利用电话振铃集成电路制作音频理疗仪

2017-03-16 60 0

振铃专用集成电路需要极性确定的直流电压才能正常工作,而电话振铃电压为 25 Hz 交流电压,因此必须先将其整流成直流,以供给可产生两种不同频率的振荡器使用。线路送来的 25 Hz 交流振铃电压经隔直电容与 48 V 直流电压隔离后,仅允许交流振铃电压通过,再经整流、滤波变成较平滑的直流电压,加至振荡电路使振荡器起振,由功率输出级交替输出两种不同频率的音频电压,驱动动圈式扬声器或压电式扬声器发声。

一、振铃专用集成电路:振铃专用集成电路可分为两类。一类需要外接整流电路及稳压管(26 V~28 V),此类电路的工作原理、性能指标及封装引脚基本相同,仅②脚的用法不同,代表型号有 CSC8204、LS8204、LH48204、TA31001P、KA2410、KA2411、TA31002P、HY9106 等;另一类内部集成整流电路与稳压二极管,有的还带有可控硅保护电路,代表型号有 LS1240/A、LH1240、TCM1512A、MC34017 等。

二、实际电路分析:

1. 用 CS8204 组成的振铃电路(图 1):线路送来的交流振铃电压加至 a、b 端,经隔直电容 C1 与限流电阻 R1 降压后送 V1~V4 整流,经 C2 滤波成较平滑的直流电压供 LS8204 使用。VZ1 为保护用稳压二极管,将输送到 CS8204 的直流电压限制在 27 V 以下以保证其安全。整流后的直流电压超过启动(起振)电压后振荡器起振,在 10 Hz 频率切换控制下,512 Hz 与 640 Hz 输出信号交替,由 CS8204 的⑧脚输出,经 C4、SW1、R5 或 R6 送至变压器 T1,驱动扬声器 B1 发声。由于 CS8204 输出阻抗约 1 kΩ 而扬声器阻抗仅 8 Ω,为满足阻抗匹配,输出变压器变比取 1300:8。C4 容量 1 μF,在工作频率下阻抗足够高,可避免负载阻抗变化对电源产生影响;负载阻抗足够大时还可增大 C4 容量。SW1 用于转换输出音量大小,R5、R6 为限流电阻。

2. 用 LH1240 组成的振铃电路(图 2):LH1240A 为单芯片电子振铃电路,具有电流消耗低、内部自带整流与稳压二极管电路等特点,音调及切换频率可通过外接元件调整。其工作原理为:线路送来的 25 Hz、90 V 交流振铃电压经 C1、R1 加至 LH1240A 的⑧脚、①脚,经内部整流与稳压电路变为一定幅值直流电压供内部振荡与功放使用。②脚接地,⑦脚为内部整流器滤波端并接 C2 作电源滤波电容;③脚控制扫描速率,改变 C3 容量可改变振铃输出频率的切换速度;④脚为输出频率控制端,改变 R2 阻值可改变铃声频率即音调;⑤脚为铃声输出端,输出阻抗大于 1 kΩ,R4 为限流电阻(短路时铃声增大)。LH1240 可直接驱动压电陶瓷蜂鸣器,若驱动动圈扬声器则需加变压器。两个音调频率 f1、f2 由内部振荡器快速交替产生并经功放放大后驱动扬声器。其输出频率满足 F1=2.7×10⁴/R2(kΩ)、F2=0.725F1,扫描频率 FS=750/C3(nF)。采用电子振铃电路电话机的技术要求为:振铃功率灵敏度不大于 100 mVA(工作电流约 11 mA)、振铃音量不低于 70 dB(A);有音量调节功能的电话机,低档振铃音量应不低于 55 dB(A)。

三、用于音频理疗仪:

1. 用 CS8204 振铃电路制作音频理疗仪(图 3):CS8204 的①脚(VCC)接正电源,②脚(TR)为触发端,③脚(CL)为低频振荡器外接电容端,④脚(RL)为低频振荡器外接电阻端,改变外接电阻或电容即可改变低频振荡频率;⑤脚(VSS)接地;⑥脚(RH)为高频振荡器外接电阻端,⑦脚(CH)为高频振荡器外接电容端,改变外接电阻或电容即可改变高频振荡频率。低频频率 fL=1/1.234·W1(kΩ);当低频振荡器输出高电平时高频频率 fH1=1/1.515·W2;低频振荡器输出低电平时 fH2=1.25·fH1,低频振荡器决定高频频率的切换速率。R7 为限流电阻,W1 为低频频率调节、W2 为高频频率调节、W3 为音频输出强度调节。将振铃输出变压器反向使用(8:1300),R5、R6 为变压器初级限流电阻,若次级电压电流过大可用 R6 限流。

2. 用 LH1240 振铃电路制作音频理疗仪(图 4):经变压器变压送来的 48 V 交流电压经 D1 整流后取得 25 Hz、21.2 V 电压,加至 LH1240A 的⑧脚、①脚,经内部整流与稳压电路变为一定幅值直流电压供内部振荡与功放使用。LH1240A 的①、⑧脚为交流输入端,②脚接地,③脚为切换速率控制端(改变 C3 容量可改变振铃输出频率切换速度),④脚为输出频率控制端(改变 R2 阻值可改变铃声频率),⑤脚为音频输出端,⑦脚为内部整流器滤波端、C2 为电源滤波电容。R4 为变压器初级限流电阻,R5 为次级限流电阻,W1 为音频频率调节、W2 为音频输出强度调节。

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