6种音频电子开关电路分析

电子音频开关的电路原理图

图中虚线所框部分，可对音频信号进行通断控制。此外，在输出端接一点位器可使信号倒相。

T1是一个微型音频隔离变压器，其次级绕组两端通过两个晶体管接地。T1一端的阻抗由Q1确定，另一端阻抗由Q2确定。如果双稳态的A输出为10V，A输出为低电位，则Q1正向偏置且导通，对地呈阻抗。同时，Q2反向偏置，变压器的另一端对地实际上是开路。如果双稳态的状态实际上是开路。如果双稳态的状态与此相反，则上述阻抗情况亦相反。

6种音频电子开关电路分析

一、LM0037／1038四路立体声切换开关电路

LM1037／1038系18脚DIP封装的电子音频开关集成电路，其内部电路框图及基本应用电路见图1。

LM1037／1038内含逻辑控制、电子开关、缓冲、静音控制等电路，其外围电路亦很简单。LM1037／1038的②和④脚、⑥和⑧脚、11和13脚、17和15脚分别为四路立体声的输入端，①、③、16、18脚为开关控制端。LMl037高电平有效，LM1038为BcD码控制。控制端为高电平或BcD码时，把1R1L～4R4L

中任意一组输入信号切换到F4F5缓冲器，缓冲后分别从⑨⑩脚输出。例如K1接“3”端时，2R2L端输入信号切换至⑨⑩脚，其余端输入信号与⑨、⑩脚处于断开状态。

⑦脚为静音控制端，高电平有效。⑦脚为高电平时，F4F5输入端分别被F3F2短路到地，⑨10脚无信号输出。Kl置空档“O”时，F1输出为高电平，F2F3短路F4F5的输入端，Ic也处于静音状态。

LM1037与LM1038的引脚功能、电参数均相同，区别仅在于控制端、前者为电平控制，后者为BCD码控制。 它们的主要电参数见表1。

二、TDA1029四路立体声切换开关电路

TDA1029的外围电路比LM1037／1038更简捷，仅三个控制端就能切换四路立体声。它虽然无静音功能，但失真度、信噪比等指标比LM1037／1038稍优越。典型应用电路如图2所示。

TDA1029主要电参数为：Vrr=6～25V，在20Hz～20kHz内典型失真度为0．01～0．03％，声道隔离度大于70dB（主要取决于外围元件），信噪比为12dB以上；输入电压最大为5．0V（RMS）；可在低至400Ω的负载上获得电压增益为1，电流增益为10的五次方的信号输出；转换率为2V/us（1．3MHz）。

K分别接到1、2、3、4位时，INl和IN5、IN2和IN6、IN3和IN7、IN4和IN8端的输入信号分别切换到输出端。

三、轻触式四路立体声切换电路

图3为一例轻触式音频电子切换电路。

该电路由一块双四D锁存器4508和两块四双向模拟电子开关集成电路4066构成。4508的真值表见表2。4508的CP端在脉冲的上升沿作用下接收二极管D1～D4端数据，在高低电平期间接收的数据被锁存。cL端为“1”电平时无条件清零；EN=“l”电平时，输出Q1～Q4端为高阻态。这里cL和EN端不使用而接地。c1R1在开机时产生的脉冲用以对4508清零。

ANl～AN4为常开轻触式开关，任意按一下其中一个开关，例如AN3，+Vcc经AN3加至Icl的⑧、20脚，另一路径D2、加至Icl的②、14脚（cPl及cP2端）。在+Vcc上升沿作用下，Icl接收⑧、29脚数据（+Vcc），AN3松开后此数据被锁存，即Q13=Q23=“1”。Q23=“1”接通L声道电子开关；Q13=“l”使电子开关Ic2c导通，TuNE输入信号经R8、Ic2c送到TuNE输出端口。

图4为又一例轻触式四路立体切换电路。它是由4011及4052型CMos集成

电路构成的音频电子切换电路。4052的真值表见表3。

IC1构成二个RS触发器，若按一下AN1，则Icl⑤、13脚获瞬间低电平，输出端④、11脚翻转为高电平，Ic2a门⑧、⑨脚也为高电平，⑩脚变为低电平，LEDl被点亮，表明输入信号为PHONO；与此同时，Icl的③、⑩脚为“O”电平，即IC3的⑨、⑩脚为“00”电平，根据真值表Xout=X0，Yout=Y0，信号被切换到J11、J21输入端口。同理，按一下AN3，则信号被切换到J13、J23输入口。

