这种磁头只能用于动态测量。磁尺中励磁电流在一个周期内两次过零，两次出现峰值，相应磁开关通断各两次。磁栅的检测方法有鉴幅法和鉴相法两种，在数控机床中通常使用鉴相法。......
2023-06-26
多媒体音箱的工作原理的介绍
【摘要】：该多媒体音箱采用BL-5C锂离子电池供电，为了给锂电池充电，需要在印制板上焊接如图8.5-20所示的DC插座。多媒体音箱的电路原理图如图8.5-22所示，分为电源单元、音频解码单元、收音单元、显示单元、功放单元和存储器单元6个模块。
一、主要元器件
多媒体音箱主要元器件的名称、型号、参数、代号、安装位见表8.5-1，下面对部分元器件作以介绍。
表8.5-1 多媒体音箱主要元器件参数
续表
1.AC2092
如图8.5-1所示，AC2092是一款音频解码集成电路，内置DSP用于音频处理，支持MP3、WAV等音频文件播放，支持SD卡、U盘、Line-In等多种音源，内置24Bit DAC及耳机功放，支持LED屏、LCD屏、点阵屏显示。
图8.5-1 音频解码集成电路AC2092
AC2092采用QFP48封装，为了正确使用，必须掌握识别其引脚编号的方法。如图8.5-1所示，QFP48封装集成电路的识别标记多为圆形凹坑或圆圈，一般位于集成电路左下方，并在识别标记处切去一个小角。识别时，将集成电路型号面朝向自己，识别标记朝左下方，则处于最左下方的是引脚1，引脚的编号按逆时针方向排序依次为引脚1、引脚2、……、引脚48，其引脚名称及功能见表8.5-2。
表8.5-2 AC2092引脚名称及功能
当环境温度T a=25℃，电源电压V CC=5V时，AC2092的直流参数见表8.5-3。
表8.5-3 AC2092的直流参数
2.24C02
如图8.5-2所示，串行EEPROM集成电路24C02是一个2k位串行CMOS带电可擦可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM），内部含有256个8位字节，广泛应用于低功率和低电压操作场合，可通过两线串行接口访问。
图8.5-2 串行EEPROM集成电路24C02
24C02的功能框图如图8.5-3所示，它支持I2 C总线传输协议。I2 C是一种双向、两线串行通信接口，分别是串行数据线SDA和串行时钟线SCL。24C02在I2 C总线中作为从器件工作。只有当总线处于空闲状态时才可以启动数据传输。每次数据传输均开始于START条件，结束于STOP条件，二者之间的数据字节数没有限制，由总线上的主器件决定。
图8.5-3 24C02的功能框图
24C02一般采用DIP8封装或SOP8封装，该多媒体音箱使用的是SOP8封装。为了正确使用，必须掌握识别其引脚编号的方法。如图8.5-2所示，24C02的识别标记一般为半圆形凹口、圆形凹坑或圆圈。识别时，将集成电路型号面朝向自己，识别标记朝左，则处于最左下方的是引脚1，引脚的编号按逆时针方向排序依次为引脚1、引脚2、……、引脚8，其引脚名称及功能见表8.5-4。
表8.5-4 24C02引脚名称及功能
当环境温度T a在-40～85℃，电源电压V CC在1.8～5.5V时，24C02的直流参数如表8.5-5所示。
表8.5-5 24C02的直流参数
3.RDA5807SP
如图8.5-4所示，RDA5807SP是一种调频立体声收音机集成电路，使用CMOS工艺，支持多接口，只需要少量元件就可组成调频收音机，具有体积小、低功耗、低成本、应用简单、使用范围广的优点。
RDA5807SP的功能框图如图8.5-5所示，它具有强大的低中频数字音频处理器，工作电压为2.7～5.5V，调频接收范围为76～108MHz，具有高功率32Ω负载音频输出，无须外接音频驱动放大器即可直接驱动耳机。
RDA5807SP一般采用DIP16封装或SOP16封装，该多媒体音箱使用的是SOP16封装，其引脚识别方法与SOP8封装的24C02类似，每个引脚的名称及功能见表8.5-6。
图8.5-4 收音集成电路RDA5807SP
图8.5-5 RDA5807SP的功能框图
表8.5-6 RDA5807SP引脚名称及功能
当环境温度T a为-25～85℃，电源电压V CC为2.7～5.5V时，RDA5807SP的收音特性如表8.5-7所示。
表8.5-7 RDA5807SP的收音特性
4.8002B
如图8.5-6所示，8002B是带关断模式的音频功放集成电路。8002B是专为大功率、高保真的应用场合所设计的音频功放集成电路，它不需要耦合电容或外部缓冲电路，工作电压范围宽，广泛应用于便携设备、低功耗音频设备。
图8.5-6 功放集成电路8002B
8002B一般采用DIP8封装或SOP8封装，该多媒体音箱使用的是SOP8封装，其引脚识别方法与SOP8封装的24C02相同，每个引脚的名称及功能见表8.5-8。
表8.5-8 8002B引脚名称及功能
当环境温度T a=25℃，电源电压V DD=5V，负载R L=8Ω时，8002B的电气参数如表8.5-9所示。
表8.5-9 8002B的电气参数
5.贴片整流二极管
