频率合成（Frequency Synthesizer）技术最先应用在通信系统，为了保证通信的高度稳定和可靠性，对于通信设备的频率稳定度和准确度提出了极高的要求。所谓“频率合成技术’”就是利用一块晶体或少量晶体，采用综合或合成的手段，以获得大量的工作频率，在这些工作频率上，频率的稳定度和准确度等于或接近于晶体的稳定度或准确度。随着集成电路和计算机技术的迅速发展以及高新技术在民用产品中的普及，频率合成技术也被广泛地应用到大屏幕彩电中的调谐系统，使调谐系统进入一个新的“数字”调谐时代，这种数字技术发展很快，将成为现代大屏幕彩电选台方式的主流，频率合成选台遥控系统就是这种数字调谐系统的具体表现。
1．频率合成选台与电压合成选台
高频调谐器（高频头）是大屏幕彩电中的一个重要部件，电视机可以通过这个部件接收来自天线或有线电视系统的高频信号。目前彩电中绝大部分采用电子调谐方式，即对高频调谐器提供相应的调谐电压，使其调谐到所选定的接收频道，调谐电压可通过电压合成（V\(_{S}\)）和频率合成（FS）这两种方式获得。电压合成选台是自动频率微调系统（AFC），微处理器对电子调谐器本振是单向控制，自动频率微调系统存在一个不可克服的矛盾，那就是通过微调系统的作用，在系统重新达到平衡时，被稳振荡器频率不可能完全恢复到规定值，有一定的剩余频率误差，从而使被稳振荡器的频率稳定度不能达到频标水平，其原因就在于控制电压是由剩余频差所产生的。要解决自动频率微调系统存在的问题，就必须消除剩余频差。频率合成选台电子调谐器中的本振电路已是锁相环路（PLL）中的压控振荡器（VCO），直接参与鉴相和锁相，任何时候本振频率都具有与晶振等同的频率准确度和稳定度，不存在频率漂移，微处理器对锁相环路中的可编程序分频器进行分频比的控制。
2．PLL频率合成系统的主要优点
（1）调谐精度非常高，并可用频道序号直接选台，不需用户去搜索、记忆和存储，使用方便。
（2）电视频道的调谐受环境条件变化影响小（如温度、湿度等）。
（3）用户可直接输入电台工作频率选台，不需要用户去记忆电视节目是哪个频道的。
（4）由元器件老化引起的频率漂移小。
（5）适合未来多频道接收，可选频道数能达180个，更适应数字电视的发展要求。
3．频率合成器TSA5511的实际应用电路
在大屏幕彩电中频率合成系统需要有频率合成电子调谐器和频率合成遥控系统，这里主要介绍装在高频调谐器中的PLL专用频率合成器集成电路TSA5511。TSA5511采用DIL封装，18个引脚，各脚功能见图1，具体应用电路见图2。它采用了先进的脉冲吞除可变分频器技术，使本振的频率可达80～1000MHz，而且大大简化了硬件电路，具体原理如下：TSA5511是频率合成PLL电路的核心，主要对输入的本振信号进行分频、鉴相和锁相，提供电子调谐器电路所需的频段与波段电压V\(_{L}\)、VH、V\(_{U}\)以及调谐电压VT，使本振产生频率精确、稳定、频谱纯度高的信号，实现数字调谐系统选台。在集成电路内部含有10bit的基准分频器，用来对4MHz晶体振荡信号进行分频，产生一个频率为3.90625kHz稳定度极高的参考信号频率fR送到鉴相器作为基准输入信号，IC的②、③脚外接4MHz晶体，VHF和UHF波段的本振信号f\(_{V}\)从脚输入TSA5511中的限幅放大器，将本振信号放大到规定的电平，经过固定分频、程序分频及脉吞分频后，得到一个fN=3.90625kHz的信号，这个信号在鉴相器中与参考信号f\(_{R}\)进行相位比较去完成锁相，当本振信号偏离标称值时，即fN＞3.90625kHz或f\(_{N}\)＜3.90625kHz时，鉴相器使产生误差电压从IC的①和输出，经由电容180n、3290n和二只电阻22kΩ及一只三极管VT组成的有源低通滤波器，使VT的集电极产生下降或升高的变化，去调整本振信号的频率，使其达到标准值，此时fN=f\(_{R}\)（即零相差），环路处于锁定，由于VT集电极输出电压同时作用于调谐器中各变容二极管上，各调谐回路便准确调谐在要收看的电视台发射频道的频率上，本振就工作在该频道的标准值上，使其达到精确选台。④脚和⑤脚为I\(^{2}\)C总线数据和时钟两条线，微处理器的编程控制是通过这两条线来完成的，遥控器或本机键盘上的频道（0～9），由微处理器产生程序分频比和波段数据，去改变PLL电路中两个可编程分频器的分频比，利用锁相环的跟踪特性，可合成出频道间隔为8MHz高稳定度和高准确度的本振信号，使高频头精确调谐在1～57频道内所要接受的任一频道上，因此采用PLL调谐系统，无须任何调整和预置，操作简单，直观方便，可称为“数字选台”。⑨、、、脚为输出对应频段的控制信号，通过电压变换电路输出该频段所需的电压VL、V\(_{H}\)、VU供给高频头电路，为TSA5511的电源，典型值为+5V。
4．频率合成遥控系统
在大屏幕彩电中频率合成调谐系统需要与遥控电路一起使用构成频率遥控系统，频率合成遥控系统由频率合成器，微控制器，I\(^{2}\)C总线及遥控器组成，由于频率合成采用了数字锁相环（PLL）技术，调谐精确，经软件设定可使遥控的节目号与所选频道数相对应，方便用户使用，通过微控制器对I2C总线的控制使整个遥控系统结构十分简单，硬件配置灵活，可实现多调谐器功能（如画中画），此外TSA551X系列是一高集成化的高性能高频频率合成器，它的周围元器件少，可装在相应的高频调谐器中，因此为频率合成和电压合成方式采用同一主机心提供了很大方便。荷兰飞利浦公司推出了CTV521S彩电频率合成遥控系统，它是一个以微控制器PCF84C640和频率合成处理器TSA5511为核心，高性能低成本的彩电频率合成遥控系统，它具有所有彩电所需的功能，如数字调谐、图文电视、peri-TV切换、立体声／双伴音以及多制式彩电解码，它的调谐过程基于数字锁相环调谐原理，所有系统控制操作功能均通过PCF84C640的屏幕显示电路（OSD）可显示在屏幕上，CTV521S功能强，即可满足全球不同市场的需要和要求。（张玉香）