Module de son sur une seule puce. Schéma, description

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Module de son sur une seule puce. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Concepteur radioamateur

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Dans les répondeurs téléphoniques, on utilise souvent des puces qui permettent d'enregistrer et de lire en boucle des phonogrammes de différentes durées. Cependant, ils peuvent être utilisés, par exemple, comme "chien de garde" électronique dans votre appartement ou comme dispositif de signalisation pour reculer une voiture, ou pour faire sonner des jouets et des souvenirs, etc. L'auteur de cet article parle de l'appareil d'un tel module sonore et de la façon de travailler avec.

Ces microcircuits contiennent des convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique, une mémoire vive non volatile (RAM), un générateur d'horloge, un amplificateur de microphone et un amplificateur de sortie de 3 heures. En particulier, la puce ISD1416P, qui est utilisée dans le module sonore décrit, peut enregistrer et lire une bande son d'une durée de 16 secondes.

Le schéma du module sonore est illustré à la fig. une.

Module de son sur une seule puce

La fréquence supérieure de la bande passante du trajet audio ne dépasse pas 3,3 kHz. Une source de signal 3H (par exemple, un microphone) est connectée aux broches 17 et 18 du microcircuit, et aux broches 14 et 15 - une tête dynamique miniature ou une capsule téléphonique avec une résistance d'au moins 16 m (TEMK-0, par exemple). La puissance de sortie ne dépasse pas 3 W.

La sortie de l'amplificateur de microphone - broche 21 - est connectée à l'entrée analogique - broche 20 - par le circuit R5C3. Le circuit R19C6 est connecté à la borne 6, dont les valeurs des éléments déterminent les caractéristiques du système AGC intégré.

Du fait que le microcircuit contient des parties numériques et analogiques, la pénétration de bruit impulsionnel dans le chemin audio est possible. Pour améliorer l'immunité au bruit, les fils communs des parties numériques et analogiques (broches 12 et 13, respectivement ; ce sont également des fils d'alimentation négatifs) doivent être connectés au boîtier de l'appareil ou au fil commun du module en un point.

La sortie d'alimentation positive de la partie numérique (5 V) est la broche 28 et l'analogique (5 V) est la broche 16. Les broches 1-6,9, 10 sont les entrées d'adresse A0-A7 du microcircuit. Si les entrées d'adresse ne sont pas utilisées, elles doivent être mises à l'état bas.

Le générateur d'horloge intégré assure le fonctionnement coordonné de tous les nœuds de microcircuit. En même temps, il est capable de fonctionner avec un signal d'horloge externe dans le cadre de systèmes complexes. Dans ces cas, le signal de synchronisation est appliqué à l'entrée de synchronisation externe (broche 26). Lorsque vous travaillez avec un générateur d'horloge interne, la broche 26 doit être connectée à un fil commun.

La broche 25 est reliée à un circuit d'indication du mode d'enregistrement d'un phonogramme en RAM. La puce passe dans ce mode, accompagnée de l'allumage de la LED HL1, lorsqu'un niveau bas est appliqué sur la broche 27 avec le bouton SB3.

Pour écouter le fragment enregistré, appuyez brièvement sur le bouton SB2. Si vous utilisez le bouton SB1, le phonogramme ne sonnera que tant que ses contacts seront fermés.

Les conclusions 7,8,11, 22 du microcircuit sont libres, elles peuvent être connectées à un fil commun.

En mode veille, le microcircuit consomme un courant d'environ 1 µA. Le nombre garanti de cycles d'enregistrement fournis par le module est de 100 000. Il peut stocker les informations enregistrées hors tension jusqu'à 100 ans.

Le microcircuit est produit en deux versions - ISD1416P pour le montage dans un panneau installé sur la carte ou à souder dans les trous de la carte et ISD1416S pour le montage en surface. Les deux modifications sont apportées dans un boîtier en plastique aux dimensions de 36,8x13,7 mm et 17,9x7,5 mm avec deux rangées de broches avec un pas de 2,54 et 1,27 mm, respectivement.

Commutateurs SB1-SB3 - P2K (deux positions, deux directions).

Si un microphone à électret est utilisé pour enregistrer un phonogramme, il est nécessaire de lui appliquer une tension de polarisation selon le circuit de la Fig. 2a.

Module de son sur une seule puce

Dans les cas où des exigences accrues sont imposées à la qualité sonore du phonogramme reproduit (pas de bruit de fond, d'interférence, etc.), le microphone doit être connecté au microcircuit via un amplificateur différentiel intermédiaire. Un schéma de l'une des options pour un tel amplificateur est illustré à la Fig. 2b.

Pour enregistrer un phonogramme composite complexe, ses parties doivent d'abord être traitées sur un ordinateur à l'aide du programme Sound Forge, qui vous permet d'entrer divers effets sonores, d'éliminer les pauses ou les parties insignifiantes du phonogramme, de joindre plusieurs fragments en un seul bloc, et bien plus encore. Le phonogramme préparé est entré dans la RAM du microcircuit.

