74hc4052應(yīng)用電路(二)
音頻切換電路的作用是能夠快速實現(xiàn)從多路音頻源中選擇一路或幾路信號送到后級放大電路進行處理。圖1是一種目前被廣泛使用的多路音頻選擇器的電路原理圖。該電路使用2片74HC4051構(gòu)成,且采用正、負5 V供電。四路音頻信號(PC_Audio、AV_Audio、YPbPr1_Audio、YPbPr2_Audio,每一路音頻信號又包括左聲道信號和右聲道信號)分別通過電容器(C1到C4)耦合到74HC4051的輸入端,并在輸出端再通過電容耦合送往下一級處理。通過Audio_Sel 1和Audio_Sel 2來決定哪一路信號被選中送往下一級。
圖1改進前的電路
74HC4051是一種具有三位數(shù)字選擇輸入(A B C)的8路模擬選擇、分配器,有1個低電平有效的使能端(E)、8個獨立的輸入/輸出端(X0到X7)以及1個公共的輸入/輸出端(X).74HC4051的功能表如表1所示。
表1 74HC4051的功能表
當(dāng)使能端(E)為低電平L時,八個開關(guān)中的一個就依A、B、C被選中;而當(dāng)使能端(E)為高電平H時,所有的開關(guān)都處于高阻關(guān)斷狀態(tài)。模擬輸入/輸出端(X0到X7,以及X)可以在VCC和VEE之間變化,并且VCC-VEE不可以超出10.0 V.
2、改進方案
為了讓音頻信號(以正弦波為例)正常通過而負半周不被削掉,圖1所示的電路采用了+5 V、-5 V供電。這顯然增加了整個系統(tǒng)供電的復(fù)雜性,導(dǎo)致系統(tǒng)的成本也會相應(yīng)增加。為此可以考慮在單一+5 V供電的情況下對上述電路加以改進和簡化。改進后的電路如圖2所示。
圖2改進后的電路
+5 V電源通過電阻R9和R10分壓,在R10的兩端得到一個2.5 V的參考電壓。從各個輸入口進來的四路音頻信號通過電容(C1到C8)耦合進來,并被疊加到由470 kΩ電阻(R1到R8)提供的參考電壓上,作為74HC4052的輸入。這樣通過控制Audio_Sel 1和Audio_Sel 2就可以讓被選擇的某路信號送往輸出端。輸出端再通過電容耦合,隔離掉直流成分后送往下一級電路處理.74HC4052與74HC4051具有相類似的電氣規(guī)格,不同的是74HC4052是雙四選一的多路選擇、分配器,它的邏輯圖及功能表分別如圖3、表2所示。
圖3 74HC4052邏輯圖
表2 74HC4052功能表
該改進電路只需單一+5 V供電即可實現(xiàn)音頻信號的切換,且R11和R12給輸出端提供和輸入端同樣的參考電壓,避免了因74HC4052的導(dǎo)通電阻(Ron)而引起的信號衰減及波形的失真。從輸入端輸入頻率為1 kHz,幅度為500 mV的正弦波信號(圖4中1通道所示),在輸出端測得的波形如圖4中2通道所示。從圖4中可以看出,輸出信號與輸入信號很好地保持了一致。
圖4輸入信號與輸出信號波形