51单片机~运放控制声控电路，运算放大器（各模式精细详解），NE5

51单片机~运放控制声控电路

（一）驻极体话筒：


（二）运算放大器：
说明：在使用时V+和V-之间没有压差不进行电路放大，但是一旦有了压差，就成为运算放大器，
（1）单电源：V+ > V-时，输出1（输出电压是1所代表的VCC（VCC是多少伏就输出多少伏）），V+ < V-时，输出0，就是输出0V。
（2）双电源时：输出所接正电压和伏电压（正负分别代表1和0）


（3）负反馈：

（4）运算放大器乘法运算~同向比例放大器：

解释：1. 当负反馈电路接上时，Vout的输出电压（就是Vout到接地的电路电压）Vout==VRF+VR1，由于负反馈接在V-，所以可以使用电流求电压。

2. 由于运放使用时有虚短和续断，所以V+和V-无电流流入，且V+电压 = V-电压 =VIn（自己设的，把V+电压赋值过来），这个电压就是R1上的结点电压，下面是GND，所以R1的电压就是VIn

3. 综上，Vout=VIn/VR1VR1+VIn/VR1VRF
AV=1+RF/R1(化简上式得到放大倍数–>相比V+放大了多少倍)
所以通过调整R1和RF的电阻可以调整放大倍数

反向比例放大器：
1. 同样遵循续断和虚短的道理：V+接GND为0V，所以V-如果输入正电压则Vout输出为负。

2. 原理，负反馈同样接V-，由于V+=V-，所以R1后面接的GND（如下图），所以Vout=VRF，由于V-流过R1时电压变为0，所以I=V-/R1=VIn/R1(同样VIn还是自己设的)
由于电流不能流入运放，所以RF的电流和R1电流相同（相当于通过Vout流出）。

3. 综上：Vout=-VIn/R1*RF（输出为负）
AV=-RF/R1

(5)电压跟随器：（就是不放大也不减小，跟随输入电压）
根据续断和虚短原理：
VIn=V+=V-=Vout

（6）运放实现加法运算：
注意前提：
R2=R3;
RF=R1;

由于Vin2电位低，所以我们的V+=低+R2的电压和，最终为（Vin1+Vin2）/2;

(7)反向加法运算电路：
注意前提R2=R3=RF

电流流向：

（8）减法运算电路：
注意前提：
R2=R4;
RF=R3;
解释：由于前提可知，V+就是R4的电压=V-；
再者R3=RF，所以V-=（Vin2+Vout）/2;也就=V+=Vin1/2；
最终得到Vout=Vin1-Vin2；

(9)运放实现微分运算：
不懂记住就行：Vout=-RC[d(Vin)/dt] ;*

(10)积分运算电路：
同样，记住结果就行：
Vout=-(1/RC) * ∫ Vin dt ;

(三)运放参数详解：
轨对轨：
1.输出轨对轨：
2.输入轨对轨（又名共模电压范围）：意思是Vin的偏值必须在VSS-1.5V之内，不能大于此值。

输出电流:
source是拉电流，Sink灌电流，后面红圈是输出的（拉）灌电流的范围：VID 是V+和V-的电压差



压摆率（重点参数，必须掌握，对信号处理非常重要）：

噪声（有效值，峰峰值）：

通道隔离度（CS，串扰衰减）：

共模抑制比（越大越好）·：

电源电压抑制比：

增益带宽积（对于选型极为重要）：

输入失调电压温漂：

输入失调电流温漂：

（四）RS触发器：


（五）NE555时基电路芯片说明：

注意红字，电容抗干扰用，RST复位电路要接高电平，不能让其为0，，引脚5如果不需要用来调节V-电压的话就要接地加电容抗干扰。

三极管导通时，6，7两个引脚会变成0V，截至时是5V（接下图解释）。


自己要学会分析：

话筒传感器驱动电路分析：
对于芯片来说：
首先，话筒内部震动电容检测到声音信号后将电路接通到NE555的第一个运放的V-上，然后Vout输出和第一个V-连接并将第一个运放的Vout联通在第二个运放上Vin2-，之后同样对第二个运放进行相同处理。最后导出电路到KSIN（口哨）和HTZS（掌声）进行输出。
之后由于两个运放的电路都放大RF/R1=10倍，所以叠加起来就是100倍。
注意：V+为什么要VCC和GND中间还带两个电阻，导致两个运放V+输出结为2.5V：
是因为如果低的话输出0就达不到双电源的效果，所以将X轴提升到2.5V的位置，这样就可相等于两个电源供电了。


声控传感器代码：

#include"reg52.h"

typedef signed char int8;
typedef signed int  int16;
typedef signed long  int32;
typedef unsigned char uint8;   //字符型
typedef unsigned int uint16;
typedef unsigned long uint32;

sbit GK = P1 ^ 7;     //光控模块
sbit SK = P1 ^ 6;     //声控模块

bit SK_flag;   //声控触发标志位

sbit JDQ = P2 ^ 0;
sbit SHIFT_CLOCK_595 = P1 ^ 4;    //74HC595
sbit data_A_595 = P1 ^ 0;
sbit LATCH_CLOCK_595 = P2 ^ 3;

void delay(uint16 x_ms)			   //延时毫秒
{
	uint16 i, j;
	for (i = x_ms; i > 0; i--)
		for (j = 114; j > 0; j--);
}

void xp74HC595(uint16 dat)
{
	uint16 i;
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		data_A_595 = (dat << i) & 0X80;
		SHIFT_CLOCK_595 = 0;		//时钟上升沿
		SHIFT_CLOCK_595 = 1;
	}
	LATCH_CLOCK_595 = 0;			 //给锁存器脉冲，上升沿
	LATCH_CLOCK_595 = 1;
}

void main(void)
{
	P1=0XFF;
	xp74HC595(0X40);
	xp74HC595(0X00);     //关电器
	GK   =1;
	SK   =1;
	SK_flag = 0;    //初始化
	while(1)
	{
		if(SK==1)
		{
			delay(10);
			if(SK==1)
			{
				SK_flag = ~ SK_flag;   //取反
				if(SK_flag==1)
				  xp74HC595(0X08);
				else
				{
				  xp74HC595(0X00);
				  delay(300);
				} 
			}	
		}	
	}
}