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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Módulo de sonido en un solo chip. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado En los contestadores telefónicos, a menudo se utilizan chips que le permiten grabar y reproducir repetidamente fonogramas de varias duraciones. Sin embargo, pueden usarse, por ejemplo, como un "perro guardián" electrónico en su apartamento o como un dispositivo de señalización para dar marcha atrás a un automóvil, o para hacer sonar juguetes y recuerdos, etc. El autor de este artículo habla sobre el dispositivo de tal módulo de sonido y cómo trabajar con él. Estos microcircuitos contienen convertidores de analógico a digital y de digital a analógico, memoria de acceso aleatorio (RAM) no volátil, un generador de reloj, un amplificador de micrófono y un amplificador de salida de 3 horas. En particular, el chip ISD1416P, que se utiliza en el módulo de sonido descrito, puede grabar y reproducir una banda sonora con una duración de 16 segundos. El diagrama del módulo de sonido se muestra en la fig. una.
La frecuencia superior del ancho de banda de la ruta de audio no supera los 3,3 kHz. Se conecta una fuente de señal 3H (por ejemplo, un micrófono) a los pines 17 y 18 del microcircuito, y a los pines 14 y 15: un cabezal dinámico en miniatura o una cápsula telefónica con una resistencia de al menos 16 m (TEMK-0, Por ejemplo). La potencia de salida no supera los 3 W. La salida del amplificador de micrófono - pin 21 - está conectada a la entrada analógica - pin 20 - por el circuito R5C3. El circuito R19C6 está conectado al terminal 6, cuyos valores de los elementos determinan las características del sistema AGC incorporado. Debido al hecho de que el microcircuito contiene partes digitales y analógicas, es posible la penetración de ruido de impulso en la ruta de audio. Para mejorar la inmunidad al ruido, los cables comunes de las partes digital y analógica (pines 12 y 13, respectivamente; también son cables de alimentación negativos) deben conectarse a la caja del dispositivo o al cable común del módulo en un punto. La salida de potencia positiva de la parte digital (5 V) es el pin 28, y la analógica (5 V) es el pin 16. Los pines 1-6,9, 10 son las entradas de dirección A0-A7 del microcircuito. Si no se utilizan las entradas de dirección, deben reducirse. El generador de reloj incorporado garantiza el funcionamiento coordinado de todos los nodos de microcircuitos. Al mismo tiempo, puede trabajar con una señal de reloj externa como parte de sistemas complejos. En estos casos, la señal de temporización se aplica a la entrada de sincronización externa (pin 26). Cuando se trabaja con un generador de reloj interno, el pin 26 debe estar conectado a un cable común. El pin 25 está conectado a un circuito para indicar el modo de grabación de un fonograma en la RAM. El chip cambia a este modo, acompañado del encendido del LED HL1, cuando se aplica un nivel bajo al pin 27 con el botón SB3. Para escuchar el fragmento grabado, presione brevemente el botón SB2. Si usa el botón SB1, el fonograma sonará solo mientras sus contactos estén cerrados. Las conclusiones 7,8,11, 22 del microcircuito son gratuitas, se pueden conectar a un cable común. En modo de espera, el microcircuito consume una corriente de aproximadamente 1 μA. El número garantizado de ciclos de grabación proporcionados por el módulo es de 100 000. Puede almacenar la información registrada con la alimentación apagada hasta por 100 años. El microcircuito se produce en dos versiones: ISD1416P para montaje en un panel instalado en la placa o soldado en los orificios de la placa e ISD1416S para montaje en superficie. Ambas modificaciones se realizan en una caja de plástico con dimensiones de 36,8x13,7 mm y 17,9x7,5 mm con dos filas de pines con un paso de 2,54 y 1,27 mm, respectivamente. Interruptores SB1-SB3 - P2K (dos posiciones, dos direcciones). Si se utiliza un micrófono electret para grabar un fonograma, es necesario aplicarle un voltaje polarizador de acuerdo con el circuito de la Fig. 2a.
En los casos en que se impongan mayores requisitos a la calidad del sonido del fonograma reproducido (sin ruido de fondo, interferencia, etc.), el micrófono debe conectarse al microcircuito a través de un amplificador diferencial intermedio. Un diagrama de una de las opciones para dicho amplificador se muestra en la Fig. 2b. Para grabar un fonograma compuesto complejo, sus partes primero deben procesarse en una computadora usando el programa Sound Forge, que le permite ingresar varios efectos de sonido, eliminar pausas insignificantes o partes del fonograma, unir varios fragmentos en un bloque y mucho más. . El fonograma preparado se ingresa en la RAM del microcircuito. El amplificador se ensambla en transistores de microensamblaje VT1. Se utilizó el micrófono BM1 electret externo DH9767 con una tensión de alimentación de 4,5 V, una resistencia interna de 2,2 kOhm y un EMF de trabajo de 12 mV. El DH6050 (1,5 V; 2,2 kΩ; 10 mV) también es adecuado. El blindaje de los circuitos de los micrófonos es obligatorio. Si tiene la intención de utilizar el módulo en un timbre doméstico, la potencia proporcionada por el microcircuito, por supuesto, no será suficiente. En la fig. 3 muestra un diagrama de un amplificador de potencia adicional basado en el chip "teléfono" EKR1436UN1 (análogo extranjero - MC34119, Motorola). Es capaz de entregar alrededor de 1 W de potencia en un controlador de ocho ohmios. Al cambiar los valores de los elementos R1, C1, R2 del circuito del sistema operativo, puede elegir la mejor calidad de sonido. Para reducir el nivel de ruido "digital" y mejorar la inteligibilidad del habla, el capacitor de aislamiento C1 en el circuito de entrada del amplificador tiene una capacitancia relativamente pequeña. Se debe dejar libre el pin 15 del chip DD1 del módulo.
Cuando use un módulo de sonido en un automóvil (por ejemplo, en un indicador de marcha atrás), deberá usar un chip K174UN14 más potente. Alimentar el módulo de sonido y el amplificador del micrófono con una tensión estabilizada de 5 V (ver Fig. 2). Un amplificador de potencia adicional, por regla general, requiere un voltaje de suministro más alto y no necesita ser estabilizado. En el caso de que sea necesario grabar un fonograma en la RAM del módulo desde un micrófono, para mejorar su calidad, la fuente de alimentación del amplificador 3H adicional debe apagarse por este tiempo. Esta condición es más fácil de cumplir si el circuito de potencia del chip DA1 en el diagrama de la Fig. 3 para ingresar los contactos cerrados de la segunda sección del interruptor de botón, que pone el módulo en el modo de grabación (en la Fig. 1, este interruptor se designa como SB3). Tanto la entrada como la salida del regulador de voltaje DA1 (ver Fig. 2, b) deben derivarse con condensadores de óxido con una capacidad de 10 μF para un voltaje nominal de 16 V, montados cerca de la caja del microcircuito. Autor: A. Partin, Ekaterinbur
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