全遥控数字音量控制的D 类功率放大器(4)

2019-08-31 21:40

24C02的内部框图如下:

图3-12 24C02的内部框图结构

24C02(A)/04A/08A/16A支持

双向二线制串行总线及其传输规约,一般把传

送数据到总线上的器件定义为发送器,接收数据的器件为接收器。串行EEPROM在系统中总是作为从机工作,总线必须由一片可以产生串行时钟(SCL)的住器件控制,通常这个住器件就是微处理器或者微控制器,控制总线访问和产生“启动”和“停止”信号。微处理器和EEPROM都可以作为发送器或者接收器,在对EEPROM进行写操作时,微处理器是发送器,串行EEPROM是接收器,而在读操作时,则刚好与之相反。 (4)EEPROM24C02的电路连接

EEPROM24C02的电路连接图如下:它在本设计中起到的作用是实现数据的掉电

可存储功能。其中串行时钟端SCL和串行数据(/地址)输入/输出端SDA接到单片机的P1口。

图3-13 EEPROM24C02的电路连接 3.2 D类功放模块介绍

利用Ti公司全D类音频功放芯片TPS3004和MCS51系列微处理器设计红外线遥控的数字音量控制立体声音频功率放大器。TPS3004 D类立体声音频功率放大芯片具有每通道12W的功率输出,立体声音量由直流电压实现–40 dB to 36 dB增益范围调节,并能对用户设置参数实现掉电存储。 3.2.1 模块原理图

此原理图为设计电路的后半部分,此部分电路实现的功能是通过调节DAC MAX541的输出电压值以及调节两个电位器的阻值使它们的电压值为可调,从而达到控制D类功放音量的目的。

模块原理图如下:

图3-14 D类功放模块原理图

3.2.2 D/A转换器MAX541的功能特性及电路连接

(1)MAX541特点简介

MAX541高精度DAC是美国MAXIN公司生产的串口输入,电压输出的16位数模转换器,其特点是采用三线串行接口,并且输入采用施密特触发器结构,内置上电复位功能,功耗为1.5mW。工作于+5伏单电源,工作电流为0.3mA其电压输出范围是0V到2.5V。由于具有很低的功耗,无须调整即可得到16位的精度,所以非常适合于工业控制及仪器仪表等应用。

(2)MAX541的外观及引脚说明: 如图,MAX541是8脚DIP和SO封装,

图3-15 MAX541的外观 引脚功能说明如下:

CS\\ 片选信号输入端; VDD 接+5V电源端; AGND 接模拟地端; DGND 数字地端;

REF 参考电压输入端,接外部+2.5V电压; SCLK 串行时钟输入端; DIN 串行数据输入端; OUT 数模转换电压输出端。 (3)MAX541的工作原理

请看下表,此表很直观明了地说明了MAX541的工作原理。模拟输出电压VOUT的范围可以由输入不同的数字代码来有规律地控制。当输入的16位数字代码为全零时输出电压为0,当输入的16位数字代码为全1时输出电压约为VREF即2.5V。VOUT变化的规律是:16位数字代码由全0开始,每次加1一直到全1变化,对应的输出电压VOUT从0开始,每次增加VREF*(1/65536)。

数字输入代码 1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000 0000 0000 模拟输出电压值VOUT VREF*(65535/65536) VREF*(32768/65536) VREF*(1/65536) 0V 表3-1 数字输入代码与输出电压值对应表

我们还关心一个原理,就是怎样把16位的数字代码输入MAX541里面。请看下图, 当片选端信号CS选通后(低电平有效),串行时钟输入端的时钟信号开始生效,在时钟信号的上升沿数据会同步地传输并锁存到DAC的数据输入寄存器中。当16位数据传输完后CS置1,然后进入下一轮的数据代码传输。

图3-16 (4)MAX541的电路连接

MAX541在本设计中的电路连接见下图,让它外接+5V电源,4、5、6脚接单片机的P1口实现串口通信。模拟地DGND和数字地AGND相接构成地线系统,为了消除高频和低频干扰,必须在REF与地之间接入退耦电容。由图可以看出,MAX541的输出电压及两个可调电位器分别接到了D类功放芯片的11(VOLUME)、10(VARMAX)和第9(VARDIFF)脚,通过调节这三个管脚的输入电压就可以达到控制此D类功放音量的目的。至于是怎样控制的在下面将会详细介绍。


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