麦克风|SSM2166集成电路高端麦克风前置放大器，具有可变压缩、噪声选通和可调增益集成电路|mv

文章图片

一个基于单个SSM2166集成电路的完整麦克风信号调节系统。该集成电路主要用于声带应用，提供放大、RMS检测、限制、可变压缩和向下扩展。集成压控放大器（VCA）在信号路径中提供高达60dB的增益，带宽约为30kHz 。额外增益由输入缓冲运算放大器电路提供，该电路可设置在0 dB到20 dB之间的任何位置，总信号路径增益高达80 dB 。该项目使用单个+5 V电源运行，接收高达1Vrms的输入信号，并将输出信号电平>1Vrms（3Vp-p）输出到>5 k的负载中?. 内部RMS探测器有一个由外部电容器设置的时间常数。 SSM2166包含用于音频和语音带信号的输入缓冲和自动增益控制（AGC）电路。电路操作通过提供用户可调的时间常数和压缩比进行优化。向下扩展（噪声选通）功能可在没有输入信号的情况下消除电路噪声。
车载微调电位器允许用户设置向下扩展阈值、限制阈值（旋转点）、输入缓冲固定增益以及旋转点处内部VCA的标称增益。

电路板特
特性：
工作电源5V DC（4.5V至5.5V）
支持电容话筒
使用微调电位计调节压缩比
使用微调电位计调整旋转点
使用微调电位器调节噪声门阈值
支持?麦克风连接器
低噪音和失真
断电功能
20千赫带宽（61分贝）
PCB尺寸36.99 x 26.51毫米

电路图
注意：压缩比（可使用可选的固定电阻器R9或微调电位计PR4设置）
通过微调电位计PR4或可选电阻器R9 RCOMP ，压缩比可以从1:1（无压缩）变化到15:1以上。 VRP以上的输入信号以大约15:1的固定压缩比进行压缩。压缩比可通过连接在压缩比引脚（引脚10）和GND或可选R9之间的可调微调器PR4设置。降低RCOMP可以获得更小的压缩比。其值约为17 k? 或更小，压缩比为1:1 。 AGC性能是在压缩比介于2:1和15:1之间时实现的，具体取决于应用。电位计PR4用于调节该参数。该操作区域是“限制区域”改变压缩比对极限区域没有影响。压缩区域和限制区域之间的断点称为“限制阈值”或“旋转点” ，由用户在SSM2166中指定。
增益调整-微调电位计PR3或可选电阻器R3
最大增益由增益调整微调器PR3设置。这是一个电阻，范围在1K到1K之间? 和20K? 将导致标称VCA增益分别在0 dB到约20 dB之间变化。将增益调整引脚保持在打开状态（无连接）也可以将VCA增益设置为最大值。输入信号电平为VRP的系统增益由RGAIN固定，与压缩比无关，是系统的“标称增益” 。用户可通过车载VCA将系统的标称增益增加20 dB 。此外， SSM2166的输入缓冲器配置为在R2和R4下提供0 dB至20 dB的固定增益。旋转点处VCA的增益由连接在引脚2和GND RGAIN之间的可选电阻器R3或微调电位计PR3的值设置。
旋转点调整–微调电位计PR1或可选电阻器R6
旋转点：控制电路中的内部直流参考电压，用于设置旋转点。通过改变微调电位计PR1或可选电阻器R6（连接在正极电源和旋转点设置引脚（引脚11）之间），旋转点可以从约20 mV rms变化到1 V rms 。旋转点与RROT PT成反比。例如， 1K? 电阻器通常会将旋转点设置为1 V rms ，而55 k? 电阻器通常会将旋转点设置为约30 mV rms 。由于对大于旋转点（VIN>VRP）的信号进行限制，旋转点有效地设置了最大输出信号电平。建议将旋转点设置在典型输入信号范围的上限，以便压缩区域覆盖整个所需的输入信号范围。偶尔较大的信号瞬态将通过限制器的作用衰减。
噪声门调整–微调电位计PR2或可选电阻器R7
相对于缓冲器的输出，噪声门的范围从0.3 mV到超过0.5 mV 。为了使这个范围适合您的应用，您可能需要衰减输入或以不同的方式分配缓冲增益和VCA增益。
音频输入信号由输入缓冲器处理，然后由VCA处理。输入缓冲器的输入阻抗约为180 k? 致消息来源。音频+IN（SSM2166的引脚7）处存在约1.5 V的直流电压， C4用作接地参考源的阻断电容。对于大多数音频应用而言， 0.1μF电容器是一个不错的选择。输入缓冲器是一个单位增益稳定的放大器，可以驱动VCA的低阻抗输入。 VCA是一种低失真、可变增益放大器，其增益由侧链控制电路设置。 VCA的输入是一个串联的虚拟接地，约为1K?. 电容器C3用于缓冲器输出和VCA输入之间的阻塞。 1K? 放大器之间的阻抗决定了该电容器的值，该值通常在10μF之间。 VCA放大流经C3的输入信号电流，并将该电流转换为SSM2166输出引脚（引脚13）处的电压。根据控制电路设置的增益，从输入到输出的净增益可高达60 dB（无额外的缓冲增益）。旋转点处VCA的增益由连接在引脚2和GND之间的电阻器RGAIN的值设置。 SSM2166的AGC范围可高达60 dB 。 SSM2166上的VCAIN引脚（引脚3）是VCA的同相输入端子。 SSM2166的输出阻抗通常小于75? 销13上的外部负载应大于5 k?. 该装置的标称输出直流电压约为2.2 V 。输出端提供电容器C8 ，用于屏蔽接地负载。 SSM2166的带宽在所有增益设置下都相当宽。增益高达60 dB时，上3 dB点约为30 kHz（使用输入缓冲器获得额外增益，电路带宽不受影响）。 SSM2166的较低3 dB截止频率由VCA的输入阻抗设置（1 k?) 和C3 。虽然输入缓冲器的噪声是固定的，但VCA的输入参考噪声是增益的函数。当增益达到最大值时， VCA输入噪声被设计为最小值。