四、遥控式音频电子切换开关电路

BA5048／5049为一对多通道遥控发射接收处理电路。5048为发射电路，5049为接收电路。

BA5048内含振荡器、分频计数器、时序脉冲发生器、驱动电路等。其应用电路见图5。②、③脚外接455kHz陶瓷振子，与内电路作用产生455kHz时基振荡信号，当任意按下一键时，键扫描信号经内部编码处理被调制在38kHz载频上，已调制信号从15脚输出，经V1放大后驱动红外发射管L1把信号发射出去。

接收与解调电路为大家熟知的CX20106A，此处简化成框图。cX20106A输出的数字信号送BA5049处理。原理如图6所示。

按下发射器上相应键后，Ic2的Q1～Q7相应的输出端输出正脉冲。例如，按一下cD键，Ic2 11脚输出一正脉冲，此正脉冲经二极管到IC3的D3端，同时也作用到cPl、cP2端。Ic3在其上升沿作用下接收D3端数据“1”，并在脉冲过去后锁存此数据，则有Q3=D3=“1”，M组件中K3接通，信号切换为cD信号。ANl～AN7为本机操作键，用于手动切换。这里M组件中K1～K7由用户自己选取，可以使用晶体管、继电器，模拟电子开关cD4066等，使用微小型继电器时，可以不失真地传送信号。

IC2还输出两个彼此反相的高低电平。按P+键，Ic2③脚为高电平，④脚为低电平；按P一键，③脚为低电平，④脚为高电平。③、④脚可用来控制电机的正转或反转等。

五、可与微处理器接口的音频切换与控制集成电路TDA8420

飞利浦公司的系列音频切换与控制Ic有TDA8420、TDA8425、TDA7300等，适合于与微机接口。图7为TDA8420的内部电路框图及基本应用电路。

TDA8420具有两路立体声输入选择、伪立体声、空间音色、高低音、音量控制等功能。上述功能的控制通过CLOCK、DATA、ADDRESS端与微机接口来实现。经过切换与控制处理的信号从L、R端输出。

六、多路输人／输出音频切换电路

上述介绍的几种电路均把多路输入切换到一路输出端，这在某些场合还不够用。图8为把多路音频输入切换到8路输出端口的一例实用电路。

ICl中的F1、F2两个“与非”门构成8kHz左右的振荡信号送入IC2 14脚（cP端）。IC2为时序脉冲分配计数器／十进制计数器，这里⑩脚Q4接15脚复位，以便构成4进制计数器，QO～Q3输出约2kHz的时序脉冲序列。Ic3、IC4、Ic9为双四D锁存器，其真值表前面已作介绍。K1、K2相当于片选开关，K1闭合，Ic3B、IC4A起作用，K2闭合，IC3A、IC4B起作用。下面分析K2

闭合的情况。

按下AN1～AN4中任意一键，例如按下AN2时，Ic2的Q1端高电平脉冲经D2到AN2加在R3上，此高电平同时经F3后使F1F2停振、加在IC2的13脚EN端，使之停止计数以保证在AN2按下期间Q0、Q1Q3端停止输出《恒为低电平）。与此同时，Ic9的cP端②脚为高电平时，Ic9接收D端数据并直接送到输出端Q即D1=D3=D4=Q1=Q3=Q4=“O”，Dz=Q2=“1”。IC9的Q2=1，则有IC3A、Ic4B的Q2=D2=“1”，电子开关Ic5c、Ic7c均闭合。2L、3R端的输入信号被切换到2L2、2R3的输出端。若K1闭合，AN2闭合时，则信号的切换关系为：3R=1R3，2L=1L2、K1、K2均闭合，则2L、3R端信号被分别切换到1L2、2L2，1R3、2R3端。

IC1的F4为自动清零电路。每次开机时，因R4c2的作用，F4输出短暂高电平，加至IC3、Ic4、Ic9的13、13、①、①脚，使它们清零。高电平之后为低电平，它们进入工作状态。AN5为手动清零开关。