鉅大LARGE | 點擊量：1417次 | 2020年03月03日
6種音頻電子開關電路分析
電子音頻開關的電路原理圖
圖中虛線所框部分，可對音頻信號進行通斷控制。此外，在輸出端接一點位器可使信號倒相。
T1是一個微型音頻隔離變壓器，其次級繞組兩端通過兩個晶體管接地。T1一端的阻抗由Q1確定，另一端阻抗由Q2確定。如果雙穩態的A輸出為10V，A輸出為低電位，則Q1正向偏置且導通，對地呈阻抗。同時，Q2反向偏置，變壓器的另一端對地實際上是開路。如果雙穩態的狀態實際上是開路。如果雙穩態的狀態與此相反，則上述阻抗情況亦相反。
6種音頻電子開關電路分析
一、LM0037／1038四路立體聲切換開關電路
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
LM1037／1038系18腳DIp封裝的電子音頻開關集成電路，其內部電路框圖及基本應用電路見圖1。
LM1037／1038內含邏輯控制、電子開關、緩沖、靜音控制等電路，其外圍電路亦很簡單。LM1037／1038的②和④腳、⑥和⑧腳、11和13腳、17和15腳分別為四路立體聲的輸入端，①、③、16、18腳為開關控制端。LMl037高電平有效，LM1038為BcD碼控制。控制端為高電平或BcD碼時，把1R1L～4R4L
中任意一組輸入信號切換到F4F5緩沖器，緩沖后分別從⑨⑩腳輸出。例如K1接“3”端時，2R2L端輸入信號切換至⑨⑩腳，其余端輸入信號與⑨、⑩腳處于斷開狀態。
⑦腳為靜音控制端，高電平有效。⑦腳為高電平時，F4F5輸入端分別被F3F2短路到地，⑨10腳無信號輸出。Kl置空檔“O”時，F1輸出為高電平，F2F3短路F4F5的輸入端，Ic也處于靜音狀態。
LM1037與LM1038的引腳功能、電參數均相同，區別僅在于控制端、前者為電平控制，后者為BCD碼控制。它們的主要電參數見表1。
二、TDA1029四路立體聲切換開關電路
TDA1029的外圍電路比LM1037／1038更簡捷，僅三個控制端就能切換四路立體聲。它雖然無靜音功能，但失真度、信噪比等指標比LM1037／1038稍優越。典型應用電路如圖2所示。
TDA1029主要電參數為：Vrr=6～25V，在20Hz～20kHz內典型失真度為0．01～0．03％，聲道隔離度大于70dB（主要取決于外圍元件），信噪比為12dB以上；輸入電壓最大為5．0V（RMS）；可在低至400Ω的負載上獲得電壓增益為1，電流增益為10的五次方的信號輸出；轉換率為2V/us（1．3MHz）。
K分別接到1、2、3、4位時，INl和IN5、IN2和IN6、IN3和IN7、IN4和IN8端的輸入信號分別切換到輸出端。
三、輕觸式四路立體聲切換電路
圖3為一例輕觸式音頻電子切換電路。
該電路由一塊雙四D鎖存器4508和兩塊四雙向模擬電子開關集成電路4066構成。4508的真值表見表2。4508的Cp端在脈沖的上升沿作用下接收二極管D1～D4端數據，在高低電平期間接收的數據被鎖存。cL端為“1”電平時無條件清零；EN=“l”電平時，輸出Q1～Q4端為高阻態。這里cL和EN端不使用而接地。c1R1在開機時產生的脈沖用以對4508清零。
ANl～AN4為常開輕觸式開關，任意按一下其中一個開關，例如AN3，+Vcc經AN3加至Icl的⑧、20腳，另一路徑D2、加至Icl的②、14腳（cpl及cp2端）。在+Vcc上升沿作用下，Icl接收⑧、29腳數據（+Vcc），AN3松開后此數據被鎖存，即Q13=Q23=“1”。Q23=“1”接通L聲道電子開關；Q13=“l”使電子開關Ic2c導通，TuNE輸入信號經R8、Ic2c送到TuNE輸出端口。
圖4為又一例輕觸式四路立體切換電路。它是由4011及4052型CMos集成
電路構成的音頻電子切換電路。4052的真值表見表3。
IC1構成二個RS觸發器，若按一下AN1，則Icl⑤、13腳獲瞬間低電平，輸出端④、11腳翻轉為高電平，Ic2a門⑧、⑨腳也為高電平，⑩腳變為低電平，LEDl被點亮，表明輸入信號為pHONO；與此同時，Icl的③、⑩腳為“O”電平，即IC3的⑨、⑩腳為“00”電平，根據真值表Xout=X0，Yout=Y0，信號被切換到J11、J21輸入端口。同理，按一下AN3，則信號被切換到J13、J23輸入口。
四、遙控式音頻電子切換開關電路
BA5048／5049為一對多通道遙控發射接收處理電路。5048為發射電路，5049為接收電路。
BA5048內含振蕩器、分頻計數器、時序脈沖發生器、驅動電路等。其應用電路見圖5。②、③腳外接455kHz陶瓷振子，與內電路作用產生455kHz時基振蕩信號，當任意按下一鍵時，鍵掃描信號經內部編碼處理被調制在38kHz載頻上，已調制信號從15腳輸出，經V1放大后驅動紅外發射管L1把信號發射出去。
接收與解調電路為大家熟知的CX20106A，此處簡化成框圖。cX20106A輸出的數字信號送BA5049處理。原理如圖6所示。
按下發射器上相應鍵后，Ic2的Q1～Q7相應的輸出端輸出正脈沖。例如，按一下cD鍵，Ic211腳輸出一正脈沖，此正脈沖經二極管到IC3的D3端，同時也作用到cpl、cp2端。Ic3在其上升沿作用下接收D3端數據“1”，并在脈沖過去后鎖存此數據，則有Q3=D3=“1”，M組件中K3接通，信號切換為cD信號。ANl～AN7為本機操作鍵，用于手動切換。這里M組件中K1～K7由用戶自己選取，可以使用晶體管、繼電器，模擬電子開關cD4066等，使用微小型繼電器時，可以不失真地傳送信號。
IC2還輸出兩個彼此反相的高低電平。按p+鍵，Ic2③腳為高電平，④腳為低電平；按p一鍵，③腳為低電平，④腳為高電平。③、④腳可用來控制電機的正轉或反轉等。
五、可與微處理器接口的音頻切換與控制集成電路TDA8420
飛利浦公司的系列音頻切換與控制Ic有TDA8420、TDA8425、TDA7300等，適合于與微機接口。圖7為TDA8420的內部電路框圖及基本應用電路。
TDA8420具有兩路立體聲輸入選擇、偽立體聲、空間音色、高低音、音量控制等功能。上述功能的控制通過CLOCK、DATA、ADDRESS端與微機接口來實現。經過切換與控制處理的信號從L、R端輸出。
六、多路輸人／輸出音頻切換電路
上述介紹的幾種電路均把多路輸入切換到一路輸出端，這在某些場合還不夠用。圖8為把多路音頻輸入切換到8路輸出端口的一例實用電路。
ICl中的F1、F2兩個“與非”門構成8kHz左右的振蕩信號送入IC214腳（cp端）。IC2為時序脈沖分配計數器／十進制計數器，這里⑩腳Q4接15腳復位，以便構成4進制計數器，QO～Q3輸出約2kHz的時序脈沖序列。Ic3、IC4、Ic9為雙四D鎖存器，其真值表前面已作介紹。K1、K2相當于片選開關，K1閉合，Ic3B、IC4A起作用，K2閉合，IC3A、IC4B起作用。下面分析K2
閉合的情況。
按下AN1～AN4中任意一鍵，例如按下AN2時，Ic2的Q1端高電平脈沖經D2到AN2加在R3上，此高電平同時經F3后使F1F2停振、加在IC2的13腳EN端，使之停止計數以保證在AN2按下期間Q0、Q1Q3端停止輸出《恒為低電平）。與此同時，Ic9的cp端②腳為高電平時，Ic9接收D端數據并直接送到輸出端Q即D1=D3=D4=Q1=Q3=Q4=“O”，Dz=Q2=“1”。IC9的Q2=1，則有IC3A、Ic4B的Q2=D2=“1”，電子開關Ic5c、Ic7c均閉合。2L、3R端的輸入信號被切換到2L2、2R3的輸出端。若K1閉合，AN2閉合時，則信號的切換關系為：3R=1R3，2L=1L2、K1、K2均閉合，則2L、3R端信號被分別切換到1L2、2L2，1R3、2R3端。
IC1的F4為自動清零電路。每次開機時，因R4c2的作用，F4輸出短暫高電平，加至IC3、Ic4、Ic9的13、13、①、①腳，使它們清零。高電平之后為低電平，它們進入工作狀態。AN5為手動清零開關。
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