Echo cyfrowe z pamięcią T Y
P R O J E KDRAM
Echo cyfrowe z pamięcią
DRAM
kit AVT-383
Prezentowana w artykule
cyfrowa kamera pogłosowa
charakteryzuje siÍ doskonaÅ‚ymi
parametrami, dziÍki czemu
jakośĘ odtwarzanego düwiÍku
jest znacznie lepsza nił
w wiÍkszoÅ›ci typowych
rozwiÄ…zaÒ opartych na
układach BBD (kit AVT-291)
lub prostych układach
Konstrukcja prezentowanego cy, konstruktorom udaÅ‚o siÍ osiÄ…g-
z przetwarzaniem A/C i C/A
urzÄ…dzenia jest oparta na specja- nąĘ dobrÄ… jakośĘ düwiÍku odtwa-
(kit AVT-211).
lizowanym układzie do kamer rzanego przez układ HT8955A.
DziÍki zastosowaniu
pogÅ‚osowych, noszÄ…cym oznacze- Dla przykÅ‚adu: odstÍp sygnaÅ‚u od
w prezentowanym urzÄ…dzeniu
nie HT8955A. Układ ten został szumu wynosi ok. 55dB, całkowi-
specjalizowanego układu
opracowany w laboratoriach firmy te zniekształcenia nieliniowe nie
scalonego firmy Holtek, Holtek. Schemat blokowy przekraczajÄ… w skrajnych przypad-
HT8955A przedstawiono na rys. kach 0,8% (typowo 0,5%), a dziÍ-
a jako linii opÛüniajÄ…cej
1. ki zastosowaniu 10-bitowych prze-
taniej pamiÍci DRAM, koszt
Jak widaĘ na rysunku, budowa twornikÛw A/C i C/A (kodowanie
wykonania jest bardzo niski.
tego ukÅ‚adu jest bardzo zÅ‚oÅ‚ona, PCM) odtwarzany düwiÍk nie ma
co wynika m.in. z faktu, Å‚e w jed- charakterystycznego dla prost-
Podstawowe parametry i wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci li- nej strukturze pÛÅ‚przewodnikowej szych rozwiÄ…zaÒ ìmetalicznegoî
zintegrowano szereg moduÅ‚Ûw podbarwiania. DuÅ‚a czÍstotliwośĘ
nii opóz
niajÄ…cej
analogowych (przedwzmacniacz, prÛbkowania (25..50kHz) pozwala
- czas opóz
nienia (przy częstotliwości próbko-
wania 25kHz): 0,2/0,8s, oscylatory RC) oraz cyfrowych bez trudu osiągnąĘ pasmo prze-
- pasmo przenoszenia (dla częstotliwości prób-
(blok adresowania i odświełania noszenia ok. 8kHz, przy czasie
kowania 25kHz): 8kHz,
pamiÍci DRAM, dzielniki czÍstot- opÛünienia aÅ‚ 0,8s.
- odstęp S/N (dla układu HT8955A): 55dB,
liwości, układy sterowania, kon-
- maksymalny poziom zniekształceń nielinio-
werter szeregowo-rÛwnolegÅ‚y). Opis ukÅ‚adu
wych: 0,8%,
- rozdzielczość przetworników A/C i C/A: 10 bi- Pomimo tak dułej złołoności Na rys. 2 przedstawiony został
tów,
oraz poÅ‚Ä…czenia ze sobÄ… blokÛw schemat blokowy linii opÛüniajÄ…-
- moc wzmacniacza wyjściowego: 250mW,
funkcjonalnych o zupeÅ‚nie rÛÅ‚- cej, wykonanej w oparciu o ukÅ‚ad
- zalecane napięcie zasilania: 6..7V.
nych wymaganiach i sposobie pra- HT8955A. W stosunku do przed-
stawionego schematu, urzÄ…dzenie
zostało rozbudowane o wyjściowy
wzmacniacz mocy, prosty stabili-
zator napiÍcia zasilajÄ…cego i ukÅ‚ad
polaryzacji oraz zasilania mikro-
fonu pojemnościowego. Schemat
elektryczny linii opÛüniajÄ…cej
przedstawiono na rys. 3.
