Микросхемы для аудиоаппаратуры I2C

TDA1551Q

В оригинальной документации [19] эта микросхема классифици­руется как BTL car radio amplifier with diagnostic facility, или в перево­де на русский язык — автомобильный мостовой усилитель мощ­ности (УНЧ) со встроенными средствами диагностики состояния.

Естественно, данную микросхему можно применять не только в авто­мобильной технике, но также и для создания высококачественного бытового стереоусилителя. Вообще похожие микросхемы, которые не снабжены интерфейсом I2C для диагностики состояния, широко распространены на отечественном рынке радиодеталей. К примеру, это TDA1519A, TDA1552Q, TDA1553Q, TDA1570Q, TDA8920 и мно­гие другие. Однако микросхема TDA1551Q — значительный шаг впе­ред по сравнению с указанными микросборками в плане сервисных возможностей. Итак, что сказано в предуведомлении:

• наличие минимального количества внешних навесных эле­ментов;

• возможность использования в четырехканальном и мостовом двухканальном вариантах;

• управление и контроль посредством шины I2C;

• наличие детектора динамических искажений;

• тепловая защита;

• наличие детектора пониженного напряжения питания;

• высокая выходная мощность;

• наличие режимов MUTE (блокировка звука) и SLEEP («засыпа­ние»), задаваемых по шине ГС;

• дополнительное подавление пульсаций питающего напряжения;

• наличие схемы защиты нагрузки;

• наличие схемы защиты по постоянному и переменному току от замыканий выходных контактов на общий провод и на шину питания;

• низкое тепловое сопротивление корпуса;

• наличие равноправных входов (инвертирующего и не инвертирующего).

Микросхема представляет собой усилитель низкой частоты клас­са В, размещенный в удобном корпусе SOT243R (рис. 3.33). Располо­жение выводов показано на рис. 3.34, а их назначение — в табл. 3.13.

clip_image002

clip_image004

Таблица 3.13. Назначение выводов микросхемы

I Символ

Вывод

Описание

-INV1

1

Неинвертирующий вход 1

INV1

2

Инвертирующий вход 1

GND

3

Сигнальная «земля»

Vprr

4

Вывод подключения конденсатора фильтра

5

Вывод питания 1

______

0UT1

6

Выход 1

GND1

7

«Земля» шины питания 1

0UT2

со

Выход 2

SB

9

Вывод «дежурный режим»

01ЯЗ

10

Выход 3

GND2

11

«Земля» шины питания 2

OUT4

12

Выход 4

V

13

Вывод питания 2

INV2

14

Инвертирующий вход 2

-INV2

15

Неинвертирующий вход 2

j SCL SDA

16

Линия SCL шины I2C

17

Линия SDA шины I2C

Внутреннее устройство микросхемы TDA1551Q показано на рис. 3.35. Основные параметры микросхемы, необходимые для про­ектирования, приведены в табл. 3.14.

clip_image006

Таблица 3.14

clip_image008

Окончание таблицы 3,14

Параметр технических условий

Символ

Мин.

Норма

Макс.

Ед. изм. |

Коэффициент усиления

Gv

19

' 20

21

ДБ i

Входной импеданс

50

60

75

кОм

Разделение каналов

a

40

дБ

Небаланс каналов

-

- i. 1

ДБ

Параметры интерфейса I2C

Входной сигнал высокого уровня

3

-

5,5

в ;

Входной сигнал низкого уровня

Ч,

-0,3

-

1,5

в

Выходной сигнал низкого уровня

-

-

0,4

00 ! го

Срабатывание схемы внутреннего сброса: старт окончание

v

3

-

_

5

Standby (вывод 9)

I_ _ _ . ... .

4iigh

Vlov

3

-

p 2

в

Как видно из рис. 3.35, микросхема состоит из четырех идентичных усилителей с дифференциальными входными каскадами, один из кото­рых является инвертирующим, а второй — неинвертирующим. Как из­вестно, для обеспечения нормальной работы любого элемента необхо­димо рассчитать его тепловой режим, принять меры к рассеянию из­лишней тепловой мощности. Например, в книге [3] приводится вариант такого теплового расчета. Собственно, нужно проверить необходимость проектирования теплоотводящего радиатора и рассчитать его габариты, выбрать конструктивное исполнение. Фирменная документация имеет все необходимые данные для расчета. Для удобства разработчика при­водятся размеры теплоогводящей поверхности (рис. 3.36, a) и внутрен­нее распределение тепловых сопротивлений между теплоотводящей по­верхностью и выводами микросхем (рис. 3.36, б).

