚是电子音量控制端,控 

制电压范围是0—1.25V,控制电压由15 

脚获得,0V音量最大。使用外部控制电压 

如果不能保证电压信号的纯净,会引起噪 

声增加。由于Si4734内部集成了数字音 

量控制,可以很容易用数字信号实现音量 

控制,比使用CXA1 622的音量控制功能 

要划算。实际试听时,D39L的最小音量稍 

显偏大,应该与音量控制方式有一定关 

系。 

用“亏”了再充电。 

电池容量不足时,端电压会有所下 

降,有这样的电池接入时,充电会自动开 

始。因为有充电电流从Q3流过,Q3处于 

导通状态,其c、e l司有一个PN结的压 

降,约O.7V左右,这个压差刚好给Q4的 

b、e极一个反向偏置电压,Q4导通,双色 

LED的红色部分导通,LED总体显示为 

红色,表示充电正在进行;电池充满时,端 

电压和Q3的e极相等,Q3不再有电流 

流过,Q3处于“虚”关断状态,c、e间实际 

上不再有压降,Q4失去偏置电压关闭,双 

色LED红色部分熄灭,整体显示为绿色, 

表示电池已经充满。如果没有电池接入, 

电路状态和电池已经充满相同。 

机使用,除了新闻、评书等人声节目,还可 

以收听戏曲。 

如果作为一台收音机爱好者的入门 

机种,尚需做以下改进: 

1、如果不是出口机型,汉字更通用、 

人性化一些,所以LCD应该能完美显示 

汉字,字符也应该足够大。目前针对MP3 

的MCU可以很容易地实现上述功能。 

2、机内所有IC的封装和电路装配工 

艺应该和Si4734相匹配,即应该使用 

CSP封装级别的lC,如DFN、QFN等,同 

时采用自动化SMD装配工艺,节省下来 

的空间换用更合适的扬声器和电池。 

针对便携应用的新型功率放大集成 

电路有很多可以选择,如MAX9750、 

MA×9756、TPA6O20A2等,国产的型号 

如EMA2217等。这些lC除了体积更小, 

性能上也基本可以满足音乐欣赏之用,在 

试听感受 

在笔者所在的中等城市中,D39L可 

以收到大部分笔者所知的FM电台,也可 

以正确进行立体声信号的识别与解调,白 

天的效果好于晚上;AM,波段可以收到若 

干强电台,调幅波段常见的嘟嘟声、滋滋 

声比较明显,尤其是晚上。SW波段在白 

天可以收到2—3个台,飘忽不定的现象 

明显,但是可以收听,晚上则很难稳定收 

听,整个SW波段自动搜索一遍需要5分 

钟以上,电台筛选能力弱,LCD显示收到 

的台很多,能实际收听的很少。 

在城市环境里,如果不考虑价格因 

素,因为其底噪大,在不使用耳机的情况 

下,可以作为一台不错的FM收音机使 

用,适合晨练等场合收听新闻、评书等,如 

果收听音乐,中高音偏亮,显得很吵。在农 

村环境下,可以做为FM/AM双波段收音 

这种情况下,搭配合适的扬声器,至少在 

FM波段,D39L可以用作音乐欣赏之用。 

电源电路也有很多选择,优先的选择 

是单片型电源管理电路,除了集成了足够 

的LDO,还有电源开关、转换、充电、保护 

等功能,图4中的D7、Q2、IC6、IC5等可 

以用一个Si4734大小的IC代替,也基本 

不需要外围元件。具体型号如 

MAX8677A、LTC4O89、bq24031等,也有 

相当多国产型号可供选择。 

3、尽量采用通用电路组件,可以有效 

降低成本,如锂电池和充电器。 

3、专用充电器 

D39L使用专用锂离子电池,随机附 

送专用的充电器,不充电时可以作为收音 

机的外接DC电源使用,不过对于一款便 

携收音机,使用电源适配器有些不大方 

便。D39L内部没有为控制板设计备用电 

源,更换电池时,用户保存的数据会丢失, 

实践证明,去掉电池,待机时间只能维持 

0.5s左右,很难完成换电池的动作:如果 

更换电池时先把外接电源插上,就可以免 

于数据丢失,这个折衷的方法虽然比在机 

内增加一个超级电容来得简单,但对用户 

而言,还是麻烦了一些。 

充电器的外形参见图3,图8是电 

路板的实物,图9是实测的电路原理图。 

充电器的AC—DC部分是一个典型 

的自激型开关电源,电脑的待机电源和 

MP3通用的充电器大都采用这种电路, 

些中低档的电视机电源也是这种电路, 

它的优点是电路简单,性能可靠,全分立 

元件,便于灵活设计,成本也比集成电路 

有优势,尤其是生产数量规模比较小时更 

是如此,_如果电路进行合理设计,保护功 

能也不弱。这种电路的原理说明从很多种 

公开资料上可以很容易查到,这里不再赘 

述。 

图9电路有特点的地方是充电管理 

电路,它通过检测充电控制管Q3的压降 

来判断充电终止,与用额外的一个电阻检 

测电流的方法相比,效率要高一些,不过 

前提是电池不能有故障,尤其是短路性故 

障。以Q3为核心的电路实际上是一个精 

密的串联式稳压电源,输出电压等于待充 

电池容量为满时的端电压,IC1为Q3基 

极提供稳定精确的偏置电压,因此这个电 

路是恒压充电方式,所以最好不要把电池 

毫l 

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