新型音頻功率放大器信號(hào)檢測(cè)控制電路的設(shè)計(jì)

摘 要節(jié)能環(huán)保的理念思想越來(lái)越深入到我們生活的各方面，目前的音頻功率放大器在開(kāi)機(jī)后，不管在有音頻輸入或無(wú)音頻輸入的狀態(tài)下，均保持通電狀態(tài)，使音頻功率放大器在無(wú)信號(hào)輸入的情況下長(zhǎng)期耗電，縮短了壽命，甚至可能發(fā)生電器火災(zāi)危險(xiǎn)，特別是在發(fā)燒音響設(shè)備中的音頻功率放大器一般都是采用甲類(lèi)功放的工作方式，甲類(lèi)功放的工作方式下的功率放大器耗電很厲害。甲類(lèi)功放在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)的靜態(tài)耗電非常大，整機(jī)的發(fā)熱量也非常大。目前市場(chǎng)上用于音頻功率放大器信號(hào)檢測(cè)控制電路的基本上才是采用NE555組成的施密特電路翻轉(zhuǎn)，通過(guò)繼電器控制音響設(shè)備的工作電源從而達(dá)到自動(dòng)關(guān)機(jī)的目的，該方案具有一定的局限性，不能有效隔離外部干擾信號(hào)。本設(shè)計(jì)方案是應(yīng)用單片微機(jī)的方式配合外圍電路軟硬件相結(jié)合，控制方式靈活對(duì)音頻功率放大器的開(kāi)關(guān)機(jī)都是采用小電流控制大電流的間接控制方式，穩(wěn)定可靠成本更低廉。

【關(guān)鍵詞】施密特電路 靜態(tài)耗電 干擾信號(hào) 間接控制方式

1 控制方案的設(shè)計(jì)思路

在本控制方案中新型音頻功率放大器信號(hào)檢測(cè)控制電路（以下簡(jiǎn)稱(chēng)控制電路）主要是控制交流220V音頻功率放大器的電源，接收輸入到功放的信號(hào)源、接收音頻功率放大器用戶開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，如圖1所示。

2 系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的控制電路由電源電路、信號(hào)采集電路、單片機(jī)信號(hào)處理三部分組成。

（1）電源電路采用傳統(tǒng)的小功率變壓器把220V的交流電轉(zhuǎn)變成9V的交流電，然后經(jīng)過(guò)橋式整流濾波電路變成直流12V的電壓，該12V電壓用于信號(hào)采集電路工作電源；12V的直流電源再通過(guò)低壓差的HT7550穩(wěn)壓芯片輸出穩(wěn)定在5V電壓提供給單片機(jī)芯片工作。其電路原理圖如圖2所示。

（2）信號(hào)采集電路是采用兩級(jí)信號(hào)放大和光耦隔離的方式最大程度的減少功率放大器和控制核心芯片直接的干擾。如圖3所示，P2為信號(hào)輸入端，音頻信號(hào)通過(guò)C15耦合到三極管Q2放大，放大后的信號(hào)由光電耦合器傳遞到Q3進(jìn)行二次放大并把該信號(hào)輸出到單片機(jī)的檢測(cè)芯片引腳。

（3）單片機(jī)信號(hào)處理部分是對(duì)采集的音頻信號(hào)進(jìn)行分析判讀的關(guān)鍵部分，芯片的工作電壓是5V，S1是功放的開(kāi)關(guān)機(jī)按鍵，LED1是功放接通電源的指示燈。KT是輸出控制繼電器的信號(hào)，而經(jīng)過(guò)大后的音頻信號(hào)輸入到單片機(jī)的P00/INT0引腳，如圖4所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

（1）在本項(xiàng)目中對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行采樣分析是關(guān)鍵所在，音頻信號(hào)的頻率范圍是20HZ～20KHZ，一般情況下采樣頻率至少是被測(cè)頻率的一倍以上。這就決定了我們采樣的頻率不得低于40KHZ。程序框架圖5如下。

（2）單片機(jī)程序?qū)斎氲膬煞N信號(hào)進(jìn)行設(shè)別判斷，當(dāng)開(kāi)關(guān)按鍵按下時(shí)單片機(jī)檢測(cè)到該信號(hào)后直接開(kāi)啟功放的電源，并且同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)數(shù)當(dāng)時(shí)間超過(guò)3分鐘仍然沒(méi)有檢測(cè)到音頻信號(hào)的輸入（無(wú)信號(hào)超時(shí) ），那么單片機(jī)會(huì)發(fā)出關(guān)閉功放電源的指令；如果3分鐘內(nèi)有音頻信號(hào)輸入單片機(jī)將計(jì)數(shù)器清零。

4 結(jié)束語(yǔ)

該新型音頻功率放大器信號(hào)檢測(cè)控制電路研發(fā)成功并以應(yīng)用在功放成品上實(shí)際使用效果良好。

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作者簡(jiǎn)介

饒光洋（1981-），男，碩士學(xué)位。廣東省南雄市人。電子工程師、高級(jí)技師。主要研究方向?yàn)樽詣?dòng)化控制技術(shù)、單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)。

作者單位

廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東省廣州市 510520