Микросхемы серии ISD1600B производства компании Nuvoton Technology Corporation представляют собой однокристальное устройство записи голосового сообщения длительностью от 6 до 40 секунд. Длительность зависит как от характеристик конкретной микросхемы серии, так и от частоты дискретизации, которая изменяется при помощи внешнего резистора и может лежать в диапазоне от 4 до 12 кГц. При уменьшении частоты дискретизации качество фонограммы ухудшается, но увеличивается ее длительность. Записанные данные хранятся в энергонезависимой памяти без сжатия, что обеспечивает высокое качество фонограммы.
На заметку. Диапазон рабочего напряжения серии ИМС составляет 2.4…5.5 В, что позволяет использовать микросхему в самой разнообразной аппаратуре как с автономным, так и сетевым питанием.
Состав и возможности
Микросхема оснащена встроенным тактовым генератор с управлением внешним резистором (частота дискретизации), микрофонным предварительным усилителем с АРУ, фильтром, массивом многоуровневой энергонезависимой памяти, сглаживающим фильтром, широтно-импульсным модулятором, усилителем мощности для непосредственного подключения громкоговорителя, отдельным выходом для подключения внешнего усилителя. Серия ISD1600B также поддерживает дополнительную функцию «vAlert» (voiceAlert), которую можно использовать в качестве индикатора нового сообщения.
Рассмотрим цоколевку и назначение выводов микросхемы.
Назначение выводов микросхемы следующее:
- Vssd – цифровая земля;
- REC* – запись начинается сразу после появления на входе низкого уровня. При появлении высокого уровня или по заполнении памяти запись останавливается.
- PLAYE – воспроизведение начинается после появления низкого уровня и заканчивается после проигрывания всей фонограммы даже если уровень на входе стане твысоким.
- PLAYL – воспроизведение начинается после появления низкого уровня и останавливается, когда он станет высоким.
- Vssa – аналоговая земля.
- MIC+ – положительный вход микрофона. Сигнал поступает на предварительный усилитель с АРУЗ. Внутреннее сопротивление входа 10 кОм.
- МIC- – отрицательный вход микрофона. Такое включение обеспечивает подавление шума и синфазного сигнала при дифференциальном подключении микрофона.
- SP- – выход для управления динамиком с внутренним сопротивлением 8 Ом.
- Vssp – заземление ШИМ-контроллера.
- Vcca – источник питания аналоговых узлов.
- SP+ – управление внешним динамиком с внутренним сопротивлением 8 Ом.
- AGC – вход для управления автоматической регулировкой уровня усиления микрофона. При подключении вывода к общему проводу обеспечивается максимальное усиление.
- AUD – выход на внешний УМЗЧ.
- Posc – вывод для подключения резистора, задающего частоту дискретизации. Более низкая частота обеспечивает более длительное время записи, но ухудшает качество фонограммы.
- Uccd – питание цифровой части микросхемы. Вывод необходим, как и отдельные заземления, для минимизации помех и шума.
- LED – выход на индикатор состояния устройства. Светодиод горит при записи (низкий уровень на выходе) и мигает при наличии непрочитанного сообщения. После прослушивания фонограммы светодиод гаснет. Может использоваться как для индикации наличия нового сообщения, так и для управления внешними устройствами.
* Запись имеет приоритет над воспроизведением. Если во время цикла воспроизведения значение REC устанавливается на низкий уровень, воспроизведение немедленно останавливается и запись начинается с начала памяти.
Длительность записи и частота дискретизации
Как было отмечено выше, частота дискретизации, а значит, и качество фонограммы, зависят от номинала резистора, подключаемого к выводу Posc и общему проводу. Ниже приведем таблицу зависимости частоты дискретизации и длительности фонограммы от номинала резистора.
Из таблицы видно, что, длительность фонограммы зависит не только он частоты дискретизации, но и от конкретной микросхемы серии.
Полезно! Если оперативно изменять наминал частотозадающего резистора (для записи один, для воспроизведения другой) , то легко добиться определенных звуковых эффектов – замедления или ускорения фонограммы и тембра.
Основные характеристики
Теперь перейдем к основным техническим характеристикам микросхем серии ISD1600B. После окончания записи или воспроизведения устройство переходит в ждущий режим и потребляет ток порядка 1 мкА, но не более 10 мкА при условии, что на входах PLAYE, PLAYL и REC присутствует высокий логический уровень. Остальные технические характеристики серии следующие:
- напряжение питания, В – 2.5…5.5;
- максимальное входное напряжение, В – 5.5;
- потребляемый ток в режиме ожидания, мкА – 1…10;
- потребляемый ток в режиме записи, мА – 20;
- потребляемый ток в режиме воспроизведения, мА – 20;
- выходное сопротивление нагрузки по выходам Sp, Ом – 8;
- мощность нагрузки, мВт – 670;
- выходное сопротивление по выходу AUD, Ом – 390;
- сопротивление по входам MIC, кОм – 10;
- гармонические искажения, % – 1.
Схема подключения
По сути, микросхема является готовым однокристальным устройством записи/воспроизведения, а потому требует минимум навесных элементов. Типовая схема включения серии изображена на рисунке ниже.
Частоту дискретизации и длительность записи фонограммы задает резистор R4. Номинал его можно подобрать по таблице, приведенной выше. Усилитель мощности с громкоговорителем, подключенный к выводу AUD, является необязательным и служит для повышения уровня воспроизведения, если мощности встроенного УНЧ (выходы SP) недостаточно. Назначение кнопок управления (их всего 3) можно узнать из списка назначения выводов (см. выше). О назначении светодиода и его режимах работы мы уже говорили.
Элементы, помеченные * являются необязательными, но их подбором можно несколько улучшить качество фонограммы и стабильность работы системы. Шины питания, помеченные *** должны иметь минимальную длину и присоединяться как можно ближе к источнику питания и соответствующим выводам микросхем. Это существенно снижает помехи в аудиосигнале от цифровой части.
В качествен микрофона используется электретный микрофон со встроенным предварительным усилителем. Подойдет, к примеру, микрофон от любого мобильного телефона. При необходимости вместо него можно подключить источник сигнала через соответствующий резистивный делитель.
На этом обзор микросхем серии ISD1600B, думается, можно закончить.
