1. Funktionsbeschreibung des Tunermoduls:
In moderneren Geräten wie Videorecorder, Fernseher und vor allem Fernsehkarten für den PC findet man immer
häufiger sogenannte Tuner-Module. In diesen Blech-Schachteln steckt der komplette Empfänger nebst PLL, LO's,
FM-Diskriminatoren u.s.w. Diese Module benötigen nur noch Versorgungsspannungen von 5V (hier auch 33V) und
die Ansteuerinformationen über den I2C-Bus. Als Ausgangssignale gibt es dann Video (FBAS), Audio und die
2te ZF, um z.B. einen Stereodekoder anzuschliessen. Soweit die Theorie...
Beispielhaft mußte meine Fernsehkarte dran glauben, eine MiroVideoPCTV. Darauf ist das Modul von TEMIC mit
der Beschriftung TEMIC Front End 4002 FH5. Lüftet man den Deckel, so erblickt man auch gleich die 3 wichtigen
IC's (hier ist nur der HF-Teil ohne Audio/Video-Verarbeitung abgebildet ):
Datenblatt :
TSA 5522 Philips 1.4GHz I2C controlled Synthesizer
TDA 5736 Philips 5V, VHF, Hyberband und UHF Mixers/Oszillators
TDA 9800 Philips VIF-PLL Demodulator and FM-PLL Detector
Das Prinzip dürfte damit klar sein. Die PLL schaltet je nach gewünschter Frequenz einen der drei Oszillatoren
an und mischt das Eingangssignal mit der ca. 38MHz höheren LO-Frequenz. Damit liegt man nach der Mischung
bei ca. 38MHz. In dieser Gegend findet dann die Auswertung und Teilung in Bild und Ton-Informationen statt.
2. Der Lokale Oszillator:
Die PLL funktioniert bis 1,4 GHz, die Oszillatoren gehen aber nur bis max. 900 MHz. Schaut man über das
Datenblatt des TSA5522, so sieht man, das die LO-Frequenz zuerst auf einen :8-Teiler gelangt und dann
über einen einstellbaren 15-Bit Teiler auf den Freq./Phasen-Vergleicher weitergereicht wird:
Damit hätten wir an den Pins 2 und 3 die gewünschten Signale. Über einen kleinen HF-tauglichen Koppel-C
kann nun das Signal auf einen Frequenz-Zähler mit 50Ohm gegeben werden.
Die Leistung an diesem Punkt liegt im Bereich -28...-20dBm (<10uW).
Geht man nun die Kanäle mit der Software durch, so kann man folgende LO-Frequenzen messen:
Kanal-Nummer: Frequenz: Abstimm-Spg.:
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Kanal 69 886,125 MHz 26,4 V
...
Kanal 21 510,125 MHz 15,3 V
-------------------------------------------
Kanal S41 502,125 MHz 30,3 V
...
Kanal S11 270,125 MHz 17,8 V
-------------------------------------------
Kanal E12 263,125 MHz 17,6 V
...
Kanal E5 214,125 MHz 15,9 V
-------------------------------------------
Kanal S10 144,125 MHz 15,7 V
...
Kanal S1 107,125 MHz 20,8 V
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Kanal s3 122,125 MHz 18,5 V
...
Kanal s2 108,125 MHz 17,1 V
-------------------------------------------
Kanal E4 101,125 MHz 16,3 V
...
Kanal E2 87,125 MHz 14,9 V
Rechenbeispiel: Sonderkanal S11 liegt mit seinem Bildträger auf 231,25 MHz. Die PLL mischt dazu eine
Frequenz von 270,125 MHz:
ZF = LO - RX = 231,25 MHz - 270,125 MHz = 38,875 MHz
Damit findet die weitere Verarbeitung des Bildträgers auf ca. 38,875 MHz statt. Woher kommt nun die
Abweichung zwischen 38,875MHz (Ist) und 38,9MHz (Soll) ? Durch die Schrittweite der PLL von
62,5kHz wird LO mit 270,125MHz erzeugt, ZF liegt damit auch leicht daneben.
Die üblichen ZF-Frequenzen von Tunern im PAL B/G-Betrieb betragen 38,9 MHz für das Bild und 33,4 MHz
für Tonträger 1 sowie 33,158 MHz für Tonträger 2.
3. Anschlußbelegung des Tunermoduls:
Pin: Bedeutung:
1 Audio-Out
2 +5V
3 Video-Out
4 2nd IF
5 n.c.
6 AdressSelection for I2C-Bus -> GND
7 SDA vom I2C-Bus
8 SCL vom I2C-Bus
9 +5V (max 200mA)
10 +33V (max 1.7mA)
Gehäuse-Pins (4Stück) GND
4. Kurzbeschreibung des TSA 5522:
Die Bilder der Kurzbeschreibung wurden dem Datenblatt der Firma Philips entnommen.
Pinbelegung:
5. Berechnung von Kanal und Frequenz:
Einstellen einer bestimmten Empfangsfrequenz:
gewünscht : RX, die Frequenz des Bildträgers bei 855,25 MHz
Ausrechnen der benötigten LO-Frequenz: LO = RX + 38,9MHz = 855,25 MHz + 38,9 MHz = 894,15 MHz
Berechnen des Teilerfaktors: Divider = LO [MHz]*16 = 894,15 * 16 = 14306
Aufsplitten in 2 Faktoren: DB1 = Abrunden (14306/256) =55 ; DB2 = Divider - (DB1*256) =226
(Durch das Raster von 62,5kHz liegt die Frequenz des LO tatsächlich bei 14306*8*7.8125kHz = 894,125MHz)
Bandselektion (Grenzen aus dem Datenblatt des Tuner-Moduls!):
A : VHF Low 48,25 MHz ... 140,25 MHz P2=0, P1=1, P0=0
B : VHF High 147,25 MHz ... 463,25 MHz P2=1, P1=0, P0=0
C : UHF 471,25 MHz ... 855,25 MHz P2=0, P1=0, P0=1
Die Umschaltung zwischen A/B/C sollte bei 144 MHz und 467 MHz erfolgen.
Hier eine Liste mit den Frequenzen, den Kanalnamen und den zugehörigen Teilerfaktoren zum runterladen:
(Beispielhaft hier einmal das Kabelnetz vom Raum Ludwigsburg:
Download:
6. Ansteuerung mit I2C:
Das Ansteuerformat per I2C:
Zur Ansteuerung müssen 5 Bytes per I2C übertragen werden:
MSB LSB
Byte 1 : 1 1 0 0 0 0 0 0
Byte 2 : Divider Byte 1 (DB1)
Byte 3 : Divider Byte 2 (DB2)
Byte 4 : 1 CP 0 0 1 1 1 0
Byte 5 : 0 0 0 0 0 P2 P1 P0
CP auf 1 für schnelles Tuning (250uA Chargepump-Strom).
P2..P0 ergeben sich durch die Bandselektion:
P2 P1 P0 (Grenzen aus Datenblatt des Tuner-Moduls)
0 1 0 A : VHF Low 48,25 MHz ... 140,25 MHz
1 0 0 B : VHF High 147,25 MHz ... 463,25 MHz
0 0 1 C : UHF 471,25 MHz ... 855,25 MHz
Rücklesen von Statusinformationen per I2C:
Es können 2 Bytes zur Diagnose zurückgelesen werden:
MSB LSB
Byte 1 : 1 1 0 0 0 0 0 1
Byte 2 : PO FL X X X A2 A1 A0
PO=1, wenn das Modul noch im Power-On Reset
FL=1, wenn die PLL eingerastet hat
Über die Bits A2..A0 kann die AFC-Spannung zurückgelesen werden.
Wenn die Abstimmung korrekt ist, sind A2=0,A1=1,A0=0
Erster Versuchsaufbau als TV-Tuner:
Assembler-Source und HEX-File :
Hier nochmal der Prinzipschaltplan:
