1.  Funktionsbeschreibung des Tunermoduls
2.  Der Lokale Oszillator
3.  Anschlußbelegung des Tunermoduls
4.  Kurzbeschreibung des TSA5522
5.  Berechnung von Kanal und Frequenz
6.  Ansteuerung mit I2C

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 : TEMIC Front End 4002 FH5

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.:
===========================================
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
-------------------------------------------
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.

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:

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

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