UkÅ‚ad US1 stanowi ìcentrumî
zarządzające pracą całego urządze-
nia. Poprzez linie adresowe A0..8,
sygnały pomocnicze !CASB, !RASB
i sygnał sterujący kierunkiem prze-
syłania danych !WR, układ US1
steruje pamiÍciÄ…, ktÛra pracuje
jako bardzo długi (ał 262144 ko-
mÛrki) rejestr przesuwajÄ…cy. Ele-
menty R5 i C3 filtrujÄ… napiÍcie
Rys. 1. Schemat blokowy układu HT8955A.
Elektronika Praktyczna 3/98
65
Echo cyfrowe z pamięcią DRAM
układu HT8955A, wymia- miniaturowy mikrofon pojemnoś-
na informacji pomiÍdzy ciowy, ktÛry na schemacie z rys.
tym ukÅ‚adem i pamiÍciÄ… 3 oznaczono jako MIC. Mikrofon
US2 odbywa siÍ przy po- ten jest zasilany poprzez prosty
mocy tego samego zesta- filtr rezystancyjno-pojemnościowy
wu sygnaÅ‚Ûw sterujÄ…cych. R8, R9, C7. Kondensator C9 se-
Jest to mołliwe, ponie- paruje składową stałą sygnału
waÅ‚ pamiÍci dynamiczne z mikrofonu od wejÅ›cia przed-
sÄ… adresowane poprzez wzmacniacza, ktÛry wchodzi
Rys. 2. Schemat blokowy echa cyfrowego.
szynÍ multipleksowanÄ… w skÅ‚ad struktury US1. Rezystory
(adres wybranej komÛrki R3, R10 ustalajÄ… wzmocnienie sta-
zasilajÄ…ce pamiÍĘ US2, dziÍki cze- pamiÍci jest przesyÅ‚any do pamiÍ- Å‚oprÄ…dowe wzmacniacza wejÅ›cio-
mu jest minimalizowany poziom ci w dwÛch ratach). wego. Ograniczenie gÛrnej czÍstot-
zakÅ‚ÛceÒ generowanych do zasila- Jak widaĘ na rys. 1, we wnÍt- liwoÅ›ci wejÅ›ciowej uzyskano dziÍ-
nia przez ten ukÅ‚ad. ZakÅ‚Ûcenia rzu ukÅ‚adu HT8955A znajdujÄ… siÍ ki poÅ‚Ä…czeniu rÛwnolegle z rezys-
powstają podczas kałdej zmiany dwa generatory zegarowe. Pierw- torem R3 kondensatora C1. Rezys-
zawartoÅ›ci pamiÍci - jest to bo- szy z nich (generator wzorcowy) tor R4 ustala punkt pracy przed-
wiem ukÅ‚ad wykonany w nieco wyznacza czÍstotliwośĘ prÛbko- wzmacniacza, a kondensator C2 fil-
przestarzaÅ‚ej technologii NMOS. wania sygnaÅ‚u wejÅ›ciowego. CzÍs- truje napiÍcie masy pozornej.
UkÅ‚ad HT8955A zaprojektowa- totliwośĘ jego pracy ustala siÍ Aby uzyskaĘ efekt echa niezbÍd-
no tak, Å‚e jest moÅ‚liwe zastoso- przy pomocy rezystora R2 doÅ‚Ä…- ne jest zsumowanie sygnaÅ‚u opÛü-
wanie jako linii opÛüniajÄ…cej czonego do wyprowadzeÒ OSC1 nionego z sygnaÅ‚em bezpoÅ›rednim.
