АНАЛОГОВЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА В УСТРОЙСТВАХ НА МИКРОСХЕМАХ

May 30, 2014 by admin Комментировать »

Аналоговые запоминающие устройства предназначены для записи-воспроизведения аналоговых сигналов подобно магнитофонам и диктофонам прошлого века, однако для хранения информации используют не магнитную ленту, а современные суперкомпактные ячейки памяти.

В настоящее время продолжительность записи- воспроизведения аналоговых запоминающих устройств пока невелика — от долей до десятков минут, поэтому преимущественная область использования таких «магнитофонов» — детские игрушки, электронные «попугаи» либо телефонные автоответчики и дверные информаторы для гостей.

Современные цифровые технологии все настойчивее теснят позиции аналоговой техники. Сейчас полным анахронизмом видится использование кассетных/катушечных магнитофонов. Намного надежнее и компактнее оказались цифро-аналоговые записывающие устройства. Так, например, компания Winbond Electronics производит целую линейку микросхем, предназначенных для записи/воспроизведения звука. В этих микросхемах аналоговый сигнал не оцифровывается, а записывается во внутреннюю память после дискретизации. Длительность записи/воспроизведения варьируется от 10 до 960 с [22.1].

Микросхемы работают от источника питания напряжением 5 В, допускают 105 циклов перезаписи при времени хранения информации не менее 100 лет (расчетная величина).

В состав структурной схемы микросхем ChipCorder, рис. 22.1, входит: внутренний генератор; делитель частоты; усилители; фильтры нижних частот 5-го порядка; псевдо-АЦП и ЦАП; дешифраторы; матрица энергонезависимой памяти на 64 К; схема АРУ; узел питания; буферы адреса; узел управления [22.1].

Наиболее просты микросхемы серии ISD1 lxx, ISD12xx, ISD13xx с временем записи/воспроизведение до 20 с, управляемые при помощи лишь двух кнопок «запись» и «воспроизведение». Для более современных микросхем серии /SD33xx, ISD44xx время записи/воспроизведение доведено до 960 с. Управление режимами работы этих микросхем производится при помощи интерфейса SPI от микроконтроллера.

Для управления работой записывающих устройств на основе микросхем ISDllxxy JSD12xx, ISD14xx (рис. 22.1—22.16) используются три кнопки: PLAYE, PLAYL, RECORD [22.2]. Предусмотрен также режим повтора, позволяющий неограниченное число раз воспроизводить записанный фрагмент.

При нажатии и удерживании кнопки RECORD (запись) загорается светодиод, происходит запись сообщения. После окончания записи светодиод гаснет, микросхема переходит в режим пониженного энергопотребления. При нажатии кнопки PLAY (воспроизведение) записанное сообщение проигрывается, после чего микросхема также переходит в режим пониженного энергопотребления.

Типовая схема использования микросхемы ISDllxx приведена на рис. 22.2 [22.2]. Использован электретный микрофон.

Для микросхемы ISD14xx типовая схема включения несколько отличается, рис. 22.3.

В некоторых случаях требуется, чтобы однажды записанное сообщение при включении устройства аудиозаписи неоднократно повторялось, например, оповещение о движении автомобиля задним ходом. Решить эту проблему можно при использовании устройства, схема которого приведена на рис. 22.4 [22.2]. Емкость конденсатора С1 подбирают.

Puc. 22.7. Структурная схема микросхем ChipCorder

Рис. 22.2. Типовая схема включения микросхемы ISD 7 1хх

Рис. 22.3. Типовая схема включения микросхемы ISD14xx

Рис. 22.4. Схема устройства для циклического автоповтора записанного сообщения

Рис. 22.5. Схема устройства выбора фрагмента записанного сообщения

В некоторых случаях возникает необходимость целенаправленного выбора воспроизводимого участка записи. Для этого может пригодиться схема воспроизведения аудиозаписи с выбором фрагмента воспроизводимого звукового сигнала, рис. 22.5 [22.2]. Выбор производят при помощи переключателя SA1—SA8.

Практическая схема одного из вариантов цифро-аналогового магнитофона приведена на рис. 22.6 [22.3]. Основой магнитофона является специализированная микросхема DAI ISD1416. Последние две цифры наименования микросхемы характеризуют время записи в секундах. Параметры эти — не самые наилучшие, но для демонстрации возможностей цифровой записи микросхема вполне пригодна.

Цифровой магнитофон-игрушка имеет следующие характеристики: время записи — 16 с, верхняя частота записываемого сигнала — 8 кГц, время хранения информации — 100 лет, типовое количество циклов записи — 105, автоматическое отключение питания, напряжение питания — от 4,5 до 6,5 В. Ток, потребляемый устройством при воспроизведении — 25 мА, в отключенном состоянии — до 90 мкА> в том числе ток, потребляемый микросхемой — 1 мкА. Кнопку SB 1 нажимают при записи, SB2 — при воспроизведении. В качестве имитатора кнопки воспроизведения можно использовать фотодиод или иной датчик. В этом случае магнитофон можно включить на воспроизведение импульсом света, например, в лазерном тире.

Рис. 22.6. Схема цифрового магнитофона

В схеме использован электретный микрофон. Цепочка R8C6 задает инерционность системы автоматической регулировки усиления.

Микросхема-аналог ISD1420 обеспечивает время записи 20 с при верхней частоте записываемого сигнала 6,4 кГц.

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты