基于工作过程的数字电子技术教程(王瑞春)章 (5)

8 670
313
Pout
扬声器输出功率
117
49
单位
条件
V
V
V V IOL = 4.0 mA② V IOH = -1.6 mA②
VCC = 5.5 V， mA
采样频率为 12 kHz
mA μA ③
μA
μA
kΩ
mV VIN = 15～300 mV，
dB AGC = 4.7 μF， VDD = 2.4～5.5 V
电源管理 IC：ME6206A15M3G，1.5 V，SOT-23 1
封装
贴片电阻：0 Ω，0805
4 (风华高科，RC05000JTG-2A)
贴片电阻：0 Ω，1206
1 (风华高科，RC06000JTG-2A)
贴片电阻：100 Ω，±5%，0805
1 (风华高科 ，RC05K101JTG)
贴片电阻：1 kΩ，±5%，0805
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4．交流参数 ISD1610的交流参数见表4-4。
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表4-4 交 流 参 数
符号 FS
Dur
Tr Tf
去抖时间 (REC&PLAYL)
去抖时间 (PLAYE)
特性 采样频率 录音长度
上升沿 下降沿
TDB1
TDB2
最小值 4
0 0
标准值
6.6 10 12.5 15 20
26.6 40 50 60.4 80 13.3 20 25 30.2 40
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1. 电子开关 轻触开关(见图4-2)、拨动开关(见图4-3)都是电子开关中 的一种，主要用于低电压电路，操作灵活，性能可靠。轻触开 关的内部是靠金属弹片受力弹动来实现电路通断的，使用时轻 轻点按开关按钮就可使开关接通，当松开手时开关即断开。拨 动开关通过拨动开关柄使电路接通或断开，从而达到切换电路 的目的。
1 (风华高科，RC05K102JTG)
贴片电阻：1 kΩ，±5%，1206
1 (风华高科，RC06K102JTG)
贴片电阻：4.7 kΩ，±5%，0805
3 (风华高科，RC05K472JTG)
贴片电阻：10 kΩ，±5%，0805
1 (风华高科，RC05K103JTG)
贴片电阻：82 kΩ，±5%，0805
管脚名称 VCCA/VCCP、VCCD VSSA、VSSD VSSP REC PLAYE/PLAYL MIC+ MICSP+/SPAGC AUD ROSC LED
输入/输出(I/O) — — — I/O I/O I I O — I/O I —
功能 模拟、数字电源正极 模拟、数字地 脉冲调制地，是扬声器驱动器的 PWM 地 录音控制端口 放音控制端口 声音录入端口，外接麦克风 输入反馈，降低噪声 声音输出端口，外接喇叭 自动增益控制，减少麦克风录入失真 提供了一个单端电流输出驱动外部放大器 电阻振荡器，使用户可以更改记录和播放时间 驱动 LED 显示，循环播放标记
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图4-2 轻触开关实物图与简易图 10
图4-3 拨动开关实物图与简易图 11
2．发光二极管 发光二极管(见图4-4)是半导体二极管的一种，可以把电 能转化成光能，常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样 由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加 上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区 的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复 合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所 处的能量状态不同，当电子和空穴复合时释放出的能量多少不 同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发 红光、绿光或黄光的二极管。
30 1.5 285000202B0
31 1.6 285000205B0
s SF=4 kHz
s SF=12 kHz
s SF=8 kHz s SF=6.4 kHz s SF=5.3 kHz
VCC=2.4～5.5 V
s SF=4 kHz
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4.3.5 电原理图及印刷电路板 数码录音相框的电原理图见图4-7，印制PCB板见图4-8，
贴片图见图4-9，印制电路板是原理图转化并实现其功能的实 物载体。
数量 物料代号 备注
1 1 1
29
续表一
序 阶层
号
物料编码
物料名称/规格
数量 物料代号 备注
4 1.1.1.1 1401GR52400 贴片(工艺)
1
5 1.1.1.2 101GR520000 主板 COB
1
6 1.1.1.2.1 1402GR52000 邦定(工艺)
1