Теперь разберемся, как управлять режимами микросхемы и как получать информацию о ее внутреннем состоянии. Мы уже неодно­кратно говорили, что «общение» с микросхемой происходит про­граммно. Обратите внимание на рис. 3.37: по шине I2C передается фиксированный slave-a;ipec микросхемы, а также единственное сло­во данных (DATA). Условие «R7W», как обычно, отражает режим за­писи/чтения.

clip_image010

clip_image012

Конфигурирование происходит при передаче бита «R/W», уста­новленного в «О» (режим записи данных). Возможные состояния байта DATA приведены в табл. 3.15, но вообще можно сказать, что бит DO «отвечает» за переключение микросхемы из режима SLEEP в режим ON и обратно, бит D1 переключает в режим MUTE.

Таблица 3.15

Установка битов D7...D0

Состояние

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

0

0

0

0

0

0

0

0

SLEEP

0

0

0

0

0

0

0

1

MUTE

0

0

0

0

0

0

1

0

Тест'

0

0

0

0

0

0

1

1

ON2

Примечания.

• Состояние используется только для тестирования. Шина I2C работает в режиме ON, в го время как усилитель переведен в состояние standby.

• Включение в состояние ON после подачи питания недопустимо, так как это может вывести микросхему из строя. Необходимо вначале переклю­чить микросхему из состояния SLEEP в состояние MUTE и только затем, за время не менее 150 мс, перевести в состояние ON.

clip_image014

Возможные варианты переключения микросхемы из одного со­стояния в другое показаны на рис. 3.38.

Чтобы получить информацию о внутреннем состоянии микросхе­мы, провести ее диагностику, достаточно осуществить чтение по фор­мату, изображенному на рис. 3.37, установив бит «R/W» в состояние «1». В таком случае биты D7...D0 несут следующую информацию:

• D7 устанавливается в состояние «О» после операции чтения на шине I2C;

• D7 устанавливается в состояние «1» после начального сброса при включении питания;

• D6 не используется;

• D5 устанавливается в состояние «О», если температура кри­сталла менее +150 °С;

• D5 устанавливается в состояние «1», если температура кри­сталла превышает +150 °С;

• D4 устанавливается в состояние «0», если микросхема не вхо­дит в режим ограничения сигнала (общие гармонические искажения THD менее 3,5%);

• D4 устанавливается в состояние «1», если микросхема нахо­дится в режиме ограничения сигнала (общие гармонические искаже­ния THD более 3,5%);

• биты D3...D0 определяются согласно табл. 3.16.

Таблица 3.16

D3

D2

D1

DO

Функция

0

0

0

0

Все выходные каскады в норме

X

X

X

1

Неисправность на выводе 6

X

X

1

X

Неисправность на выводе 8

X

1

X

X

Неисправность на выводе 10

1

X

X

X

Неисправность на выводе 12

Примечание: если неисправность случится в нескольких каскадах, соответственно одновременно будут установлены в состояние «1» биты, ин­формирующие о неисправности в конкретном канале.

На рис. 3.39 и рис. 3.40 показаны типовые варианты включения микросхемы.

clip_image016

clip_image018

TDA8424

В документации [20] эта микросхема называется Hi-Fi stereo audio processor или, говоря по-русски, высококачественный сте­реофонический аудиопроцессор. Необходимо сразу оговориться, что фирма Philips выпускает несколько разновидностей аудиопро- цессоров, отличающихся друг от друга не слишком значительно. На­пример, при написании этой книги автор ознакомился с документа­цией на микросхемы TDA8421, TDA8425, TDA8426, TDA9860, ТЕА6300, ТЕА6324Т, ТЕА6330Т [22—28]. Было выяснено, что в рамках данной книги имеет смысл подробно описать только принци-

пы работы с какой-нибудь одной микросхемой этого вида. С осталь­ными читатель при необходимости разберется самостоятельно. Ори­гинальную документацию можно получить с официального сервера Philips (http://www.semiconductors.philips.com).

