汽车音响技术的发展始终与汽车设计水平齐头并进,它已经从最早的单AM(调幅)收音机,发展至具有AM/FM(调幅/调频)收音、磁带放音及CD放音,并兼容DCC、DAT数码音响,形成了多功能、数字化、高技术、高性能、大功率输出的Hi-Fi立体声音响系统。
采用数字调谐技术(也称DTS系统)是汽车音响趋向于数字化的一个重要标志,它是近年开发和应用于汽车音响的一门新技术。DTS系统一般采用4位大规模集成电路专用微处理器来实现调谐自动搜索,每当搜索到一个电台时,停留约7.5s,并自动存储(SCANNEMO)在IC内。存储电台数视IC的存储器容量而定,一般可存储12~24个台。DTS的调谐操作极为方便,尤其是自动搜索存储功能,可一边搜索,一边将搜索到的电台依次存储在预置的台号中。如要调用,只要按动相应的数字键即可。
目前,DTS系统所使用的集成电路多为平面卧式,采用60~90个引脚封装,例如NEC(日本电气公司)生产的μPD1700系列产品、东芝公司生产的TC9300系列产品,以及三洋公司生产的LC7000品种等。另外,还配用多功能显示屏LED(发光二极管)或LCD(液晶显示)。由于LCD本身不发光,故在实际使用时多在其背面附以灯光照明。
汽车音响收音系统绝大多数设AM/FM波段,只有极少数有LW(长波)及TV(电视)波段。为了适应世界上不同制式广播电台的间隙(AM:9kHz/10kHz;FM:50kHz/100kHz),DTS系统中的IC均有一组K0~K3和T0~T2键矩阵端供选择之用。
汽车音响DTS系统的电台记忆方式也与家用音响有很大的区别。由于汽车通常用12V电瓶(柴油车常用24V),且容量很大(>100AH),故采用12V(或24V)电瓶经简单稳压可长期提供给DTS集成电路的存储器使用。关闭电源开关后,DTS IC内存储器的电源端BATTER是不断电的。一般维持电流约为数毫安以下,这对于100AH电瓶来说是微不足道的,这一点要比家用音响方便。但一旦更换电瓶时,由于要间断供电,故电台记忆将全部消失。
为了弥补上述不足,常用以下两种方法之一来解决:
1.另设小型镍镉电池(或锂电池)来维持存储器的供电,维持电流<100μA。该方法的缺点是电池使用寿命有限,加之汽车内温度很高,更会缩短电池的使用寿命。
2.较高级的DTS系统采用低漏电的大容量记忆电容器来维持存储器的供电,其容量一般在47000~470000μF,耐压约5V,但体积仅约为直径14mm,长10mm。这种方法对DTS IC要求其存储维持电流<0.5μA,否则电容放电很快。为此采用特殊电路迫使DTS系统中的晶体振荡器及LCD驱动电路停止工作,以减小维持电流。例如μFD1708AG就属这种DTS的集成电路。
图1是一种典型的电脑选台数字式汽车音响电路方框图。下面以中波为例来简述DTS系统的基本原理。

在中波(531~1605kHz)波段上,规定频道间距为9kHz,共有120个频道。中频450kHz,本振频率为981~2055kHz。图1电路用7.2MHz石英晶体振荡器作为主振荡频率,由分频器对主晶振的振荡频率进行分频(分频比为800),以得到9kHz信号,作为中波调谐本振鉴相(相位比较)的基准信号。
当接收中波段内的电台时,上述的9kHz基准信号与中波本振压控振荡器输出信号经前置分频比可变的分频器(共有120挡)分频后所得到的9kHz信号进行鉴相。鉴相得到的信号经低通滤波器滤波后去控制VCD(压控振荡器)本振的频率,使本振与接收的信号达到最佳统调,从而使混频级输出稳定、准确的中频信号。该系统利用锁相环频率合成和电调谐自控技术且与微处理器连为一体,从而使汽车音响实现了智能化,它不但具有快速、准确的频率选择和调谐性能,而且还具有自动搜索、记忆存储、可编程选址等高级功能。
采用DTS系统的汽车音响在进口汽车、国产轿车上应用较广泛,且在一些档次稍高的客货两用车或货车上也有应用。下面介绍的几种数字或高级汽车音响检修实例具有一定的代表性,希望能给读者一些启发,进而在遇到同类故障时能触类旁通,举一反三地去解决更多的实际问题。
(例1) 故障现象:
一台KEH-9000QR型数字式调幅、调频立体声收音、自动循环放音高级汽车音响,放音功能正常,但AM或FM波段收音选台功能均失效,也无数字频率显示。
检修思路:
该机AM或FM波段收音采用数字调谐方式,由微处理器μPD1719G-011(IC301)进行控制,相关电路如图2所示。
