SONY CDX-L470X型汽车音响的电路可分为五大部分:收音的高频头电路、CD播放电路、CPU系统控制电路、电源电路及收放音的公共电路。其中CD放音部分又包含激光头读取电路、伺服驱动电路、数字信号处理电路等;收放音公共电路包含电子音量音源选择控制电路、功率放大电路;CPU系统控制电路包含CPU控制电路、液晶屏驱动电路、键盘电路、输入检测及输出控制电路等。
收音高频头电路
收音高频头电路及音频电路框图如图1所示。高频头TU601、锁相环电路IC601及Q603~Q606组成的AM/FM电源选择开关电路构成了收音电路(本文所有插图的元件符号均为原厂图纸符号)。

当按动面板功能键选择到FM收音状态的时候,键盘的信号经过IC801(CPU)内部译码后从输出高电平,使Q909导通,从而使Q912导通,经过R917限流后使稳压二极管D913得电而稳定在9.5V电压上,且Q913的基极电压也稳定在9.5V,从而使Q913的发射极输出稳定的TU+B( 8.8V)电压,加到高频头TU601的和供给高频头电路,同时IC801的上也输出高电平,使Q606导通,从而使Q605导通,高频头的电源TU+B通过Q605的c、e极加到高频头TU601的,使FM电路工作。如果是在AM状态,则IC801的上也输出高电平,使Q604导通,从而使Q603导通,高频头的电源TU+B通过Q603的c、e极加到高频头TU601的⑨脚,使AM电路工作。
如果进行收音的搜索选台等操作,经过IC801内部译码后,通过串行数据发出控制信号到IC601锁相环电路,由IC601的输出调谐电压,加到高频头的⑥脚,同时由高频头的输出的电台信号和输出的立体声信号反馈到IC801的和,进而使调谐电压更加准确。
IC801可以根据收到的电台信号强弱,由串行数据控制IC601,经处理后从IC601的⑧脚发出本地/远程控制信号。如果是强台或者本地电台,则⑧脚输出为高电平,进而控制Q601导通,使高频头TU601的④脚为低电平,高频头内放大器的放大倍数将适当下降。反之若收到的是弱台或者远地电台,则⑧脚输出低电平,从而Q601截止,高频头TU601的④脚为高电平,高频头内放大器的放大倍数将适当增大。AM接收的原理与FM基本相同。
CD放音电路
CD播放部分电路框图如图2所示,CD(激光唱片)放音电路由激光头、伺服/数字信号处理/数字滤波/数模转换电路IC1(μPD63711GC-BEUU)、伺服驱动电路IC2(BA5810FP)、伺服执行机构(跟踪、聚焦、加载电机、雪撬电机、主轴电机、限位开关、自开关、唱片装入开关等)等构成。
当CD碟放入仓口的时候,CD机芯内部的碟片检测器SW2和SW3检测到有碟插入,产生低电平送到IC801(CPU)的和②脚,IC801内部译码后④脚输出控制电平加入到IC2(BA5810)的①脚,经过内部驱动电路驱动后从IC2的⑨脚和⑩脚输出,使加载电机M903动作,把碟片吸入碟仓内,完成碟片的加载动作。如果是退碟的话,则IC801(CPU)收到退碟指令,再由⑤脚输出控制电平加入到IC2(BA5810)的②脚,经过内部驱动电路驱动后从IC2的⑨脚和⑩输出,使加载电机M903动作,把碟片从碟仓内退出,完成碟片的退出动作。
2. RF信号路径
本机采用激光头KSS-720A。激光二极管LD发射的激光经过光栅一分为三,反射光投射到4片光电检测器上,作为RF信号检测,RF等于最下边4片光电检测器信号相加,然后在电流/电压的放大器作用下,将电流信号转换成电压信号送入IC1(DSP)的,经过内部的电路处理,这个电压信号是碟片上的PCM和EFM调制过的音频信号(平时我们称为RF信号),此信号从输出,经过内部处理及数模转换D/A电路后直接从IC1的和输出左右声道的音频信号。由于IC1是一块集成度比较高的LSI芯片,把以前很多CD的RF放大、DSP处理、D/A转换等电路都集成在里边,所以外围以很少的元件就完成了所有的功能,并且它的伺服电路也是数字的,不再需要外围调整元件进行调节,全部由CPU的软件程序进行控制。