Несколько слов о том, зачем нужен аудиопроцессор и где его можно применить. Вспомним, что в составе любого стереокомплекса или телевизора обязательно имеются органы регулировки громкости, стереобаланса, тембра. В классическом варианте на переднюю па­нель всегда выводились отдельные ручки регулировок «громкость», «тембр НЧ», «тембр ВЧ», «стереобаланс». Современная аппаратура таких органов регулировки уже не имеет, хотя они все равно присут­ствуют в ее составе. Все дело в том, что теперь эти органы «прячут» в электронной схеме прибора, а о состоянии того или иного регуля­тора свидетельствует соответствующая надпись на жидкокристалли­ческом (или электролюминесцентном) индикаторе, «бегущая полос­ка» на экране телевизора. Управление осуществляется только с по­мощью кнопок, данные поступают в управляющую микросхему в цифровом виде.

Итак, рассмотрим микросхему TDA8424, предназначенную для электронной регулировки тембра, громкости, стереобаланса. Микро­схема в своем составе имеет:

• селектор режимов;

• переключатель режимов «пространственное (spatial) стерео» (расширенная стереобаза) «стерео», «принудительное моно»;

• схемы управления громкостью и стереобалансом;

• схемы управления тембровой окраской по высоким (ВЧ) и низ­ким (НЧ) частотам;

• аппаратный сброс при включении питания.

Селектор режимов используется для задания режимов «стерео», «sound А», «sound В» для трансляции звука только из правого или только из левого канала.

Управление громкостью и стереобалансом совмещенное. Регу­лятор громкости состоит из двух каскадов, предназначенных для прохождения сигналов левого и правого каналов. Коэффициент пе­редачи каждого каскада может быть отрегулирован в пределах от 6 до -64 дБ с шагом 2 дБ. Дополнительно можно получить затухание

-80 дБ. Оба канала управляются независимо друг от друга, поэтому возможна регулировка с гереобаланса.

Режимы «spatial стерео», «стерео» и «принудительное моно» могут быть использованы в разных ситуациях. Режим «стерео» ис­пользуется в случае прохождения обычного стереосигнала. При по­лучении соответствующей команды, свидетельствующей об отсутст­вии стереосигнала, микросхему можно перевести в режим «spatial стерео» (расширенная стереобаза) или «принудительное моно».

Регулировка тембра по низким частотам (НЧ) осуществляется в пределах от 15 до -12 дБ с шагом 3 дБ. .

Регулировка тембра по высоким частотам (ВЧ) осуществляет­ся в пределах от 12 до -12 дБ с шагом 3 дБ.

Расположение выводов показано на рис. 3.41, назначение выво­дов — в табл. 3.17, внутреннее устройство микросхемы — на рис. 3.42.

clip_image020

Таблица 3.17. Назначение выводов микросхемы

Символ

Вывод

Описание

INL

1

Вход левого канала

Чар

2

Развязывающий конденсатор

INR

3

Вход правого канала

Vcc

4

Питание«+»

AGND

5

Аналоговая «земля»

BASS R

6

Управление НЧ правого канала

Окончание таблицы 3.17

Символ

Вывод

Описание

BASS R

7

Управление НЧ правого канала

TREBLE R

8

Управление ВЧ правого канала

:

OUT R

9

Выход правого канала

DGND

10

Цифровая «земля»

SDA

11

Линия SDA шины I2C

SCL

12

Линия SCLiuHHbi I2C

! OUT L

13

Выход левого канала

!

TREBLEL

14

Управление ВЧ левого канала

BASS L

15

Управление НЧ левого канала

BASS L

16

Управление НЧ левого канала

-

17

Не используется

18

Не используется

19

Не используется

20

Не используется

clip_image022

Теперь поговорим о том. как управлять данной микросхемой. Slave-адрес фиксирован жестко и показан на рис. 3.43, а. В дальней­шем описании, касающемся данной микросхемы, на всех рисунках этот адрес будет обозначен как MAD.

clip_image024

После slave-адреса следует серия субадресов, которые задают ме­стоположение ячеек, регулирующих:

• громкость левого канала;

• громкость правого канала;

• тембр НЧ в обоих каналах;

• тембр ВЧ в обоих каналах.