微处理器IC301(μPD1719G-011)的为波段控制信号输出端,其脚端连接的VT403~VT401管等为AM和FM波段转换电子开关;②脚为调频调谐电压控制信号输出端;③脚为调幅调谐电压控制信号输出端。②、③引脚外接的VT408~VT405管等为AM和FM波段调谐电压有源电子滤波器,用以将选台调谐控制电压进行滤波和电平转换以后,提供给各自的收音调谐器电路进行选台。
选台波段转换控制是通过转换AM和FM波段收音电路的供电电源来实现的。而波段转换控制后提供给AM或FM收音电路的供电电压,以及选台调谐电压等均取自由VT404、VD401等管组成的简易串联型稳压电源电路的输出端(即VT404管的发射极)。由上分析可看出,导致AM或FM收音选台功能均失效,也无数字频率显示故障的原因,主要有以下几方面:(1)由VT404管等组成的简易串联型稳压电源电路中有元件异常,导致该电路无供电电压输出。(2)微处理器μPD1719G-011本身内部电路有损坏,不能提供波段转换和选台调谐控制电压输出。(3)微处理器μPD1719G-011本身工作所需的时钟振荡电路异常,无时钟振荡信号提供给有关电路。(4)微处理器μPD1719G-011本身的供电电压可能有问题。
检修方法:
检修此类故障时,可从微处理器μPD1719G-011的供电电压是否正常入手查起。
1. 检查微处理器的供电电路。
(1)微处理器μPD1719G-011的⑦脚为供电电压输入端;⑧脚为存储保持电压输入端。这两只引脚的供电均取自于由VT412、VD403管等组成的简易串联型稳压电源电路。
正常情况下,蓄电池输出的12V电源电压,经FU保险管后进入机内,经大滤波电容器C437(2200μF/16V)滤波后分为两路:一路直接加到电源开关(POWER SW)的左端;另一路经隔离二极管VD407→L401电感线圈→R422电阻→VT412管的集电极和基极(经R421电阻),使该稳压电路工作,将12V电压调整稳压为约5V后,从发射极输出,经VD511隔离二极管后也分成两路:一路直接加至微处理器IC301的⑧脚,作为存储记忆(保持)电压,该电压在整机不工作时也存在,以使微处理器内存储的信息不致丢失;另一路加到电子开关管VT501的集电极上,以供整机工作时作为微处理器IC301的供电电源。
接通电源开关后,+12V电压经R505电阻→VT501管的基极,使其正偏导通,该管集电极上所加的5V电压就将通过VT501管导通的c-e极间加到IC301的⑦脚,使微处理器得电后开始工作。
(2)将整机置于收音状态,测量微处理器IC301⑦、⑧脚上的5V电压均正常,说明该集成电路的供电电压基本正常,故障与其供电电路无关。
2. 检查时钟振荡电路
(1)微处理器IC301的时钟振荡电路由其与内外电路所构成。振荡电路的振荡频率由时钟振荡晶体X-TAL的振荡频率决定,该电路产生的4.5MHz时钟振荡信号,提供给微处理器内CPU等电路作时钟工作节拍。
(2)在收音状态时,用示波器测量IC301上的4.5MHz时钟振荡信号波形基本正常,说明故障与时钟振荡电路各有关元器件也无关。
3. 检查选台用供电电源
(1)在选台状态时,测量IC301②脚或③脚上的选台控制信号基本正常,但测VT405、VT407管集电极上的选台用调谐电压VT始终为0V;再测IC301上的波段转换控制电压也正常,但测VT401管发射极和VT402管集电极电压都均为0V。由此怀疑收音电路供电电压异常。
(2)选台用供电电源电路由VT404、VD401管等组成。测量VT404管发射极电压为0V。究其原因,可能有以下几方面:
①滤波电容C401击穿短路;②VT404调整管开路损坏;③VD401稳压二极管击穿短路;④C404或C408电容击穿短路或严重漏电;⑤限流电阻R407开路或阻值变得很大。
(3)测量VT404管集电极电压约为11V左右,说明故障与R407电阻无关,怀疑VT404或其周围的VD401等元件损坏。
(4)对VT404、VD401、C401、C404、C408等元件进行仔细地检查,结果发现VT404管的b-e结间已开路。
4. 故障处理
VT404管的型号为2SC2838,其主要电参数见表1中所列。如一时无原型号管可换,也可用表1中提供的其它型号管直接进行代换。本例用一只3DK209C型管代换后,AM和FM波段收音功能均恢复正常,故障排除。

小结:
VT404是简易串联稳压电源电路的调整管,与其周围元件组成的供电电路是将12V电源稳压成为9V后,提供给其负载电路,即选台波段转换控制电路、调谐电压控制电路作工作电源。当VT404管的b-e结间开路以后,就会导致该稳压电路输出为0V。由于该电源的负载电路供电电压均消失,从而导致了上述故障。
表2中列出了微处理器μPD1719G-011与本例检修有关引脚上的数据,供检修故障时参考。