3. 聚焦电路
由激光头上边的两片光电检测器,将电流信号转换成电压信号送入IC1(DSP)的,经过内部的相位补偿电路处理后,由IC1(DSP)的输出聚焦误差调节信号。该信号送到IC2(BA5810FP)的和,经过IC2的驱动放大电路放大后,由和输出,加到激光头内部的聚焦线圈进行调节,让激光头的物镜作上下移动,使激光束能正确地进行聚焦动作。]
4. 雪撬电路
由IC1(DSP)的输出雪撬滑行信号,该信号送到IC2(BA5810FP)的⑤脚,经过IC2的驱动放大电路放大后,由和输出,加到雪撬滑行电机M902上。雪撬滑行电机转动后,再通过机械传动,带动激光头在碟片径向作来回动作,从而得到比较大的跟踪范围。
5. 跟踪电路
由IC1(DSP)的输出跟踪误差信号,该信号送到IC2(BA5810FP)的和,经过IC2的驱动放大电路放大后,由和输出加到跟踪线圈,让激光头的物镜作左右移动,使激光束能在雪撬滑行跟踪不到的时候进行小范围内的跟踪动作。
6. 主轴伺服电路
由IC1(DSP)的输出主轴电机相位信号,该信号送到IC2(BA5810FP)的⑥脚,经过IC2的驱动放大电路放大后,由和输出,加到主轴电机M901上,使主轴电机转动带动碟片做恒线性速控制(CLV)动作。
7. 自动功率控制电路(APC)
光电二极管PD是检测激光功率大小的传感器,它的电流在电阻上形成的电压控制激光头内部激光二极管LD发射的激光功率的大小。该电压由IC1(DSP)的进入内部的APC(自动功率控制)放大器,放大处理后再从送出到T1进而控制激光二极管LD的电流,以保证有恒定的激光功率输出。当IC1(DSP)的内部RF输出信号太弱的时候,APC电路会自动加大一定的输出功率,使信号加强。
电子音量音源输入选择控制电路
电子音量音源输入选择控制电路由IC401(LC75421M)组成(见图1)。根据IC801(CPU)接收到的控制指令,从IC801的送出控制时钟、数据、片选到IC401的、①脚和②脚,经过IC401内部的接口电路和逻辑处理电路处理后控制相应的信号,例如面板上控制选择在CD状态的时候,CD的音频信号从机芯板上经过CNP701(30脚插座)的(右声道)和(左声道)输出到IC401的(右声道)和(左声道)。IC401接受CPU送来的指令,在5个通道的立体声音频信号中选择第5个通道(R5和L5),则CD的音频进入IC内部放大、音量控制后从(右声道)和(左声道)输出,再送入(右声道)和(左声道),经过内部的音调处理电路(调节高、中、低音信号)处理后从⑦脚(左声道)和(右声道)输出,再送入⑥脚(左声道)和(右声道),经内部将双声道处理成四声道及前后衰减调整处理后,从④脚(后左声道)、⑤脚(前左声道)、(前右声道)和(后右声道)输出四路的音频信号,再送入功放IC进行功率放大后推动扬声器工作。是电平的参考电压滤波电容外接端,若此脚电压不在中点,则IC工作会不正常。
功率放大电路
功率放大电路由IC101(TA8268AH)组成(见图1)。从IC401(LC75421M)的④(后左声道)、⑤脚(前左声道)、(前右声道)和(后右声道)输出四路的音频信号,经过C103、C104、C203、C204等元件的直流耦合后,送入功放IC101(TA8268AH)的进行功率放大,放大后的信号由③脚和⑤脚输出前左声道的BTL信号;由⑦脚和⑨脚输出后左声道的BTL信号;由和输出后右声道的BTL信号;由和输出前右声道的BTL信号。
