基于ARM單片機(jī)PLC的音頻分析儀設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì) 當(dāng)信號(hào)輸入后，首先要根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱進(jìn)行放大處理，圖2所示是其放大電路原理圖。該放大電路通過(guò)r1和r2兩個(gè)電阻和一個(gè)高精度儀表運(yùn)放ad620實(shí)現(xiàn)跟隨功能，并在進(jìn)行阻抗匹配后。通過(guò)繼電器控制來(lái)決定是將信號(hào)直接送給ad轉(zhuǎn)換還是放大后再進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換。 由于需要對(duì)音頻信號(hào)的頻率及其功率進(jìn)行檢測(cè)，并且要測(cè)量正弦信號(hào)的失真度，因此要求在對(duì)小信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)，要盡可能少的引入信號(hào)的放大失真。正弦信號(hào)的理論計(jì)算失真度為0，對(duì)引入的信號(hào)失真非常靈敏，所以，本設(shè)計(jì)選擇了低噪聲、低失真的儀表放大器ina217，以將失真度控制在1 khz頻率之內(nèi)。 2．3 ad轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用12位ad轉(zhuǎn)換器ads7819來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送往32位控制器進(jìn)行處理，其轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖3所示。 3 軟件設(shè)計(jì) 由于系統(tǒng)主控芯片lpc2148的處理速度比較快，所以，軟件設(shè)計(jì)采用c語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行編程比較簡(jiǎn)單快捷，其軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖4所示。 4 結(jié)果分析 筆者對(duì)本系統(tǒng)的音頻信號(hào)進(jìn)行了測(cè)量，并得到了如表1所列的數(shù)據(jù)。由于實(shí)驗(yàn)室能夠模仿的音頻信號(hào)只有正弦信號(hào)

INA217的輸入穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)電路

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INA217低噪聲低失真度儀表放大器

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INA217信號(hào)和電源的基本連接電路

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由INA217構(gòu)成的專業(yè)級(jí)微型話筒(麥克風(fēng))前置放大典型電路

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INA217的輸入穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)電路圖

INA217

低噪聲：1.3nv/√HZ.； 低THD＋N：0.004％(1kHz、G＝100)； 寬帶寬：800kHz(G＝100)； 寬電壓操作范圍：±4.5～±18V； 高CMR：＞100dB； 具有外部電阻器的增益設(shè)置； 16引腳的寬體封裝

INA217低噪聲低失真度儀表放大器

相關(guān)元件pdf下載：ina217 ina217是低噪聲、低失真度單片儀表放大器，具有電流反饋電路的設(shè)計(jì)，可用于低電平音頻信號(hào)放大，如對(duì)稱低阻微型話筒(麥克風(fēng))信號(hào)放大。ina217具有低噪聲和寬頻帶，可用于許多工業(yè)、儀表和醫(yī)療方面，獨(dú)特的失真消除電路把失真減小到極低水平。ina1217在200ω源阻抗時(shí)提供幾乎接近理論值的低噪聲性能。差分輸入、低噪聲和低失真度這些優(yōu)越性能提供專業(yè)的微型話筒(麥克風(fēng))信號(hào)放大。ina217具有寬電源范圍、大輸出電壓擺幅和高輸出電流，是高水平舞臺(tái)音頻設(shè)備的最佳首選器件。ina217采用dip-8、sol-16k寬體封裝，其引腳與ssm2017相同。ina217的引腳排列如圖所示。

由INA217構(gòu)成的專業(yè)級(jí)微型話筒(麥克風(fēng))前置放大典型電路

相關(guān)元件pdf下載：ina217 opa137 如圖所示為由ina217構(gòu)成的專業(yè)級(jí)微型話筒(麥克風(fēng))前置放大典型電路。圖中設(shè)置一個(gè)開(kāi)關(guān)，用于選擇是否選用“幻像功率”功能，當(dāng)開(kāi)關(guān)接到+48v時(shí)為選用“幻像功率”功能，當(dāng)開(kāi)關(guān)接到電阻r3時(shí)禁止“幻像功率”。當(dāng)選用“幻像功率”功能后，+48v電源通過(guò)r1、r2加到插座接點(diǎn)3、2，提供電流通路。該插座是“左右聲道混合”插座，因此+48v“幻像功率”電源通過(guò)插座向遠(yuǎn)端微型話筒(麥克風(fēng))供電。遠(yuǎn)端微型話筒(麥克風(fēng))的話音信號(hào)經(jīng)插座輸入后由ina217放大后輸出。c1、c2用于隔斷“幻像功率”電源直流電壓進(jìn)入ina217，同時(shí)耦合交流信號(hào)通過(guò)。如果不用“幻像功率”，c1、c2可用無(wú)極性電容器。r4、r5提供ina217的輸入偏流通路，輸入失調(diào)電流(典型值100na)產(chǎn)生一個(gè)直流差分電壓，這個(gè)直流差分電壓在輸出端將產(chǎn)生輸出失調(diào)電壓，在最大增益g=1000(60db)時(shí)輸出失調(diào)電壓可能有幾伏。這一般是可以接受的，因?yàn)檩敵霾捎媒涣黢詈虾螅捎隈詈想娙萜鞯母糁弊饔?，輸出失調(diào)電壓不會(huì)影響后續(xù)電路級(jí)。廉價(jià)的運(yùn)算放大器opa137用于反饋環(huán)路，驅(qū)

INA217低噪聲低失真度儀表放大器引腳電路圖

ina217是低噪聲、低失真度單片儀表放大器，具有電流反饋電路的設(shè)計(jì)，可用于低電平音頻信號(hào)放大，如對(duì)稱低阻微型話筒(麥克風(fēng))信號(hào)放大。ina217具有低噪聲和寬頻帶，可用于許多工業(yè)、儀表和醫(yī)療方面，獨(dú)特的失真消除電路把失真減小到極低水平。ina1217在200ω源阻抗時(shí)提供幾乎接近理論值的低噪聲性能。差分輸入、低噪聲和低失真度這些優(yōu)越性能提供專業(yè)的微型話筒(麥克風(fēng))信號(hào)放大。ina217具有寬電源范圍、大輸出電壓擺幅和高輸出電流，是高水平舞臺(tái)音頻設(shè)備的最佳首選器件。ina217采用dip-8、sol-16k寬體封裝，其引腳與ssm2017相同。ina217的引腳排列如圖所示 歡迎轉(zhuǎn)載,信息來(lái)自維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)（www.hbjingang.com） 來(lái)源:與你同行

INA217的輸入穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)電路

相關(guān)元件pdf下載：ina217 如圖所示為ina217的輸入穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)電路。極低的信號(hào)源內(nèi)阻(低于10ω)會(huì)引起ina217發(fā)生自激振蕩，在其輸入端加上兩個(gè)小電感和小電阻構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，可以最大限度地降低自激振蕩趨勢(shì)。如有需要，可加電感和電阻網(wǎng)絡(luò)以抑制自激振蕩。

INA217信號(hào)和電源的基本連接電路

相關(guān)元件pdf下載：ina217 如圖所示為ina217信號(hào)和電源的基本連接電路。芯片電源端要用0．1／μf鉭電容濾波，pcb布線時(shí)應(yīng)盡可能使鉭電容靠近芯片電源腳放置?；鶞?zhǔn)端ref(5腳)的連線必須是低阻連接，如有幾ω串聯(lián)電阻都將造成共模抑制比下降。增益的設(shè)置見(jiàn)下表，增益g=1+10000／rg。pcb布線時(shí)應(yīng)避免輸出信號(hào)走線靠近敏感的輸入端。