数字化调频收音机：锁相环与单片机应用实现高精度调谐

本文档探讨的是数字式调频收音机的设计，主要集中在利用现代技术改进传统调谐和本振电路的方法。在传统收音机中，调谐和本振电路通常依赖于电容和电感的手动调整，然而，随着无线电通信技术的进步，锁相环（PLL）和频率合成技术的应用日益广泛。PLL因其跟踪特性、窄带滤波能力和锁定状态下的无剩余频差，使得它在频率合成中成为高频准确度极高的信号源的关键。 设计的核心理念是采用PLL作为频率合成器，通过单片机（如MCS-51系列）来精确控制PLL内的分频数，从而实现对输出频率的精细调整，以满足调台的需求。设计的主要要求包括： 1. 接收FM信号的频率范围必须覆盖88-108MHz，这是广播频段的主要部分。 2. 调制信号的频率范围从100Hz到15000Hz，且频偏限制在75kHz，确保信号质量稳定。 3. 设计要求输出不失真功率至少为100mW，针对典型的8欧姆负载。 4. 接收机的灵敏度要达到或低于1毫瓦，以便在较弱信号环境中仍能正常工作。 5. 镜像抑制性能需优于20分贝，以减少干扰信号的影响。 6. 收音机应具备数字化功能，包括自动搜台、手动调台、存储频道和实时显示频率。 整个系统设计采用了专门的集成芯片，如CXA1019S负责高放、混频、中放和解调等基本功能，而锁相频率合成器BU2614则负责自动调谐和频率控制。MCS-51系列单片机负责控制 PLL 和相关的功能，例如改变分频比，同时通过串行接口与BU2614协作。此外，MAX7219和93C46芯片则用于显示功能，如选台操作和频率显示，以及存台管理。 数字式调频收音机设计不仅提升了传统收音机的精度和便利性，还引入了数字化控制和自动化特性，使得整个系统的性能更加强大和高效。