一种高精度音频脉冲电路的制作方法

本实用新型涉及音频脉冲技术领域，尤其涉及一种高精度音频脉冲电路。

背景技术：

随着现代电子技术的智能化、高速化和多维化给人们的生产生活带来了极大的方便，以及计算机和数字信号处理技术在通信、导航以及航天等多个领域的广泛应用，那么对其进行有效测试就提出了更高的要求。面对这样的需要，音频脉冲发生器就在其中发挥了重要的作用。

高精度音频脉冲发生器是测试领域中常用的信号源，可以产生各种复杂的数字激励以及幅度可控、脉宽可调的高速、稳定度高的脉冲信号。其次，在当今市场上音频发生器常常有着精度低、噪声大、不稳定的缺陷，使测试结果产生较大的影响。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种高精度音频脉冲电路，采用以单片机系统为核心控制单元、以四阶带通滤波电路、高精度恒压源、高精度时钟电路为脉冲发生单元的技术设计，解决了传统音频脉冲发生器谐波含量大、质量差的技术问题，达到了控制方式简单有效、控制精度高的技术效果；采用温度信号反馈、输出电流信号反馈、电压源电压信号反馈闭环控制的技术设计，解决了传统音频脉冲发生器单一发生而无反馈过程的技术问题，实现了温度漂移、电压电流漂移等反馈闭环控制，使输出音频脉冲信号精度得到提高、误差得到减小的技术效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种高精度音频脉冲电路，其包括单片机单元、数字开关、数字电位器、A/D转换电路、低通滤波电路和高通滤波电路；低通滤波电路的输入端连接数字开关的输出端，数字开关输入端连接有高精度恒压源，低通滤波电路的输出端连接高通滤波电路的输入端；数字电位器的输入端连接高通滤波电路的输出端，数字电位器的输出端连接有功率放大电路，功率放大电路的输出端安装有脉冲输出端口；单片机单元输入侧一端连接有高精度时钟电路，单片机单元输入侧另一端I/O有输入键盘，单片机单元输出端一侧I/O连接有光耦电路，单片机单元通过光耦电路连接控制数字开关，单片机单元输出端另一侧并行连接有显示屏；高精度恒压源的受控端连接在单片机单元的I/O口上，数字电位器的受控端连接在单片机单元的I/O口上；

A/D转换电路的输入端连接有电压传感器、温度传感器和电流传感器，A/D转换电路的输出端连接在单片机单元的I/O口上；电压传感器安装在高精度恒压源的输出端，电流传感器安装在脉冲输出端上。

进一步优化本技术方案，所述的单片机单元为89C51单片机系统，A/D转换电路包括ADC0809芯片，A/D转换电路的数据输出端连接在单片机单元的P2口上；高精度时钟电路为DS1302时钟芯片，高精度时钟电路的IO口连接单片机单元的P3.4口，高精度时钟电路的RST口连接单片机单元的P3.5口，高精度时钟电路的SCL口连接单片机单元的P3.6口；

进一步优化本技术方案，所述的光耦电路为MOC3021芯片，数字开关为CD4006芯片，光耦电路的输入端连接单片机单元的P3.0口上；数字开关的ControlA口连接在光耦电路的输出端；

进一步优化本技术方案，所述的数字电位器为MCP41010芯片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、本系统使用89C51单片机系统作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,结构简单、具有极高性能价格比，价格低廉实惠，适用于普遍推广；2、本系统采用四阶带通滤波电路对脉冲信号进行滤波，有效提高了音频脉冲信号的信噪比，声音信号质量得到提高；3、采用数字电位器作为调节输出音频脉冲信号的音量大小，控制精度得到有效提高；可广泛应用于各类音频设备的品质检测。

附图说明

图1是本电路控制模块结构示意图；

图2是图1中单片机系统电路原理图；

图3是图1中光耦电路和数字开关电路原理图；

图4是图1中带通滤波电路原理图；

图5是图1中A/D转换电路原理图。

图中，1、单片机单元；2、高精度恒压源；3、数字开关；4、低通滤波电路；5、高通滤波电路；6、数字电位器；7、功率放大器；8、脉冲输出端口；9、A/D转换电路；10、电压传感器；11、温度传感器；12、电流传感器；13、光耦电路；14、高精度时钟电路；15、输入键盘；16、显示屏。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：如图1-5所示，包括单片机单元1、数字开关3、数字电位器6、A/D转换电路9、低通滤波电路4和高通滤波电路5；低通滤波电路4的输入端连接数字开关3的输出端，数字开关3输入端连接有高精度恒压源2，低通滤波电路4的输出端连接高通滤波电路5的输入端；数字电位器6的输入端连接高通滤波电路5的输出端，数字电位器6的输出端连接有功率放大电路7，功率放大电路7的输出端安装有脉冲输出端口8；单片机单元1输入侧一端连接有高精度时钟电路14，单片机单元1输入侧另一端I/O有输入键盘15，单片机单元1输出端一侧I/O连接有光耦电路13，单片机单元1通过光耦电路13连接控制数字开关3，单片机单元1输出端另一侧并行连接有显示屏16；高精度恒压源2的受控端连接在单片机单元1的I/O口上，数字电位器6的受控端连接在单片机单元1的I/O口上；

A/D转换电路9的输入端连接有电压传感器10、温度传感器11和电流传感器12，A/D转换电路9的输出端连接在单片机单元1的I/O口上；电压传感器10安装在高精度恒压源2的输出端，电流传感器12安装在脉冲输出端口8上。

所述的单片机单元1为89C51单片机系统，A/D转换电路9包括ADC0809芯片，A/D转换电路9的数据输出端连接在单片机单元1的P2口上；高精度时钟电路14为DS1302时钟芯片，高精度时钟电路14的IO口连接单片机单元1的P3.4口，高精度时钟电路14的RST口连接单片机单元1的P3.5口，高精度时钟电路14的SCL口连接单片机单元1的P3.6口；所述的光耦电路13为MOC3021芯片，数字开关3为CD4006芯片，光耦电路13的输入端连接单片机单元1的P3.0口上；数字开关3的ControlA口连接在光耦电路13的输出端；所述的数字电位器6为MCP41010芯片。

如图1所示，本电路主要包括脉冲发生模块和控制模块；其中脉冲发生模块主要起脉冲发生、脉冲大小调制的作用；而控制模块主要起检测输出脉冲波形、温度等信号，并起到控制脉冲发生模块的作用。主要控制方式如下：高精度恒压源2发出电压信号。经过数字开关3生成脉冲信号，后经过低通滤波电路4和高通滤波电路5四阶带通滤波进行信号滤波，后经过数字电位器6将电压信号调节为电流信号，并通过功率放大电路7放大发出音频脉冲信号；在脉冲发生的过程中，单片机单元1通过温度传感器11检测环境温度，并对高精度恒压源2和数字电位器6进行温度补偿调节，减小温度对本系统的影响；其次，单片机单元1通过电流传感器12和电压传感器10检测输出脉冲信号的大小是否正确，并反馈控制高精度恒压源2、数字开关3和数字电位器6进行脉冲信号的振幅、频率的调节，实现反馈闭环控制，达到提高输出的音频脉冲信号的信噪比和声音信号质量的作用；

图2为本系统单片机系统的电路结构图，本系统使用89C51单片机系统作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,结构简单、具有极高性能价格比，价格低廉实惠，适用于普遍推广，并采用DS1302高精度时钟电路，精度高，控制准确。

图3中，本电路采用MOC3021光耦电路实现控制电路对发生电路的控制，并进行光电隔离，防止了控制电路的谐波信号对脉冲发生电路的影响，提高了本电路的精度；其次，如图4，本电路采用四阶带通电路，有效削弱了电路中的谐波信号，保证了输出信号的质量。本实用新型可广泛应用于各类音频设备的品质检测。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。