在移動(dòng)通信設備終端中，音頻品質(zhì)和可攜帶性十分重要，手機也不只限于單純的語(yǔ)音通信服務(wù)，而具有豐富的MP3功能，另一方面音頻設備的音質(zhì)也越來(lái)越受到人們重視，因此功率芯片的選擇以及音頻設備的可攜帶性也很重要。為了解決音頻功率放大器無(wú)線(xiàn)音量調控、 可攜帶、能方便地與CPU、MP3連接等功能，設計中采用了TDA2030功放芯片、M62429（數字電位器）和PT2272無(wú)線(xiàn)接收模塊，實(shí)現了帶增益顯示的無(wú)線(xiàn)音量控制便攜式音頻功放的設計要求。
1 無(wú)線(xiàn)遙控音頻功放的系統設計
帶增益顯示的無(wú)線(xiàn)遙控便攜式音頻功放設計主要包括遠程控制部分、電源模塊、LCD功率顯示器和外設接口等。設計中采用了電子混響器電路模塊、話(huà)放級、音調級電路、功放級組成了音頻放大系統。電子混響器的作用是用電路模擬聲音的多次反射,產(chǎn)生混響效果,使聲音具有立體感。同時(shí)在音頻放大系統中加入了無(wú)線(xiàn)接收器和電源管理模塊，這樣就可以用紅外線(xiàn)發(fā)生器來(lái)實(shí)現對音頻功率放大器功率的調節，并且通過(guò)電源管理模塊有效減小功率損耗。為使產(chǎn)品更具實(shí)用性，加入了增益顯示模塊，這樣用戶(hù)就可以方便地讀出音頻放大器的放大倍數。系統設計如圖1所示。
2 信號輸入部分
在電路設計中，為提高信噪比，采用差分放大的結構，由于輸入信號較小，在選擇運放時(shí)，選擇了輸入失調電壓小、共模抑制比高、靜態(tài)功耗小的運放芯片做前置放大器。另外還可以通過(guò)調節反饋電阻來(lái)調節增益，前置放大器如圖2所示。
3 可變增益的電路實(shí)現
音量控制集成芯片M62429的音量調節范圍是0~83 dB,控制精度為1 dB。M62429通過(guò)單片機傳送來(lái)的數據控制音量的調節。音頻信號從LH1輸入，其中左聲道經(jīng)過(guò)C1耦合到M62429的1腳，被控制之后從2腳輸出，再經(jīng)C2耦合到LH2進(jìn)行輸出。在LH1處輸入適當的音源，從LH2就可以監聽(tīng)音量控制情況。
通常M6249送去控制的數據為11位，其中D0和D1是用來(lái)選擇單通道還是雙通道，D2~D8則是音量控制位，D9和D10則是結束標志位，控制數據如圖3所示。
4 無(wú)線(xiàn)遙控模塊及LCD顯示
無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)原理是發(fā)射機把控制的電信號先編碼，然后轉換成無(wú)線(xiàn)電波發(fā)送出去。接收機收到載有信息的無(wú)線(xiàn)電波接收、放大、解碼，還原編碼前的控制電信號，然后再經(jīng)過(guò)單片機處理，把相應的電信號轉變成對應的音量控制信號，再經(jīng)過(guò)串口通信傳給M62429來(lái)實(shí)現增益的控制。電路中采用了無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊2262和無(wú)線(xiàn)接收模塊2272對音量進(jìn)行無(wú)線(xiàn)遙控，根據單片機接收到的信號，進(jìn)行音量的LCD顯示。
5 軟件設計
根據圖3增益控制電路的設計，需要兩個(gè)通道來(lái)發(fā)送數據：一個(gè)是發(fā)送11位音量控制位，另一個(gè)則是發(fā)送對應的脈沖信號。當無(wú)線(xiàn)接收模塊接收到數據時(shí)，對應的端口就會(huì )由原來(lái)的低電平變成高電平。當無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊不發(fā)送數據時(shí)，所有端口就會(huì )回到原來(lái)的低電平。在程序設計中采用了P2.1和P2.2口來(lái)模擬串口通信。程序設計時(shí)，首先延時(shí)300 ms來(lái)等待電源的穩定，接著(zhù)導入LCD1602的頭文件，并讓P2.1口發(fā)送聲道選擇位。然后判斷按鍵1或按鍵3是否按下,如果按下則使Num++或Num--，接著(zhù)傳輸數組volda[num]里的8位數據，用來(lái)控制音量大小。如果沒(méi)有按鍵按下則直接傳輸volda[num]數據，最后傳輸結束標志位。程序流程圖如圖4所示。
該功放電路的技術(shù)指標要求輸出功率為10 W，輸入信號為50 mV，系統的總增益為AU=180，在具體設計時(shí)考慮到實(shí)際電路中會(huì )存在損耗,所以電路按照總增益AU=200設計，留有一定的余量。
本文設計的帶有增益顯示的無(wú)線(xiàn)調音音頻功放，方便了對音量大小的調節，而且可以直觀(guān)地看出音響的輸出功率。能方便地應用在免提電話(huà)、手機、便攜的GPS、MP4播放器、筆記本電腦、電視機、音響設備等需要功率放大的地方。 |