IC801(CPU)的⑧脚输出的BB声信号通过R407和R408的分压后经C428耦合到功放的IC101的进行放大,这样主机的控制声音可以通过扬声器发出来,因经过分压衰减,所以声音比较小。当主机电源没有打开的时候,IC801(CPU)的输出低电平(0~1.5V)加到IC101的④脚,IC101因④脚为低电平而停止工作,工作电流只有几个μA(几乎可以忽略不计)。当主机收到电源打开指令时,IC801的输出高电平(3~5V),IC101的④脚为高电平而开始工作并且还控制Q929导通,进而控制Q918也导通,电源电压经过Q918的发射极和集电极后,由R934限流,使稳压二极管D923的电压稳定在9.5V,进而使Q919的基极电压也稳定在9.5V,这样Q919的集电极输出稳定的8.9V电压,供给IC401(电子音量音源选择控制)工作。
当主机接收到静音控制指令时,IC801(CPU)的⑥脚输出低电平,经过R444和D444后,使电容C401快速放电,IC101的为低电平,功放进入静音状态。当停止静音状态时,IC801的⑥脚输出高电平,经过R401后,使C401缓慢充电,IC101的慢慢变为高电平,功放退出静音状态,这样就不会产生“砰砰”声冲击损坏扬声器。同时,IC801的⑦脚也是静音控制脚,当静音时,输出高电平控制Q402导通,进而控制Q401导通,电源电压经过D402、R410、Q401的发射极和集电极后,使Q101、Q102、Q201、Q202四个静音控制三极管导通,使功放电路的四路输入信号对地短路,进而使整机静音。R105、R107、R109等电阻的作用是让信号通路没有直流电压,这样在静音控制时就不会因为直流电平的变化而产生“砰砰”声冲击损坏扬声器。另外,此电路在电源加电的瞬间,由于CPU在复位的时候输出端一般为高电平(无法控制的),经过D402和R410供电到静音控制电路,也同样起到静音的作用。当机器断电时会产生“砰砰”声(家庭音响也会断电时产生“砰砰”声),当机器断电的时候,整机电源断开,靠C432充的电供给静音电路进行短暂的静音控制,也能起到关机静音的作用。
系统控制电路
系统控制电路包括CPU控制电路、液晶屏驱动电路、键盘电路、输入检测及输出控制电路,其框图如图3所示。
IC801(μPD780024AGK-B26-9E)为该机的系统控制电路(简称CPU)。IC801接收键盘发来的操作信号及各相关电路工作状态的信号后译成相应的数字信号去控制相关的电路进行工作。
1.液晶屏驱动电路
当要开机显示时,由IC801(CPU)的输出高电平,控制Q914和Q915导通,电源电压经过Q915的发射极和集电极,再经过由6个电阻R924~R926组成的限流电路,经过CNP801(12脚插座)的⑩脚,再通过软排线连接到显示屏的控制板上,从CNP552(12脚插座)的③脚进入,一路由R555限流给稳压管D555稳定在5.2V的电压上,供给红外线遥控接收头工作的,遥控接收头收到的遥控信号经过R554连接到CNP552的⑤脚,经过软排线和CNP801插座的⑧脚,送到IC801(CPU)的进行译码,进行相应的控制操作;另外一路供给显示屏及按键用的背光电路;最后一路通过R552限流给稳压管D551稳定在5.1V的电压上,供给IC551(液晶显示驱动电路)及液晶显示屏LCD501正常的工作电压。
如果显示屏组件没有正确安装,主板插座和不能和显示屏插座①脚和②脚接通,显示屏插座①脚和②脚在显示板上是接地的,所以IC801的经过R824的上拉为5V高电平,CPU判断显示屏没有连接好,停止正常的工作而关机。当安装连接正常后,IC801的为低电平,判断显示屏安装正常,整机可以正常工作,这就是防盗可拆卸面板的原理。当以上电源和工作状态都正常后,各种控制指令和要显示的状态都由IC801的(LCD_DO)、(LCD_CE)和(LCD_CLK)将要显示的数据信号送入IC551的(DATA)、(CE)和(CLK)进行内部译码,然后从液晶显示屏LCD501上显示出来,让我们操作机器的时候一目了然。