7 1.1.1.2.2 20GR5200101 主板 PCB：GR620_A1
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2．工作环境 ISD1610的工作环境见表4-2。
表4-2 工作环境参数
条件 环境温度 工作电压 接地电压 引脚电压
参数 0℃～50℃ 2.4 V～5.5 V①
0 V② (VSS-0.3 V)～(VDD+0.3 V)
注：① VDD = VCCA= VCCD = VCCP； ② VSS = VSSA = VSSD = VSSP
|fc-fr| /fr > 5%时，输出控制信号，从而控制声音的播放。
15
4.3.4 ISD1610录音芯片 1. 芯片管脚说明 ISD1610录音芯片(如图4-6所示)是数码录音相框的核心器
件，是控制与语音存储中心，其各管脚功能如表4-1所示。
16
图4-6 录音芯片引脚图 17
表4-1 集成芯片ISD1610管脚功能
5
4.2 数码录音相框的功能特性及主要技术指标
数码录音相框的功能特性及主要技术指标如下： 具有录音和声音播放功能； 录制一段10秒语音，可反复录制； 语音存储100年； 电源电压：3V DC； 工作电流：80 mA； 静态工作电流：5 µA。
6
4.3 组成数码录音相框的主要元器件
4.3.1 贴片元件 数码录音相框的电阻、电容采用0805、1206贴片器件，普
最大值
单位
条件
V REXT = 8 Ω mA VDD = 4.5 V，REXT = 390 Ω % 15 mVp-p，1 kHz 正弦波
注：① 标准值：VDD = 4.5 V，Ta = 25℃，采样频率为8 kHz；
② LED输出，接； ③ 连接VCCA 与VCCD和VCCP，连接VSSA与VSSD。
1 (风华高科，RC05K823JTG)
贴片电阻：200 kΩ，±5%，0805
1 (风华高科，RC05K204JTG)
贴片电容：15 pF(150)/50 V，±5%，0805
2 (风华高科，0805CG150J500NT)
U3 J4～J7
J8 R9 R6 R5 R2 R3 R4 R11 R1 R7 C11 C12
2
教学要求： 通过完成数码录音相框项目的组装、调试以及工作原理的 学习，学生应对语音产品制作过程有更深一步的了解，对数字 电路中的模数和数模转换以及Flash存储器的原理和应用有初 步的认识。
3
图4-1 数码录音相框实物图 4
4.1 数码录音相框简介
数码录音相框(如图4-1所示)将传统的相框与数码录音技 术相结合，赋予古老的相框科技、时尚、实用的价值。将照片 嵌入到相框中，录制一段语音，当触摸照片画面时，声音自动 播放。它是一款赠送亲朋好友的温馨礼品，也是个人充满回忆 的纪念品。
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图4-7 数码录音相框的电原理图 26
图4-8 印制PCB板图 27
图4-9 贴片图 28
4.3.6 录音相框物料清单 录音相框物料清单见表4-5。
表4-5 物 料 清 单
序 阶层
号
物料编码
11
2 1.1 131GR520000
3 1.1.1 103GR520000
物料名称/规格
成套件：GR520-100TE01，10 秒录音相框 主板 PCB 组件 主板 PCB + IC + 贴片
21 1.1.1.14 22153104400 22 1.1.1.15 312S8050C10
贴片电容：100 nF(104)/50 V，±20%，0805
7 (风华高科，0805F104M500NT) 普通晶体管：S8050C(J3Y)，SOT-23 封装，NPN
1 型，β = 150～200
C3 C4 C7 C8 C10 C13 C14
Ω 扬声器负载
mW VDD = 5.5 V 15 mVp-p mW VDD = 4.4 V 1 kHz 正 mW VDD = 3 V 弦波，REXT= mW VDD = 2.4 V 8 Ω
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续表
符号 Vout IAUD THD
参数名称 扬声器输出电压
AUD 谐波失真度
最小值
标准值① VDD -3.0 1
通三极管采用SOT-23封装，详细说明见项目一。
7
4.3.2 分立模拟元件 分立器件有电解电容、咪头、喇叭、轻触开关、拨动开关
、发光二极管。电解电容型号：4.7 µF/25 V，3 mm × 5 mm ；咪头型号：EM-9745L；喇叭：40 mm，8 Ω，0.5 W，
h = 5 mm，铁壳；发光二极管：3 mm × 4 mm，圆形无帽 沿，白发红，长脚；轻触开关型号：TC6603，6 mm × 6 mm， 总高4.3 mm，插脚；拨动开关型号：SS12F15G，柄高4 mm。
项目四 数码录音相框
➢4.1 ➢4.2 ➢4.3 ➢4.4 ➢4.5 ➢4.6
数码录音相框简介 数码录音相框的功能特性及主要技术指标 组成数码录音相框的主要元器件 焊接与产品组装 录音相框的调试 录音相框的故障检测
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项目四 数码录音相框