低功耗红外音频功率放大器的设计

本系统采用TI的MSP430F2013超低功耗单片机为控制核心，主要是用来作为红外信号的解码和对音频处理芯片的控制。音频处理和功放是采用maxim公司的MAX5406和MAX9763，能够实现对音量、均衡、低音和高音控制。同时系统具有温度保护功能，在芯片温度达到135摄氏度或以上，会自动关机，保护芯片不被烧坏

方案比较设计论证

方案一

采用TDA2030芯片，这种方案耗电大，功能少，故不采用。

方案二

采用MSP430，MAX5406，MAX9763三个芯片，以MSP430超低功耗单片机为控制核心，对MAX5406芯片进行控制，可以实现对系统音量，均衡，低高音，静音，开关机等控制。

实现功能不仅很多，而且系统也保持着非常低的功耗。

系统设计

系统框图如上

各芯片功能介绍

MSP430F2013是TI公司MSP430系列的一款超低功耗微控制器，它具有以下结构特点：16位的RISC CPU、16位的寄存器和常数发生器，可以获得很高的代码效率；五种低功耗模式，在便携式的测量应用中可以延长电池的使用寿命；数控振荡器（DCO）使得从低功耗模式切换到正常模式只要不到1μs；一个16位的定时器；WATCHDOG；10个I/O口；具备同步通信协议（SPI或者I2C）；一个16位的Σ-Δ ADC。

MAX9763是立体声或单声3W桥接负载（BTL）音频功率放大器，立体声单端耳机放大器，同时也包含了耳机感应电路和一个2:1输入复用器。该系列器件采用4.5V至5.5V单电源工作，具有业界顶级的100dB电源抑制比，无需另加线性调节器就可直接使用充满噪声的电源工作。0.002%的超低THD+N确保对音频信号进行高保真放大。专有的咔嗒和噼噗声抑制技术可消除上电、断电时出现的杂音。节能方面的特性包括：低至4mV的VOS （最大限度减小了通过扬声器直流电流），消耗电源电流仅为13mA，关断模式下耗电仅10µA。MUTE （静音）功能能快速地打开或关闭输出。耳机感应电路可检测到耳机的接入，并自动将放大器配置为扬声器或耳机模式。在扬声器模式下，放大器可持续地向一个3 负载提供最高达3W的平均功率。在耳机模式下，放大器则可持续地向一个16 负载提供最高达200mW的平均功率。放大器的增益在外部设定，便于对给定负载提供最优化的输出电平。此组放大器还具有一个2:1的输入复用器，可实现多音频源之间的选择切换。还可以利用复用器，通过选择外部均衡网络，实现对扬声器有限的频响进行补偿。对各种功能的控制可以通过一个简单并行控制接口来完成。

下面是音频功放模块的电路图和PCB

MAX5406是一个立体声音频处理器它能够实现音量、均衡、音质、Ambience、静音、低音、高音、重低音、伪立体声控制。该器件具有双路32抽头对数数字电位器，用于音量控制，双路数字电位器，用于均衡控制，线性数字电位器用于音质控制。通过一个简单的去抖按钮接口控制所有功能。每一次按钮按下，MAX5406会改变其滑动端的设置。Maxim公司专有的SmartWiper™技术无需微控制器（µC）即可提高滑动端的变化速率。如果保持控制输入为低的时间大于1s，则滑动端以4Hz的速率变化，若保持4s，则滑动端的变化速率增至16Hz。内置的咔哒/噼噗声抑制功能可以消除抽头跳变时出现的杂音。 MAX5406具有亚低音输出，内部混合左右声道的信号。外置滤波电容允许客户自行调整亚低音输出的截止频率。低音提升模式增强了左右声道的低频响应性能。内置的偏置放大器可生成所需的（VDD + VSS） / 2偏置电压，无需外部运算放大器即可实现单极性工作。 MAX5406还具有ambience控制功能，可增强耳机和台式机扬声器的左右声道输出的隔离度；同时还具有伪立体声特性，可使单声信号接近立体声效果。

下面是音频处理系统电路图和PCB

下面是程序流程图

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