如图8.5-7所示，该多媒体音箱使用的贴片整流二极管的型号是1N4001，丝印代号为M1，封装形式为DO214AC。使用时要注意识别1N4001的极性，有色带的一端为负极，另一端为正极。
图8.5-7 贴片整流二极管
图8.5-8 贴片肖特基二极管
6.贴片肖特基二极管
如图8.5-8所示，该多媒体音箱使用的贴片肖特基二极管的型号是SS12，封装形式为DO214AC。使用时要注意识别SS12的极性，有色带的一端为负极，另一端为正极。
7.发光二极管
该多媒体音箱使用了两个贴片红光发光二极管和两个Φ3mm的通孔多彩发光二极管，作为电源指示灯和播放氛围灯。
如图8.5-9（a）所示，贴片红光发光二极管的正向压降约为2V。使用时，要特别注意识别发光二极管的极性。贴片发光二极管的背面T形标志的横线一侧为正极，另一侧为负极。如图8.5-9（b）所示，多彩发光二极管的正向压降约2.5V，较长的引脚为正极、较短的引脚为负极，内部体积较小的是正极、体积较大的是负极。
图8.5-9 发光二极管
图8.5-10 数码管
8.数码管
该多媒体音箱使用的数码管如图8.5-10所示，有12个引脚，可显示播放源、播放状态、曲目或电台信息。
图8.5-11 晶振
图8.5-12 贴片电阻器
9.晶振
石英晶体振荡器简称晶振，是利用石英晶体的压电效应制成的一种谐振器件。该多媒体音箱使用的晶振如图8.5-11所示，其标称频率为32768Hz。
10.贴片电阻器
在电阻器上用三位或四位代码表示出元器件标称值的方法称为代码标注法（详细介绍见章节3.1.1）。E24系列电阻器的阻值一般用三位代码法表示，前两位为有效数字，第三位为10的次方数；E96系列电阻器的阻值一般用四位代码法表示，前三位为有效数字，第四位为10的次方数。采用代码法时，电阻默认单位为Ω。
如图8.5-12所示，贴片电阻器上标注的102，表示该电阻器的阻值为10×102Ω=1kΩ；贴片电阻器上标注的1502，表示该电阻器的阻值为150×102Ω=15kΩ。该多媒体音箱使用了32个贴片电阻器，具体阻值见表8.5-1，封装形式为0805，封装尺寸为2.00mm×1.25mm×0.50mm。
11.贴片电容器
采用代码法标注（详细介绍见章节3.2.3）时，电容器的默认单位为p F。假设贴片电容器标注的是102，表示该电容器的容量为10×102 p F=1nF。
该多媒体音箱使用了25个如图8.5-13所示的贴片电容器，具体容量见表8.5-1，封装形式为0805。贴片电容器的容量不直接标注在电容器上，而是采用代码法标注在包装盒上。
图8.5-13 贴片电容器
图8.5-14 电解电容器
12.电解电容器
如图8.5-14所示，电解电容器一般都有极性，使用时正、负极不要接反。新出厂的电解电容器长脚为正极，短脚为负极；电解电容器外壳上有-标志的色带对应的脚为负极，另一个脚为正极。该多媒体音箱使用了一个容量为100μF的铝电解电容器。
13.贴片电感器
该多媒体音箱使用的贴片电感器如图8.5-15所示，其标称电感量为330n H，封装形式为0805。
图8.5-15 贴片电感器
图8.5-16 扬声器
14.扬声器
如图8.5-16所示，该多媒体音箱使用的扬声器的直径为65mm，标称功率为3W，标称阻抗为4Ω。
15.轻触开关和拨动开关
该多媒体音箱使用了4个轻触开关和一个拨动开关。如图8.5-17（a）所示，轻触开关有4个引脚，采用贴片式安装，用来控制音量、模式、播放状态等；如图8.5-17（b）所示，拨动开关有3个引脚，采用贴片式安装，作为电源开关使用。
图8.5-17 开关
16.USB、TF、SD插座
该多媒体音箱支持播放USB设备、TF和SD存储卡的音乐文件。为了读取相应设备，需要在印制板上焊接如图8.5-18所示的USB插座、TF插座和SD插座。
图8.5-18 存储设备插装
17.耳机插座和DC插座
耳机插座是用来连接音频信号的接插件，按照插座的孔径可以分为2.5mm、3.5mm、6.5mm等类型。该多媒体音箱支持Line In音频信号，为了与音源连接，需要在印制板上焊接如图8.5-19所示的3.5mm立体声耳机插座。
该多媒体音箱采用BL-5C锂离子电池供电，为了给锂电池充电，需要在印制板上焊接如图8.5-20所示的DC插座。
图8.5-19 耳机插座
图8.5-20 DC插座
8.5-21 电池簧片
18.电池簧片
如图8.5-21所示的电池簧片将锂离子电池接入电路。将两个电池簧片用电池片、电池盒以及自攻螺钉进行固定，以便安装电池，为电路供电。
二、多媒体音箱的工作原理
多媒体音箱以音频解码集成电路AC2092、串行EEPROM集成电路24C02、FM收音集成电路RDA5807SP和功放集成电路8002B为基础，既有FM收音功能，也支持音乐播放，采用锂电池供电，支持读取SD卡、TF卡、USB存储器以及AUX外接音源输入，设有播放、切换、模式等按键，具有断电记忆功能，数码管可显示音量、MP3播放时间、FM收音频率等信息。
多媒体音箱的电路原理图如图8.5-22所示，分为电源单元、音频解码单元、收音单元、显示单元、功放单元和存储器单元6个模块。
8.5-22 多媒体音箱的电路原理图
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