В табл. 3.18 приведено кодирование байта с условным наимено- занием SAD, следующего после байта MAD. Не забывайте также о 1аличии сигналов АСК по окончании передачи каждого байта.

Таблица 3.18

Функция

Адрес SAD

7

6

5

4

3

2

1

0

Громкость, левый канал

0

0

0

0

0

0

0

0

Громкость, правый канал

0

0

0

0

0

0

0

1

НЧ-тембр

0

0

0

0

0

0

1

0

ВЧ-тембр

0

0

0

0

0 ! 0

i

1

1 i

Функция переключения

0

0

0

0

1

0

0

0

В табл. 3.19 приводятся способы кодирования байта, следующего после байта SAD. Наименование этого байта меняется в зависимости от выполняемой функции (VL, VR, В A, TR, S1) и будет описано ниже.

Таблица 3.19

Функция

7

6

СП

4

3

2

1

0

Громк., лев. кан. (VL)

1

1

V05

V04

V03

V02

V01

V00

Громк., прав. кан. (VR)

1

1

V15

V14

V13

V12

V11

VI0

НЧ-тембр (ВА)

1

1

1

1

ВАЗ

ВА2

ВА1

ВАО

ВЧ-тембр (TR)

1

1

1

1

TR3

TR2

TR1

TR0

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

1

1

1

1

1

1

1

1

Функц. переключ. (S1)

1

1

ми

ЕЯ.

STL

ML1

ML0

1

Таблица 3.21

Режим

STL

EFL

Spatial стерео

1

1

Стерео

1

0

Запрещенное состояние

0

1

Принудительное моно

0

0

Таблица 3.20

Функция

ML1

ML0

Стерео

1

1

Канал А

0

1

Канал В

1

0

Как вы уже успели заметить, в табл. 3.19 многие позиции четко не определены и заданы буквенно. Из табл. 3.19 также видно, что между позициями «ВЧ-тембр (TR)» и «Функц. переключ. (S1)» оставлено че­тыре незаполненных строки таблицы. Это связано с наличием в мик­росхеме режима автоинкремента. Если вы обратите внимание на табл. 3.18, то увидите разрыв кодов адресов SAD между упомянутыми позициями. Чтобы лишний раз не задавать адрес SAD (например, при первоначальном включении микросхемы), достаточно передать нуле­вой адрес SAD, затем значения позиций «Громк., лев. кан. (VL)», «Громк., прав. кан. (VR)», «НЧ-тембр (ВА)», «ВЧ-тембр (TR)», за­тем — 4 незначащих позиции, «забитых» единицами, и завершить по­зицией «Функц. переключ. (S1)». При этом после получения каждой позиции внутренний счетчик SAD будет автоматически инкременти- роваться. Дополнительная информация задается из табл. 3.20—3.25.

Таблица 3.22

Режим MUTE (немой)

ми

Автоматически устанавливается после сброса

1

Неактивный

0

Примечание: индекс «х» означает, что необходимо определить (со­гласно табл. 3.19) назначение данного бита. Например, обозначение V05 от­носится к байту VL, а обозначение VI5 — к байту VR.

Табл. 3.23—3.25 относятся к заданию уровня громкости, НЧ- и ВЧ-тембра.

Таблица 3.23. Регулировка уровня громкости

Уровень громкости, дБ

V,5

Vx4

Vx3

V*2

V„1

V*0

со

1

1

1

1

1

1

4

1

1

1

1

1

0

2

1

1

1

1

0

1 1

0

1

1

1

1

0

0

-2

1

1

1

0

1

1

-4

1

1

1

0

1

0

-6

1

1

1

0

0

1

-8

1

1

1

0

0

0

-10

1

1

0

1

1

1

             

-20

1

1

0

0

1

0

             

-30

1

0

1

1

0

1

             

-40

1

0

1

0

0

0

             

-50

1

0

0

0

1

1

             

