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频谱分析带通滤波器BA3826S的结构、性能特点和应用实例

本文介绍了BA3826S芯片的结构和性能特点,给出了一个在音响中的应用实例,阐述了软件设计思路并提供了程序流程图。

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BA3826S具有用于频谱分析的7个带通滤波器,所有滤波电容都内部集成,以使外围附件最小化。另外,还具有低电流损耗(典型8mA)。

音频信号输入选择:左右立体声道信号可以通过时间分割器产生的逻辑信号进行连续转换。输入引脚通过50kW接地电阻偏置,控制逻辑设定在1.4V(典型),可以通过单片机对R、L引脚的置位来选择左右声道音频信号的输入;同时可以通过对引脚A、B、C的置位来选择不同频率的输出。

BA3826S电气及频率特性:BA3826S可以分析的频谱范围非常广,并且可以根据实际需要任意调节。调节的方式为通过改变与引脚14相连的电阻RF的值来改变整个频带的范围,此范围可以分为7个频段,每个频段信号按从低到高分检出来,分时送出。如当RF=120KW时的频率范围为50Hz~17.3kHz,将其分成7个频带,则每个频带的中心频率分别为:fO1=60Hz;fo2=150Hz;fO3=400Hz;fO4=1KHz;fO5=2.4KHz;fO6=6KHz;fO7=15KHz。

带通滤波电路BPF:这个电路可以从输入信号中提取出需要的信号,并且将其放大。中心频率是由流经和引脚14连接的电阻的电流值决定的。由于带通滤波电路具有上升和下降转换特性,在峰值输出到达之前必须有5个输入周期。

DET电路:DET电路用来检测被带通滤波器选择的信号,并且完成峰值保存。复位驱动(RESET Driver)用来释放存储在电容器上的电荷。当复位输入释放后,复位驱动释放电荷持续14ms。

输出开关电路:这个电路用时间分割器转换来自DET的峰值保持信号。

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图2 软件流程图

BA3826S在音响中的应用

BA3826S与真空荧光显示器(VFD)及其控制/驱动芯片PT6311配合使用,可使音响设备在播放过程中根据音乐的频率显示跳动的光条。

FYVFD48是具有11个栅极和11个阳极的VFD显示屏,当光条或字符对应的栅极和阳极加正电压时,该条或字符可以发光,显示的光条和字符有4种颜色,可根据音乐的频率显示8个频段跳动的光条以及显示相关信息。

硬件电路构成

应用BA3826S开发音乐频率分频显示器,可以应用于DVD、VCD以及功放,做为主机的面板显示屏,可以根据主机的串行信号进行适时显示。与以往的分频电路相比,具有外围器件少、干扰小的优点。整个电路主要由4部分组成:PIC主控电路、分频滤波电路、显示控制电路和电源电路。硬件电路的构成如图1所示。

软件设计

考虑到应用BA3826S设计的音频显示屏只是整个音响设备的一部分电路,它必须服从由主CPU传来的各种控制信号,比如除音频显示以外的各种状态指示符号,如TV、VGA、HDTV、VIDEO、STATE等,按照控制信号的命令正确显示。主CPU的控制信号是I2C串行信号,故程序中应设立I2C中断程序。根据实验结果编制了5个音频信号到显示输出对应的查表子程序,同时,为了使输出音频波形平滑美观而又不失真,又采用了加权算法,解决了波形突兀的问题。软件流程如图2所示。

结语

BA3826S结构紧凑,多通道分频单片集成,滤波电容内置,可做到外围器件最小化,与其它器件配合,有着广泛的应用。除音响旋律显示外,BA3826S也可以应用于音乐喷泉和舞台灯光

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