数字式音响控制器的原理及设计

0 引言
本设计的基本思路是分两个系统一通道选择系统和音量控制系统进行设计，然后进行整合。这样分系统的设计，大大降低了设计复杂度，各系统的设计和修改只影响系统本身，而不会影响其他系统，这样就使电路有了局部性。系统的原理框图如图1所示。

系统的设计没有考虑输入设备，输入的音频信号不予以考虑，默认是优良的音频信号；在这里将输入的8个音频输入进行选择以达到8种音效，我们通过一级放大电路将选择的音频送入到音量控制系统，这之间的传输采用的是直接耦合，直接连接到了音量控制电路的输入端，之后进行音量的自由选择，这样就实现了音效和音量的控制。

1 通道选择系统
1．1 系统实现功能
1)对8个通道实行选择；2)通道选择用按键实现，按一次，通道选择加1，加至第8通道，再按回到第1通道；3)持续按下按键，每200ms转下一个通道；4)一位LED实现通道选择的显示。
1．2 电路总体框图

1．3 系统工作原理
通道选择系统由计数脉冲发生器、二进制计数器、数据分配器等部分组成。原理图见附录图示。其工作原理如下：555及其外围电路组成计数脉冲发生器，当电路接通电源后，它将输出一连串周期约为200ms的脉冲信号，通过按钮A1将脉冲信号送入加法计数器74LS161作为计数脉冲；计数器输出送入作为数据分配器使用的74LS138，通过数字输出控制“电子开关”，对与“电子开关”相连接的各个通道进行选择输出；同时计数器输出到译码显示电路，进行通道选择的数字显示。按下A1，工作加法计数状态，计数器输出按BCD码依次变为高电平，数据分配器按照计数器送入的BCD码分配相应的数据，控制相应“电子开关”对通道进行选择，进而实现对通道的数字控制选择；同时LED数码管显示所选通道。(例如：按下A1持续450ms，计数器记录为2，相应BCD码为010，送入数据分配器，则要分配控制第2通道开启，选择第2通道的音频输入；LED数码管显示为2)
1．4 各部分电路原理
(1)计数器电路。74LS161是四位同步加法计数器，当时钟脉冲信号施加于CP端时，进行加法计数开始计数。CO是进位信号输出端，可供级联使用；PE控制P0～P3并行数据输入，Q0～Q3是计数器状态输出端。
(2)通道选择电路。74LS138是3-8译码器和分配器，当E3=1，且E1=E2=0时分配器工作，A0～A3是输出控制端，Y0～Y7是输出端。“电子开关”采用两支NPN和PNP三极管和前置运放构成，由Y0～Y7经过反相器74LS04后控制，开关输出通过控制各通道经过的运算放大电路，进行选择，如图3所示。