-60

0

1

1

1

1

0

-62

0

1

1

1

0

1

-64

0

1

1

1

0

0

-80

0

1

1

0

1

1

Таблица 3.24. Регулировка тембра НЧ

Уровень, дБ

ВАЗ

ВА2

ВА1

ВАО

15

1

0

1

1

12

1

0

1

0

9

1

0

0

1

6

1

0

0

0

3

0

1

1

1

0

0

1

1

0

-3

0

1

0

1

-6

0

1

0

0

-9

0

0

1

1

-12

0

0

1

0

Таблица 3.25. Регулировка тембра ВЧ

Уровень, дБ

TR3

TR2

TR1

TR0

12

1

0

1

. 0

9

1

0

0

1

6

1

0

0

0

3

0

1

1

1

0

0

1

1

0

-3

0

1

0

1

-6

0

1

0

0

-9

0

0

1

1

-12

0

0

1

0

Кодирование микросхемы осуществляется согласно рис. 3.43, б.

При этом последовательность задания уровней VL, VR, ВА, TR и S1 не имеет значения. Разработчики рекомендуют устанавливать S1 в самом конце кодирования, когда остальные установки уже произве­дены. После включения питания необходимо провести полное кон­фигурирование, а в дальнейшем можно менять какой-то один пара­метр или их группу, например, только VL и VR. Тогда в информаци­онном пакете будут отсутствовать байты ВА, TR, S1.

Возможно использование режима автоинкремента субадреса, как показано на рис. 3.44. В этом случае в байте SAD задается субадрес VL, а затем производится передача согласно рис. 3.44. Режим авто­инкремента субадреса удобно использовать после первоначального старта (сброса схемы после включения питания). Символ «х» в дан­ном случае означает, что необходимо повторить передачу неинфор­мативных байтов согласно табл. 3.19.

clip_image026

Основные характеристики микросхемы, важные для проектиро­вания, приведены в табл. 3.26.

Таблица 3.26

Параметр технических условий

Символ

Мин.

Норма

Макс.

Ед. изм.

Напряжение питания

Чс

10,8

12,0

13,2

В

Ток потребления

'сс

-

26

35

мА

Внутреннее опорное напряжение

Че,

5,4

0,5VCC

6,6

В

Рабочая температура

^amb

0

-

+70

Температура хранения

Tstg

-25

-

+150

Разделение каналов (на частоте 10 кГц)

acs

-

80

-

ДБ

Входной уровень сигнала (выводы 1 и 3)

Ч

2

-

-

В

Входное сопротивление

Ri

20

30

40

кОм

Полоса пропускания (по уровню 0,5 дБ)

В

20

-

20000

Гц

Выходное напряжение (выводы 9 и 13)

Ч,

0,6

-

-

В

Выходной импеданс

Zo

-

-

100

Ом

Уровень шума: усиление 6 дБ усиление 0 дБ ослабление < -20 дБ

S + N N

-

78 86 68

-

ДБ

Общие гармонические искажения: [6 дБ...-40 дБ] V, = 0,3 В [0 дБ...-40 дБ] V; = 0,6 В [12 дБ...-40 дБ] V, = 2,0 В

THD

-

0,05 0,07 0,1

0,4

%

На рис. 3.45—3.47 приведены некоторые графические данные, которые наглядно свидетельствуют о высоком качестве микросхемы.

clip_image028

clip_image030

Микросхема выпускается в корпусе DIP20 (SOT 146-1) и предна­значена для установки в печатную плату с шагом 2,54 мм. Типовая схема включения приведена на рис. 3.48.

clip_image032

clip_image034

ТЕА6360

В оригинальной документации [21] эта микросхема называется 5-band stereo equalizer circuit. Что такое эквалайзер, знают многие. А кто не знает, тому достаточно вспомнить несколько импортных магнитол и музыкальных центров, в которых это устройство имеет­ся. Эквалайзер всего лишь расширенный вариант регулятора тембра, который позволяет более точно влиять на тоновую окраску звучания, выбирать ее по своим индивидуальным предпочтениям. Сложные профессиональные студийные эквалайзеры имеют не один десяток

частотных «линеек», позволяющих индивидуально подобрать звуча­ние в каждом канале (каналов может быть четыре и более). Бытовая аппаратура, конечно, намного проще, и часто ее возможности огра­ничиваются всего пятью «линейками», представленными на перед­ней панели прибора пятью движковыми переменными резисторами.