dwÛch typÛw pamiÍci DRAM: i OSC2 US1. Zastosowany w mo- NiezbÍdne jest wiÍc zastosowanie
o pojemnoÅ›ci 64kb (4164) i 256kb delu rezystor 5,6k&! ustala czÍs- pÍtli sprzÍÅ‚enia, ktÛra przekazuje
(41256). W zaleÅ‚noÅ›ci od pojem- totliwośĘ prÛbkowania na wartośĘ czÍśĘ sygnaÅ‚u z wyjÅ›cia linii opÛü-
noÅ›ci zastosowanej pamiÍci moÅ‚- optymalnÄ… ze wzglÍdÛw konstruk- niajÄ…cej OUT do wejÅ›cia przed-
na uzyskaĘ opÛünienie 0,2 lub 0,8 cyjnych, ktÛra wynosi ok. 25kHz. wzmacniacza. Zadanie to speÅ‚niajÄ…
sekundy. Poprawna wspÛÅ‚praca Drugi generator (nazwany na elementy R11, P3 i C10. Przy po-
z wybranym przez uÅ‚ytkownika rys. 1 generatorem opÛünienia) mocy potencjometru P3 moÅ‚na re-
typem pamiÍci wymaga podania wyznacza wartośĘ opÛünienia gulowaĘ amplitudÍ sygnaÅ‚u wraca-
odpowiedniego poziomu logiczne- wnoszonego przez liniÍ z pamiÍ- jÄ…cego, co pozwala ustaliĘ gÅ‚oÅ›nośĘ
go na wejÅ›cie SEL US1. JeÅ‚eli ciÄ… US2. CzÍstotliwośĘ taktowania echa oraz jego krotnośĘ.
wejście to nie jest podłączone lub tego generatora wyznaczają ele- Sygnał z wyjścia OUT US1 jest
jest podÅ‚Ä…czone do ìplusaî zasi- menty R1, P2. Potencjometr P2 podawany takÅ‚e na wejÅ›cie
lania (logiczna ì1î), adresowana moÅ‚na wykorzystaĘ do pÅ‚ynnej wzmacniacza mocy US3. Konden-
jest pamiÍci do 64kb. JeÅ‚eli we- regulacji czasu opÛünienia. Z tego sator C11 separuje wyjÅ›cie linii
jÅ›cie SEL jest poÅ‚Ä…czone z masÄ… wzglÍdu zalecane jest wyprowa- od bezpoÅ›redniego obciÄ…Å‚enia po-
zasilania (logiczne ì0î), jest ad- dzenie jego osi na pÅ‚ytÍ czoÅ‚owÄ… tencjometrem P1. SÅ‚uÅ‚y on do
resowana pamiÍĘ 256kb. NiezaleÅ‚- obudowy kamery pogÅ‚osowej. regulacji gÅ‚oÅ›noÅ›ci odtwarzanego
nie od wybranego trybu pracy Na wejściu układu zastosowano przez wzmacniacz sygnału. Ele-
Rys. 3. Schemat elektryczny układu.
Elektronika Praktyczna 3/98
66
Echo cyfrowe z pamięcią DRAM
mieszczenie ele-
WYKAZ ELEMENTÓW
mentÛw przed-
Rezystory
stawiono na rys.
R1: 150k&!
4. PÅ‚ytka przed-
stawiona w arty- R2: 5,6k&!
kule rÛÅ‚ni siÍ R3: 100k&!
nieco od płytki R4: 560k&!
modelowej, co
R5: 4,7&!
wynika z faktu,
R6: 150&!
Å‚e pierwotnie au-
R7: 2,2&!
tor zamierzał wy-
R8: 4,7k&!
konaĘ kamerÍ
R9: 470&!
pogłosową o cza-
R10: 47k&!
sie pogłosu ok.
R11: 680k&!
4 sekund. Wyma-
P1: 22k&!/B
gało to zastoso-
P2: 470k&!/A
wania pamiÍci
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na płytce
P3: 470k&! miniaturowy
o pojemności
drukowanej.
