Mikrokontrolerowy audiokonwerter

Mikrokontrolerowy audiokonwerter
Pobierz PDF Download icon

Proponujemy wykonanie dwukierunkowego konwertera sygnałów audio, który otwiera drogę do samodzielnych prób cyfrowej obróbki sygnałów (DSP) z wykorzystaniem tanich i popularnych mikrokontrolerów, nie zawsze wyposażonych w wewnętrzne konwertery o odpowiedniej jakości.

Pomysł był następujący: opracować dwukierunkowy przetwornik audio, który można dołączyć do dowolnego mikrokontrolera za pomocą jednego z popularnych interfejsów – po analizie możliwości i cen podzespołów wybór padł na przetworniki z interfejsem I²C firmy Microchip. Parametry wybranych układów pozwalają wykorzystać je nie tylko do aplikacji audio, ale także do różnego rodzaju pomiarów i układów sterujących.

Schemat elektryczny modułu pokazano na rys. 1.

Rysunek 1.

Scalone przetworniki są wyposażone w interfejsy komunikacyjne I²C (interfejs przetwornika C/A może być taktowany z częstotliwością do 3,4 MHz!), obydwa układy mogą być zasilane napięciem od 2,7 do 5,5 V. Na wejściu przetwornika A/C (U1) zastosowano jednostopniowy filtr dolnoprzepustowy, w szereg z wyjściem napięciowym przetwornika C/A (U2) włączono rezystor ograniczający prąd wyjściowy (R2).

Zastosowane układy mają rozdzielczość:
– 10 bitów w torze A/C, przy częstotliwości próbkowania do ok. 23 kHz,
– 12 bitów w torze C/A, przy maksymalnej częstotliwości próbkowania do ok. 160 kHz.

Na rys. 2 pokazano schemat blokowy przetwornika A/C MCP3021 (jak widać, wyposażono go na wejściu w układ próbkująco-pamiętający, co zwiększa dokładność przetwarzania), a na rys. 3 znajduje się schemat blokowy ilustrujący budowę przetwornika C/A MCP4725.

Rysunek 2.
Rysunek 3.

Wyposażono go w 14-bitową pamięć EEPROM (której zawartość może być modyfikowana poprzez interfejs I²C), którą można zastosować w przypadku konieczności samoczynnego odtwarzania oczekiwanej wartości napięcia wyjściowego po samoczynnej inicjalizacji (po włączeniu zasilania).

Na rys. 4 pokazano schemat montażowy płytki drukowanej zespołu przetworników. Dokładne informacje o sposobie ich obsługi i adresowania są dostępne w dokumentacji układów MCP4725 i MCP3021, którą publikujemy na CD-EP8/2009B.

Rysunek 4.

Andrzej Gawryluk

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik czerwiec 2026

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio maj - czerwiec 2026

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje maj 2026

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna czerwiec 2026

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2026

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów