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1、首都师范大学Capital Normal University 论文编码（原论文分类号）： 首都师范大学本科生毕业论文多路开关式混音器的设计与制作集成电路的应用院 系 信息工程学院 专 业 电子信息工程 年 级 2004 学 号 1041000200 指导老师 马昆宝 论文作者 王雪 完成日期 2008年 5月 12日 I中文摘要伴随着电子技术的高速发展，电子线路功能不断更新强大，数量急剧膨胀，应用越来越广，渗透到了人类生活的方方面面，可以想象，电子线路的应用和发展在现代社会充当着多么至关重要的作用。另外，随着我国改革开放的推进，社会逐步向信息社会发展，人民生活水平有了很大提高，电子技术不仅在
2、工作和学习中不可或缺，甚至，在娱乐生活中也日益重要，越来越多的人去享受电子信息化的现代生活带给人们的乐趣，如唱歌，看电影，录歌等等。而在这些时候，我们都离不开一个重要的东西混音器，为此，提出了“多路开关式混音器”的设计任务，使我们更加了解混音器的应用原理，更好的应用于生活中。多路开关式混音器就是把多路音频输入信号混合为1路输出，它与直接式混音相比，具有窜扰小，失真小，混音逼真等优点。制作多路开关式混音器，我使用Multisim9软件和Protel99软件对电路进行设计、测试，最后完成电路焊接，使电路实现设计的逻辑功能。论文的的主要内容介绍：一、多路开关式混音器的设计思路，电路的主要组成和每个单
3、元的工作原理。二、设计和制作电路过程中遇到的各种问题及解决方案。三、毕设总结及附录等。关键词：输入 放大 开关 振荡 计数English abstractWith the electronic technology development highly, the function of electronic circuit is renewing unceasingly formidable, quantity inflates suddenly, the application was getting more and more broad, seeps the aspects which
4、the humanity lived, conceivable, electronic circuits application and the development were acting as the how very important function in the modern society. Moreover, along with our country reform and open policys advancement, the society develops gradually to the information society, the living stand
5、ards had the very big enhancement, the electronic technologies in have worked not only and in the study indispensable, even, day by day it was also important in the entertainment life, more and more people enjoyed the electronic informationization the modern life to take to peoples pleasure, like sa
6、ng, watches the movie, recorded song and so on. At this time, We cannot leave an important thingThe Mixer, for this reason, proposed “multiway switch type mixer” the task of design, made us even more to understand mixers application principle, better application in life.The multiway switch type mixe
7、r is that put the multi-channel audio frequency signal mix into 1 group output, compare to the mixes sound directly, it has the confusion to be young, the low distortion, mixes the sound clearly and so on merits. Manufactures the multiway switch type mixer, I use the Multisim9 software and the Prote
8、l99 software carry on the design, the test for the electric circuit, finally I do the electric circuit welding completely, causes the electric circuit to realize the design logical function.The main idea of the paper:First, multiway switch type mixers design mentality, electric circuits main composi
9、tion and each unit principle of work.Second,in electric circuits design and simulation process ,I find all kinds of questions and the solution of them.Third, The summarizes of graduation project and the appendix and so on.Key Words： Input Enlargement Switch Vibration Counting目 录中文摘要IENGLISH ABSTRACT
10、II目 录III前 言1第一章 课题简介21.1 设计原则及设计指标21.2 多路开关式混音器的概述2第二章 电路总体设计42.1 设计思路42.2 混音器组成部分及框图4第三章 单元电路的设计与仿真63.1音频信号的放大63.2 脉冲信号73.3模拟开关的应用83.4 BCD计数器的计数显示103.5其他电路元件11第四章 整体电路的仿真及实现134.1整体电路的仿真134.2 PCB设计图144.3 成品实现与安装调试过程15第五章 毕设总结18致谢19附录20参 考 文 献22首都师范大学Capital Normal University前 言电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理
11、离散信息的数字电路。供消费用的微波炉和电视、先进的工业控制系统、空间通讯系统、交通控制雷达系统、医院急救系统等在设计过程中无一不用到数字技术。数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。集成电路的类型很多，从大的方面可分为模拟和数字集成电路两大类。根据数字集成电路的大小，又分为小规模集成电路（SSI），中规模集成电路（MSI），大规模集成电路（MSI）和超大规模集成电路（VLSI）。而按结构工艺分，又分为很多种，其中， TTL74系列和CMOS 4000、4500系列是通用性最强，应用最广泛的应用集成电路。而我设计的多路开关式混音器就是主要
12、应用CMOS 4000、4500系列的芯片，主要原理是通过模拟电子开关和BCD计数器等芯片设计和制作的小规模集成电路，把多路音频输入信号混合为1路输出，例如，3个传声器输入和1个VCD音频输入混合后再输入到功效。随时代的发展进步，混音器受到了越来越广泛的应用，各种混音器呈现在大家的眼前，适用于家庭，歌舞厅，录音室，让我们目不暇接。一般混音器的作用主要是调整频响曲线，对不同的音频频率进行不同的衰耗，达到调整音频信号音色效果。如一部音乐经调整后可以得到摇滚、流行音乐、爵士、音乐厅等不同的效果；并能对混响时间进行调整，呈现出不同的“回音”效果等等。而本文所研究的多路开关式混音器的设计和制作过程只是做
13、一个最简单的混音效果，主要是用开关控制不同频率的音效通过该混音器选择输出的过程和原理，下文就为大家详细展示一下这些内容。第一章 课题简介1.1 设计原则及设计指标（一）设计指标在多路音频设备输入的情况下，往往需要用到音频混音电路。今要求： 设计一个带有前置放大功能的音频信号切换电路，能模拟混音效果； 在multisim9虚拟软件下进行仿真、设计和调试，并使用Protel99SE软件设计出印刷电路板； 最后制作成实物，并将设计原理阐述清楚。要求能够使音频信号顺利通过。（二）设计要求画出电路原理图（或仿真电路图）；元器件及参数选择；电路仿真与调试；PCB文件生成与打印输出。1.2 多路开关式混音器
14、的概述根据设计原则及指标，我翻看了许多资料，看了许多实际的混音器和音频切换电路的组成模块，又认真分析和研究了相关内容的原理和应用，在对这个课题有了更深一步了解后，设计了多路开关式混音器，它的主要目的是把多路音频输入信号混合为1路输出，例如，3个传声器输入和1个VCD音频输入混合后再输入到功效。它表面上看是一个多路音频信号混合输出的过程，其实是一个音频快速切换电路，所以，开关式混音器与直接式混音相比，它具有窜扰小，失真小，混音逼真等优点。1.3 提出设计方案根据我所查的资料和老师要求的设计指标，我列出了下面两种方案：方案I，如下图音频输入通道滤波器时钟信号音频输出计数器模拟开关音频放大器振荡器压
15、缩器/限幅器键盘编码器图1.1 设计方案I1) 通道滤波器：消除音频信号的干扰波，滤掉杂音。2) 音频放大器：对通过的音频信号进行放大。3) 键盘编码器：开关和编码器组成的键盘编码器，控制选择输入的音频信号。4) 时钟信号：振荡器发出脉冲信号。5) 计数器：把输入的脉冲信号通过计数转成地址信号送到模拟开关电路中。6) 模拟开关：通过计数器发送来的地址信号切换选择输入的音频信号。7) 压缩器/限幅器：压缩和限制音频信号动态，防止过载削波；产生特殊音响效果，并有一定的降低噪音的作用。8) 振荡器：是专业音频处理设备，主要作用是产生有用的谐波。9) 音频输出：对输出的音频信号滤除干扰并放大输出。方案，如下图音频输入音频前置放大器BCD计数器双向模拟开关时钟信号音频输出译码器图1.2 设计方案1) BCD计数器：在脉冲信号的作用下进行计数。
