基于农产品声学特性的信号处理模块设计
2．2 音频信号差分电路设计
单端信号指的是用一个线传输与地之间的电压差信号，但是由于地面会产生一定的电压波动，这会影响单端信号的质量，因此抗干扰性比较差。在设计中，音头的输出信号采用差分方式。差分信号指的是用两根线传输的信号，传输的是两根信号之间的电平差。因为两个信号都是相对于地的，当地的电势发生变化时，两个信号同时浮动，差分两根线之间的电压变化就会变小。拾音器输出信号的单端信号转差分信号，电路如图2所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/148177.htm
由于放大电路的输入信号为双输入及平衡式差分信号，而音频放大器产生单路信号，因此，需要设计阻抗匹配电路实现接口连接。假设拾音器产生信号为sint，则R2-6左端信号为sint，右端信号为sint，E2-2右端信号为sint，R2-7左端信号为2sint，即可认为放大器负端输入信号为A sint，放大器正端输入信号为2Asint，这构成了差分电路的输入，输入差为Asint，与拾音器信号相位相等，实现了拾音器信号的放大，并消除了共模干扰。
2．3 音频放大电路设计
INA217是TI公司的一款低噪声、低失真的音频放大器，具有电流反馈电路的设计，可用于低电平音频信号放大，如对称低阻微型话筒信号放大。INA217具有低噪声和宽频带，独特的失真消除电路把失真减小到极低水平。差分输入、低噪声和低失真度这些优越性能提供专业的微型话筒信号放大。
音频信号放大电路如图3所示，设计中所用的音频采集器是电容式，在放大电路中提供一个48 V的幻象电源，R3-1和R3-2为幻象电源提供了一个电流通路，还设计有开关用来使能与关闭幻象电源。E3-2和E3-3 2个电容将幻象电源和INA217输入电路隔离。4个1N4148的接入对静电释放和热插拔进行了保护。R3-4和R3-5为INA217提供了输入偏置电流。在反馈电路中的U3-2(OPA137)将直流输出电压调节为0 V，对音频信号不会产生任何影响。增益通过固定电阻R3-6和可变R3-7确定，R3-6决定了放大电路的最大增益。
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