2.键盘电路
此机的键盘电路是采用模拟电压输入方式,一般的键盘电路大部分都是采用脉冲扫描方式,控制键盘通常构成矩阵,但要占用CPU的很多I/O引脚,连接的插座和线也要相应增加,所以现在新型的CPU带A/D转换功能的都采用分段式模拟电压输入方式,也称为电压比较输入方式。此机的应用电路如图4所示,通过检测两个A/D输入口的电压判断不同的操作,进而控制相应的功能操作。
3.CPU输入检测及输出控制电路
(1)电源抗干扰滤波及保护电路
从CNP501(18脚电源扬声器插座)的输入的电源电压,经过抗干扰滤波电感L901和C901组成的滤波电路,滤除干扰信号,D901是防止电源反接的保护二极管。当电源接反的时候二极管导通,整机因为二极管短路而产生大电流烧断插座上的F901保险丝管(10A),保护机器不会因为电源接反而烧毁。
(2)电源电压检测
图5为电源电压检测电路,由图看出,当输入的电源电压低于9.2V时,稳压管D906(7.5V)不击穿,Q903不能导通,IC801(CPU)的为高电平,CPU则判断输入电源不正常,整机将不工作。当输入的电压超过18.7V时,稳压管D907(17.5V)击穿,使Q904导通,将Q903的基极对地短路,所以Q903也是截止的,此时IC801(CPU)的为高电平,CPU则判断输入电源不正常,整机将不工作。当输入的电压在9.2~18.7V范围内时,稳压管D906(7.5V)击穿,Q903导通,IC801(CPU)的为低电平,CPU则判断输入电源正常,整机将进入正常工作状态。
(3)ACC检测电路
从CNP501(18脚电源扬声器插座)的⑦脚输入的ACC控制开关的12V电源,经过R901给C904充电,C904的作用是防止ACC启动的时候误动作。如果只是ACC开一下马上关掉,在电容C904还没有充上电的时候Q902不能导通,当ACC正常打开后,12V的电源经过R901、R907~R909的分压让Q902导通,进而使IC801(CPU)的为低电平,CPU则判断ACC控制开关的12V电源正常,整机将进入开机状态。
(4)电话静音检测
从CNP501的外接的电话静音控制信号ATT不输入时,Q901因为R904的+8.9V的上拉作用而导通,进而使IC801(CPU)的为低电平,CPU则判断没有电话静音控制信号,整机将不进行静音控制。当CNP501的外接的电话静音控制信号ATT输入时,相当于将此脚接地,产生一个低电平,由于R902的阻抗比R904的要小很多,所以R904(47k)上的+8.9V电压经过R902(1kΩ)分压后,已经不能将Q901导通,进而IC801(CPU)的变为高电平,CPU则判断有电话静音控制信号输入,整机将不进行静音控制。
(5)自动天线控制(ANT)和外部设备控制(AMP)
当主机电源打开的时候,IC801(CPU)的输出高电平,使Q911导通,进而使Q917导通,电源电压经过保护电阻TH901后进入Q907的发射极流向集电极,向CNP501的⑤脚和⑥脚输出+12V的电源控制信号,ANT用来控制车上的自动天线使其动作,AMP用来控制外加的大功率功放等设备让其工作。
一些高档汽车音响的自动天线控制(ANT)和外部设备控制(AMP)是分开的,但是自动天线控制(ANT)一般都是另外再用一个控制信号,当主机在收音状态才发出控制信号,当不在收音状态时将不发出控制信号,这样的设计才会比较合理和人性化。
(中国汽车影音网 阿锦)
