基于農產(chǎn)品聲學(xué)特性的信號處理模塊設計
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2．2 音頻信號差分電路設計
單端信號指的是用一個(gè)線(xiàn)傳輸與地之間的電壓差信號，但是由于地面會(huì )產(chǎn)生一定的電壓波動(dòng)，這會(huì )影響單端信號的質(zhì)量，因此抗干擾性比較差。在設計中，音頭的輸出信號采用差分方式。差分信號指的是用兩根線(xiàn)傳輸的信號，傳輸的是兩根信號之間的電平差。因為兩個(gè)信號都是相對于地的，當地的電勢發(fā)生變化時(shí)，兩個(gè)信號同時(shí)浮動(dòng)，差分兩根線(xiàn)之間的電壓變化就會(huì )變小。拾音器輸出信號的單端信號轉差分信號，電路如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/148177.htm
由于放大電路的輸入信號為雙輸入及平衡式差分信號，而音頻放大器產(chǎn)生單路信號，因此，需要設計阻抗匹配電路實(shí)現接口連接。假設拾音器產(chǎn)生信號為sint，則R2-6左端信號為sint，右端信號為sint，E2-2右端信號為sint，R2-7左端信號為2sint，即可認為放大器負端輸入信號為A sint，放大器正端輸入信號為2Asint，這構成了差分電路的輸入，輸入差為Asint，與拾音器信號相位相等，實(shí)現了拾音器信號的放大，并消除了共模干擾。
2．3 音頻放大電路設計
INA217是TI公司的一款低噪聲、低失真的音頻放大器，具有電流反饋電路的設計，可用于低電平音頻信號放大，如對稱(chēng)低阻微型話(huà)筒信號放大。INA217具有低噪聲和寬頻帶，獨特的失真消除電路把失真減小到極低水平。差分輸入、低噪聲和低失真度這些優(yōu)越性能提供專(zhuān)業(yè)的微型話(huà)筒信號放大。
音頻信號放大電路如圖3所示，設計中所用的音頻采集器是電容式，在放大電路中提供一個(gè)48 V的幻象電源，R3-1和R3-2為幻象電源提供了一個(gè)電流通路，還設計有開(kāi)關(guān)用來(lái)使能與關(guān)閉幻象電源。E3-2和E3-3 2個(gè)電容將幻象電源和INA217輸入電路隔離。4個(gè)1N4148的接入對靜電釋放和熱插拔進(jìn)行了保護。R3-4和R3-5為INA217提供了輸入偏置電流。在反饋電路中的U3-2(OPA137)將直流輸出電壓調節為0 V，對音頻信號不會(huì )產(chǎn)生任何影響。增益通過(guò)固定電阻R3-6和可變R3-7確定，R3-6決定了放大電路的最大增益。
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