potencjometr montażowy
4Mb i odpowied-
Kondensatory
menty R7, C4 kompensują induk- nio zmodyfikowanego układu ad-
C1: 3nF
cyjny charakter obciÄ…Å‚enia wzmac- resowania. OkazaÅ‚o siÍ jednak, Å‚e
C2, C5, C6: 100µF/10V
niacza powodujÄ…c, Å‚e stopieÒ wyj- stosowanie tak dÅ‚ugich czasÛw
C3, C10: 10nF
ściowy jest obciąłany bardziej pogłosu nie ma sensu, a układ
C4, C9, C11, C12: 100nF
rÛwnomiernie, niezaleÅ‚nie od adresowania (podziaÅ‚ liniowo ad-
C7: 22µF/10V
czÍstotliwoÅ›ci wzmacnianego syg- resowanej pamiÍci na niezaleÅ‚ne
naÅ‚u. Kondensator C5 separuje banki) wymaga znacznego rozbu- C8: 47µF/10V
składową stałą z wyjścia wzmac- dowania. Półprzewodniki
niacza US3 od głośnika Gl1. Montał urządzenia jest bardzo
US1: HT8955A (DIP24)
Układy US1 i US2 powinny prosty i nie wymaga specjalnych
US2: 41256 (lub 4164)
byĘ zasilane napiÍciem stabilizo- uwag. Pod wszystkie ukÅ‚ady sca-
US3: LM386
wanym o wartości 5V. Poniewał lone warto jest zastosowaĘ pod-
D1: dioda Zenera 5,1V/0,25W
prąd pobierany przez te układy stawki, co znacznie ułatwi ewen-
Różne
nie jest zbyt duły, mołliwe było tualne naprawy. Elementy regula-
Gl: miniaturowy głośnik 8..40&!
zastosowanie prostego stabilizato- cyjne (P1, P2 i ewentualnie P3)
MIC: mikrofon pojemnościowy
ra parametrycznego. Zadanie to naleły zamontowaĘ na płycie czo-
Wl1: włącznik zasilania (12V/
spełnia dioda Zenera D1 z rezys- łowej obudowy.
100mA)
torem R6. PoniewaÅ‚ stabilizator UkÅ‚ad HT8955A jest dostÍpny
z rezystorem R6=150&! nie pracuje w dwÛch wersjach obudÛw: stan-
w zbyt szerokim zakresie napiÍĘ dardowej DIP24 i jej ìwÄ…skimî od- jÄ…cej sygnaÅ‚ z dowolnego innego
wejÅ›ciowych, zalecane jest utrzy- powiedniku, takÅ‚e z 24 wyprowa- ürÛdÅ‚a, przy czym moÅ‚e okazaĘ
mywanie napiÍcia wejÅ›ciowego dzeniami. W kitach dostarczane bÍ- siÍ konieczne dopasowanie jego
w przedziale 6..7V. Kondensatory dÄ… zazwyczaj ukÅ‚ady w wÍÅ‚szych amplitudy. Najprostszym wyjÅ›ciem
C6 i C8 filtrujÄ… napiÍcie zasilajÄ…- obudowach. NaleÅ‚y je montowaĘ jest zastosowanie zamiast mikro-
ce, zwierajÄ…c obwÛd zasilajÄ…cy dla w sposÛb przedstawiony na rys. 4. fonu MIC potencjometru o rezys-
składowych zmiennych. W zalełności od typu zastoso- tancji ok. 47k&! (rys. 6). Naleły
wanej pamiÍci US2, naleÅ‚y usta- takÅ‚e koniecznie usunąĘ z pÅ‚ytki
Montał i uruchomienie wiĘ odpowiedni poziom logiczny drukowanej rezystor R8.
Widok płytki drukowanej ka- na wejściu SEL US1. Standardo- RR
mery pogÅ‚osowej znajduje siÍ na wo, na pÅ‚ytce drukowanej wejÅ›cie
wkładce wewnątrz numeru. Roz- to jest zwarte z masą zasilania - Konstrukcja przedstawiona
ukÅ‚ad US1 jest wiÍc skonfiguro- w artykule powstaÅ‚a w oparciu
wany do pracy z pamiÍciÄ… 41256. o materiaÅ‚y firmy Holtek.
Na rys. 5 przedstawiono miejsce
przeciÍcia Å›cieÅ‚ki na pÅ‚ytce dru-
kowanej, co spowoduje przełącze-
nie US1 w tryb adresowania pa-
miÍci 4164.
Uruchomienie układu ograni-
cza siÍ w zasadzie do sprawdze-
nia napiÍĘ zasilajÄ…cych i wyregu-
lowaniu go w taki sposÛb, aby
uzyskaĘ połądany efekt akustycz-
Rys. 6. Sposób dołączenia
ny. Zamiast mikrofonu mołna
Rys. 5. Umiejscowienie zworki potencjometru regulacji poziomu
doÅ‚Ä…czyĘ do wejÅ›cia linii opÛünia-
wyboru typu pamięci DRAM. wejściowego.
Elektronika Praktyczna 3/98
67