基于ARM單片機PLC的音頻分析儀設計

設計 當信號輸入后，首先要根據(jù)信號強弱進行放大處理，圖2所示是其放大電路原理圖。該放大電路通過r1和r2兩個電阻和一個高精度儀表運放ad620實現(xiàn)跟隨功能，并在進行阻抗匹配后。通過繼電器控制來決定是將信號直接送給ad轉(zhuǎn)換還是放大后再進行ad轉(zhuǎn)換。 由于需要對音頻信號的頻率及其功率進行檢測，并且要測量正弦信號的失真度，因此要求在對小信號進行放大時，要盡可能少的引入信號的放大失真。正弦信號的理論計算失真度為0，對引入的信號失真非常靈敏，所以，本設計選擇了低噪聲、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)換電路設計 本系統(tǒng)采用12位ad轉(zhuǎn)換器ads7819來對信號進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送往32位控制器進行處理，其轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖3所示。 3 軟件設計 由于系統(tǒng)主控芯片lpc2148的處理速度比較快，所以，軟件設計采用c語言來進行編程比較簡單快捷，其軟件設計流程圖如圖4所示。 4 結果分析 筆者對本系統(tǒng)的音頻信號進行了測量，并得到了如表1所列的數(shù)據(jù)。由于實驗室能夠模仿的音頻信號只有正弦信號

INA217的輸入穩(wěn)定網(wǎng)絡電路

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INA217的輸入穩(wěn)定網(wǎng)絡電路圖

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置； 16引腳的寬體封裝

INA217低噪聲低失真度儀表放大器

相關元件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計，可用于低電平音頻信號放大，如對稱低阻微型話筒(麥克風)信號放大。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)信號放大。ina217具有寬電源范圍、大輸出電壓擺幅和高輸出電流，是高水平舞臺音頻設備的最佳首選器件。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構成的專業(yè)級微型話筒(麥克風)前置放大典型電路

相關元件pdf下載：ina217 opa137 如圖所示為由ina217構成的專業(yè)級微型話筒(麥克風)前置放大典型電路。圖中設置一個開關，用于選擇是否選用“幻像功率”功能，當開關接到+48v時為選用“幻像功率”功能，當開關接到電阻r3時禁止“幻像功率”。當選用“幻像功率”功能后，+48v電源通過r1、r2加到插座接點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”電源通過插座向遠端微型話筒(麥克風)供電。遠端微型話筒(麥克風)的話音信號經(jīng)插座輸入后由ina217放大后輸出。c1、c2用于隔斷“幻像功率”電源直流電壓進入ina217，同時耦合交流信號通過。如果不用“幻像功率”，c1、c2可用無極性電容器。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)生一個直流差分電壓，這個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)時輸出失調(diào)電壓可能有幾伏。這一般是可以接受的，因為輸出采用交流耦合后，由于耦合電容器的隔直作用，輸出失調(diào)電壓不會影響后續(xù)電路級。廉價的運算放大器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計，可用于低電平音頻信號放大，如對稱低阻微型話筒(麥克風)信號放大。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)信號放大。ina217具有寬電源范圍、大輸出電壓擺幅和高輸出電流，是高水平舞臺音頻設備的最佳首選器件。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,信息來自維庫電子市場網(wǎng)（www.udpf.com.cn） 來源:與你同行

INA217的輸入穩(wěn)定網(wǎng)絡電路

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

INA217信號和電源的基本連接電路

相關元件pdf下載：ina217 如圖所示為ina217信號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布線時應盡可能使鉭電容靠近芯片電源腳放置。基準端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。增益的設置見下表，增益g=1+10000／rg。pcb布線時應避免輸出信號走線靠近敏感的輸入端。