Микросхема ТЕА6360 позволяет отказаться от ненадежных рези­сторов, исключить характерный «скрип» при их старении, упростить интерфейс пользователя. Кроме того, в память прибора возможно за­нести несколько выбранных настроек, оперативно переключать их, а не заниматься подбором «с нуля». Внутреннее устройство микросхе­мы if ее типовое включение показаны на рис. 3.49, устройство оди­ночного фильтра — на рис. 3.50.

Каждый канал состоит из пяти однотипных фильтров (рис. 3.50). Центральная частота и добротность каждого фильтра целиком зави­сят от подключенных навесных компонентов (два конденсатора и ре­зистор определенных номиналов). Диапазон управления каждым фильтром разделен на 11 уровней: 5 уровней усиления, 5 уровней ос­лабления и уровень 0 дБ (без усиления).

Уровни регулировки следующие: 2,7; 5,5; 8,4; 11,6; 15,0 дБ.

Очень важно отметить, что разным уровням регулировки соот­ветствует разная добротность (в оригинальной документации Q-фак-

clip_image036

clip_image038

тор) одиночных фильтров, а значит, и разная тембровая окраска. По­этому возможно использовать не только собственные усилительные качества фильтра, но еще и управлять частотной характеристикой (варьировать АЧХ с помощью способа «весовых коэффициентов»), дополнительно ослабляя сигнал на выходе. Для этого (рис. 3.50) кас­кад разделен на две части: boost и cut. Коэффициенты передачи кас­кадов задаются программно, и об этом мы сейчас поговорим.

Расположение выводов микросхемы ТЕА6360 показано на рис. 3.51, а название выводов — в табл. 3.27.

clip_image040

Таблица 3.27. Назначение выводов микросхемы

Символ

Вывод

Описание

V,

1

Вход сигнала левого канала (LEFT)

F1LA

2

Вывод А фильтра 1 LEFT (f = 2,95 кГц)

-

3

Не используется

F1LB

4

Вывод В фильтра 1 LEFT (f = 2,95 кГц)

F2LA

5

Вывод А фильтра 2 LEFT (f = 12 кГц)

F2LB

6

Вывод В фильтра 2 LEFT (f = 12 кГц)

F3LA

7

Вывод А фильтра 3 LEFT (f = 790 Гц)

F3LB

co

Вывод В фильтра 3 LEFT (f = 790 Гц)

F4LA

9

Вывод А фильтра 4 LEFT (f = 205 Гц)

F4LB

10

Вывод В фильтра 4 LEFT (f = 205 Гц)

F5LA

11

Вывод А фильтра 5 LEFT (f = 59 Гц)

F5LB

12

Вывод В фильтра 5 LEFT (f = 59 Гц)

V0,

13

Выход сигнала левого канала (LEFT)

vp

14

Вывод пиания

SDA

15

Линия SDA шины I2C

SCL

16

Линия SCL шины I2C

GND2

17

Общий провод (шина I2C)

MAD

18

Задание slave-aflpeca

GND1

19

Аналоговая «земля»

v„

20

Выход сигнала правого канала (RIGHT)

F5RB

21

Вывод В фильтра 5 RIGHT (f = 59 Гц)

F5RA

22

Вывод А фильтра 5 RIGHT (f = 59 Гц)

F4RB

23

Вывод В фильтра 4 RIGHT (f = 205 Гц)

F4RA

24

Вывод А фильтра 4 RIGHT (f = 205 Гц)

F3RB

25

Вывод В фильтра 3 RIGHT (f = 790 Гц)

F3RA

26

Вывод А фильтра 3 RIGHT (f = 790 Гц)

F2RB

27

Вывод В фильтра 2 RIGHT (f = 12 кГц)

F2RA

28

Вывод А фильтра 2 RIGHT (f = 12 кГц)

F1RB

29

Вывод В фильтра 1 RIGHT (f = 2,95 кГц)

[

30

Не используется i

F1RA

31

Вывод А фильтра 1 RIGHT (f = 2,95 кГц)

 

32

Вход сигнала правого канала (RIGHT)

Данные для микросхемы ТЕА6360 передаются по шине I2C в од­ну сторону.

