3 基于单片机的高精度音频控制系统实例

　　如图5所示，将R1～R7的7级T形电阻衰减器串联，组成基本音频衰减器通路，采用一组数控开关切换若干组基本单元接入音频通路或被短路接出，改变控制量。选用三组二路模拟开关CD4053作为数控开关切换各级衰减器接入音频通路或被短路接出，改变控制量。

    以R7为例，当U5 CD413153的引脚A为高电平时，控制X引脚模拟接通X1引脚，控制节点h和g断开，R7接入音频通路产生相应衰减；U5 CD4053的A引脚为低电平时，X引脚模拟接通X0引脚，节点h和g接通短路，音频信号不经过R7衰减器。为节省单片机I／O口，利用8位串入并出移位寄存器74HCl64向CD4053输出控制信号实现集中多路输出。单片机给74LSl64输出QG～QA的控制信号，每位对应一级衰减器，若需接入某级衰减器，则对应位置为1；若不需接入该级衰减器，则该位置为0。

　　应用使用7级衰减器，设定衰减值：R1=1 dB、R2=2 dB、R3=4 dB、R4=8 dB、R5=16 dB、R6=32 dB，R7=40 dB，则可以满足O~103 dB，步进值为l的衰减需求。若要产生83 dB的衰减，则选接入Rl、R2、R4、R6、R7。相应地，电路中节点c和d短路，U3 CD4053的C引脚应为低电平，即QE=O，节点e与f短路，U4 CD4053的B引脚为低电平，即QC=0，对应控制信号为：0G～QA=llOl01l。若要产生29 dB的衰减，则选接入Rl、R3、R4、R5，衰减值为29 dB，对应控制信号为QG～QA=1011100。依次类推，可将O~103 dB范围内每1 dB值对应控制信号编写为数组，可预先存入C8051F330，使用时查表读出即可。

　　如果需要更大的衰减值，可采用更多级的衰减器。在软件设计上，可利用中断，待控制信号完全输出后，再接通主信号通路，以避免产生不必要的噪声，也避免程序跑飞。

      4 结语

　　实际电路设计所需的衰减器衰减量以及前后级的阻抗匹配常常不同，市场上衰减器只有固定的衰减值、衰减量步进值及匹配阻抗。采用组合衰减器网络，在实际运用中根据设计需要，自主设计所需衰减器的级数、衰减值组合，并灵活计算使用衰减器电阻值，具有极高的灵活性和可移植性；大大降低了设计成本，具有极高的实用价值。

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