L'amplificateur est monté sur des transistors en micromontage VT1. Le microphone BM1 a été utilisé avec un électret étranger DH9767 avec une tension d'alimentation de 4,5 V, une résistance interne de 2,2 kOhm et une FEM de travail de 12 mV. Le DH6050 (1,5 V ; 2,2 kΩ ; 10 mV) convient également. Le blindage des circuits des microphones est obligatoire.

Si vous avez l'intention d'utiliser le module dans une sonnette domestique, la puissance fournie par le microcircuit ne sera bien sûr pas suffisante. Sur la fig. 3 montre un schéma d'un amplificateur de puissance supplémentaire basé sur la puce "téléphone" EKR1436UN1 (analogique étranger - MC34119, Motorola). Il est capable de fournir environ 1 W de puissance dans un pilote de huit ohms. En modifiant les valeurs des éléments R1, C1, R2 du circuit OS, vous pouvez choisir la meilleure qualité sonore. Pour réduire le niveau de bruit "numérique" et améliorer l'intelligibilité de la parole, le condensateur d'isolement C1 dans le circuit d'entrée de l'amplificateur a une capacité relativement faible. La broche 15 de la puce DD1 du module doit être laissée libre.

Module de son sur une seule puce

Lors de l'utilisation d'un module sonore sur une voiture (par exemple, dans un indicateur de marche arrière), vous devrez utiliser une puce K174UN14 plus puissante.

Alimentez le module de son et l'amplificateur de microphone avec une tension stabilisée de 5 V (voir Fig. 2). Un amplificateur de puissance supplémentaire, en règle générale, nécessite une tension d'alimentation plus élevée et n'a pas besoin d'être stabilisé.

Dans le cas où il est nécessaire d'enregistrer un phonogramme dans la RAM du module à partir d'un microphone, afin d'améliorer sa qualité, l'alimentation de l'amplificateur 3H supplémentaire doit être coupée pendant ce temps. Cette condition est plus facile à remplir si le circuit d'alimentation de la puce DA1 dans le schéma de la Fig. 3 pour entrer les contacts fermés de la deuxième section de l'interrupteur à bouton-poussoir, ce qui met le module en mode d'enregistrement (sur la Fig. 1, cet interrupteur est désigné SB3).

L'entrée et la sortie du régulateur de tension DA1 (voir Fig. 2, b) doivent être shuntées avec des condensateurs à oxyde d'une capacité de 10 μF pour une tension nominale de 16 V, montés à proximité du boîtier du microcircuit.

Auteur : A.Partin, Ekaterinbur

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La technologie d'impression 3D permet l'utilisation d'une variété de substances comme "encre". En effet, ces dernières années, tout a été chargé dans des imprimantes XNUMXD, allant des ingénieux polymères thermosensibles et photosensibles, à partir desquels sont fabriqués des objets qui changent de forme lorsque la température ou la lumière change, et jusqu'aux protéines, à partir desquelles des organes semi-synthétiques sont créées.

De plus, de temps en temps, des chercheurs essaient d'imprimer quelque chose directement à partir de cellules vivantes. Mais jusqu'à présent, l'impression cellulaire n'a pas beaucoup avancé, pour la simple raison que nos cellules, qui ne sont protégées du milieu extérieur que par une membrane lipidique à deux couches, ne résistent pas aux conditions de la méthode et meurent.

Mais que se passerait-il si nous ne prenions pas des cellules humaines et animales, mais des bactéries ? Après tout, en plus de la membrane, elles ont aussi une paroi cellulaire assez puissante, et en général, les bactéries ne sont pas aussi sensibles aux influences extrêmes que les cellules eucaryotes, il est donc tout à fait possible qu'elles survivent facilement à une imprimante 3D.

Pour imprimer avec des bactéries, elles doivent trouver un environnement dans lequel elles pourraient vivre, en les appliquant sur la surface. Dans une "encre" bactérienne créée par des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology, un hydrogel à base d'acide pluronique a été fabriqué comme support pour les bactéries : un tel hydrogel retient l'eau avec des nutriments, permettant aux cellules de vivre et de fonctionner, et convient tout à fait à une imprimante 3D.

Avant l'expérience, les bactéries ont subi une modification génétique, qui les a rendues sensibles à une substance particulière : si la substance recherchée apparaissait dans le milieu, la bactérie synthétisait une protéine fluorescente. Ensuite, à l'aide d'une imprimante 3D, un motif en forme d'arbre a été imprimé sur un matériau élastique spécial, composé de trois types de bactéries qui réagissent à trois substances différentes (il est clair que l'imprimante vous permet de mélanger et d'alterner "l'encre" au fur et à mesure que nous s'il vous plaît). Le motif résultant a été collé à une main humaine, qui avait été préalablement humidifiée avec une solution contenant trois types de molécules de signal - et en conséquence, le motif sur la main a commencé à briller : différentes bactéries ont chacune senti leur propre substance et ont produit un effet fluorescent. protéine en réponse.

L'"encre 3D" bactérienne permet d'imprimer à des résolutions très élevées allant jusqu'à 30 micromètres, ce qui évoque à son tour des microcircuits bactériens, dans lesquels des groupes de bactéries effectuent des opérations logiques, similaires aux microcircuits d'un ordinateur.

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