Структура управляющего пакета данных представлена на рис. 3.52. Такая структура нам знакома, поэтому остается без допол­нительных комментариев. Slave-адрес задается комбинацией 1000 0100, когда на выводе 18 присутствует низкий уровень, и комбинаци­ей 1000 0110, когда на выводе 18 — высокий уровень. Субадрес оп­ределяет номер фильтра, которому предназначаются данные. Блок DATA — данные по настройке фильтра.

clip_image042

Возможные комбинации данных, содержащихся в субадресе, приведены в табл. 3.28.

Таблица 3.28

Функция

Субадрес

DATA

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

Фильтр 1/откл.

00000000

DEF

1В2

1В1

1В0

0

1С2

1С1

1С0

Фильтр 2

00000001

0

2В2

2В1

2В0

0

2С2

2С1

2С0

Фильтр 3

00000010

0

ЗВ2

ЗВ1

ЗВО

0

ЗС2

ЗС1

ЗСО

Фильтр 4

00000011

0

4В2

4В1

4В0

0

4С2

4С1

СО

Фильтр 5

00000100

0

5В2

5В1

5В0

0

5С2

5С1

5С0

Примечания.

• Если вслед за передачей субадреса будет осуществляться передача более одного блока DATA, субадрес будет автоматически инкрементиро- ваться.

• Обозначения в блоке DATA: 1-я цифра означает номер фильтра (1...5), буква обозначает принадлежность данных (boost или cut), 2-я цифра (0...2) — порядок бита. Например, 1В1 означает «1-й фильтр, boost каскад, бит 1».

• Бит DEF отключает или включает эквалайзер. При установке DEF = 0 все фильтры подключены и работают; при установке DEF = 1 сигнал посту­пает непосредственно со входа на выход с коэффициентом передачи 0 дБ.

Возможные комбинации boost и cut уровней приведены в табл. 3.29 (boost) и табл. 3.30 (cut).

Таблица 3.29

Позиция

пВ2

пВ1

пВО

шаг 0 / 0 дБ

0

0

0

шаг 1 / 2,7 дБ

0

0

1

шаг 2 / 5,5 дБ

0

1

0

шаг 3/8,4 дБ

0

1

1

шаг 4 / 11,6 дБ

1

0

0

шаг 5/ 15,0 дБ

1

0

1

шаг 5/15,0 дБ

1

1

0

шаг 5/15,0 дБ

1

1

1

Таблица 3.30

Позиция

пС2

пС1

пСО

шаг 0 / 0 дБ

0

0

0

шаг 1 /-2,7 дБ

0

0

1

шаг 2 / -5,5 дБ

0

1

0

шаг 3/-8,4 дБ

0

1

1

шаг 4/-11,6 дБ

1

0

0

шаг 5/-15,0 дБ

1

0

1

шаг 5/-15,0 дБ

1

1

0

шаг 5/-15,0 дБ

1

1

1

Чуть раньше было сказано о «весовых коэффициентах» и о раз­ном характере тембровой окраски в связи с этим. Вариантов может быть много, и тут для читателя открывается широкое поле для экспе­риментальной проверки, экспериментального нахождения наилуч­ших вариантов. Разработчики микросхемы рекомендуют применять три варианта — с переменным Q-фактором (табл. 3.31), с постоян­ным Q-фактором (табл. 3.32) и квази-постоянным Q-фактором (табл. 3.33).

Таблица 3.31

Позиция

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

Примечание

X

пВ2

пВ1

пВО

X

пС2

пС1

пСО

+5

0

1

0

1

0

0

0

0

(+5) + (-0) = +5

+4

0

1

0

0

0

0

0

0

(+4) + (-0) = +4

+3

0

0

1

1

0

0

0

0

(+3) + (-0) = +3

+2

0

0

1

0

0

0

0

0

(+2) + (-0) = +2

+1

0

0

0

1

0

0

0

0

(+1) + (-0) = +1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

(+0) + (-0) = 0

-1

0

0

0

0

0

0

0

1

(+0) + (-1) = -1

-2

0

0

0

0

0

0

1

0

(+0) + (-2) = -2

-3

0

0

0

0

0

0

1

1

(+0) + (-3) = -3

-4

0

0

0

0

0

1

0

0

(+0) + (-4) = -4

-5

0

0

0

0

0

1

0

1

(+0) + (-5) = -5

Таблица 3.32

Позиция

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

Примечание

X

пВ2

пВ1

пВО

X

пС2

пС1

пСО

+5

0

1

0

1

0

0

0

0

(+5) + (-0) = +5

+4

0

1

0

1

0

0

0

1

(+5) + (-1) = +4

+3

0

1

0

1

0

0

1

0

(+5) + (-2) = +3

+2

0

1

0

1

0

0

1

1

(+5) + (-3) = +2

+1

0

1

0

1

0

1

0

0

(+5) +(-4) = +!

0

0

0

0

0

0

0

0

0

(+0) + (-0) = 0

-1

0

1

0

0

0

1

0

1

(+4) + (-5) = -1

-2

0

0

1

1

0

1

0

1

(+3) + (-5) = -2

-3

0

0

1

0

0

1

0

1

(+2) + (-5) = -3

-4

0

0

0

1

0

1

0

1

(+1) + (-5) = -4

-5

0

0

0

0

0

1

0

1

(+0) + (-5) = -5

Таблица 3.33

Позиция

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

Примечание

X

пВ2

пВ1

ПВО

X

пС2

пС1

пСО

+5

0

!

0

1

0

0

0

0

(+5) + (-0) = +5

+4

0

1

0

1

0

0

0

1

(+5) + (-1) = +4

+3

0

1

0

1

0

0

1

0

(+3) + (-2) = +3

+2

0

1

0

0

0

0

1

0

(+4)+ (-2) = +2

+1

0

0

1

1

0

0

1

0

(+3) + (-2) = +1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

(+0) + (-0) = 0

-1

0

0

1

0

0

0

1

1

(+2) + (-3) = -1

-2

0

0

1

0

0

1

0

0

(+2)+ (-4) = -2

-3

0

0

1

0

0

1

0

1

(+2) + (-5) = -3

-4

0

0

0

1

0

1

0

1

(+1) + (-5) = -4

-5

0

0

0

0

0

1

0

1

(+0) + (-5) = -5

Данные, необходимые для проектирования, приведены в табл. 3.34.

На рис. 3.53 приведена частотная характеристика микросхемы при максимальном усилении (boost).

clip_image044

Микросхема выпускается в 32-выводном корпусе SOT232 и SOT287. Рекомендуемое исполнение входных и выходных цепей по­казано на рис. 3.54.

Таблица 3.34

Параметр технических условий

Символ

Мин.

Норма

Макс.

Ед. изм.

Напряжение питания

Vp

7

8,5

13,2

В

Ток потребления

•Р

-

24,5

-

мА

Максимальный уровень выходного сигнала

Vo

1,1

-

-

В

Рабочая температура

^amb

-40

-

+85

•с

Температура хранения

Tstg

-40

-

+150

•с

Входное сопротивление (выводы 1 и 32)

Ri

1

-

-

МОм

Выходное сопроивление (выводы 13 и 20)

Ro

-

100

-

Ом

Полоса пропускания по уровню -1 дБ

В

0

-

20 000

Гц

Общие гармонические искажения: —V0 =1,1 В; 0 дБ -V0'= 0,1 В; 0 дБ -V„= 1,1 В; +15 дБ -V0 = 0,1 В;+15 дБ -V0 = 0,1 В;-15 дБ

THD

-

0,2 0,05 0,5 0,1 0,2

0,5 0,2 1,0 0,3 0,5

%

Напряжения шума на выходе (среднеквадратическое значение):

0 дБ (все фильтры) +15 дБ (все фильтры) -15 дБ (все фильтры)

VN

-

23 70 23

46 140 46

мкВ

Q-фактор при усилении: Ю дБ 12 дБ 15 дБ

Q

0,1 0,1 0,1

-

1,2 1,4 1,8

 

Отклонение параметров фильтров от расчетных

AR.O.

-

-

±4

%

clip_image046

Литература:
Б. Ю. Семенов, «ШИНА 12С В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ» ,Москва СОЛОН-Р 2002

Предлагаю ознакомиться с аналогичными статьями: