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Controllo Digitale di Guadagno di un Preamplificatore per applicazioni Audio gestito da Microcontrollore Elaborato di Laurea diPaolo Golzi Relatore: ProfessoressaCarla.

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Presentazione sul tema: "Controllo Digitale di Guadagno di un Preamplificatore per applicazioni Audio gestito da Microcontrollore Elaborato di Laurea diPaolo Golzi Relatore: ProfessoressaCarla."— Transcript della presentazione:

1 Controllo Digitale di Guadagno di un Preamplificatore per applicazioni Audio gestito da Microcontrollore Elaborato di Laurea diPaolo Golzi Relatore: ProfessoressaCarla Vacchi Correlatore: IngegnereDaniele Scarpa Università degli Studi di PAVIA Facoltà di Ingegneria Elettronica Telecomunicazioni Intestazione

2 Introduzione: Funzionalità del Preamplificatore CD Tuner Phono Preamp. Amp. Finale Guadagno (in tensione [dB]) Fixed gain Interfaccia RCA (trasferimento in tensione) Var. gain

3 Dispositivo Adottato: PGA2310 BurrBrown Diagramma Semplificato: Sezione Analogica + Logica di Controllo Digitale Interfaccia Seriale a 8+8 bit Guadagno Gv: dB passi 0.5dB Prestazioni Elettriche (rumore, banda, THD) Ampio Range di Regolazione (8bit 256 intervalli) Possibilità Daisy Chain (Realizzazione Multicanale)

4 Implementazione Interfaccia Digitale (2byte seriale) Due Possibili Soluzioni Due Possibili Soluzioni Hardware Dedicato Logica cablata Funzionalità complessa da realizzare (registri, contatori e porte logiche) Bassa Flessibilità di utilizzo Hardware certo Strumenti di Simulazione Software Dedicato Logica non cablata Utilizzo CPU: Microcontrollore PIC (hardware esterno semplice) Flessibilità di utilizzo Introduzione nuove funzionalità Sviluppo Progetto ricorsivo (HW SW)

5 Sintesi del Progetto : Schema Hardware (Core)

6 Sintesi del Progetto : Schema Hardware (Supply) Realizzare una stabilizzazione molto spinta per lalimentazione della sezione Analogica Prodotto Commercializzato da Technics con il nome di Virtual Battery Operation Lungo tempo di Warm-Up (10 sec.)

7 Sintesi del Progetto : Parte Software Core Software (Alto Livello) Core Software (Alto Livello) Gestione Interfaccia Seriale (SPI Assembler) Gestione Interfaccia Seriale (SPI Assembler) Seriale 16bit 1MHz (Crystal, YamahaDSP) PGA2310 Utente

8 Interfaccia Seriale ad 1MHz 16bit (Crystal, YamahaDSP) [1] Compatibilità con le sezioni di controllo di questi dispositivi per implementare un ingresso digitale come sviluppo futuro. PIC RISC Istruction Set ridotto (40 opcode) Controllo sui tempi execute (1 CLK time) Permette la realizzazione di temporizzazioni precise se controllate in software a livello macchina. Master Clock CLK (XTAL) = 20MHz (50ns) Clock di comunicazione SCLK = 1MHz (1μs) Controllare lesecuzione (19 cicli CLK) in modo da avere un bit trasmesso sullinterfaccia ogni 20 Master CLK.

9 Interfaccia Seriale ad 1MHz 16bit (Crystal, YamahaDSP) [2]

10 Funzioni Aggiuntive Ergonomia [1] 1.Gestione di un Display LCD (utilizzo di 4bit paralleli + 3 linee) Controller Hitachi HD44780 trasmissione half-byte parallela (4bit) abilitazione (1 linea) Register Select (istruzioni/mappa ASCII) (1 linea) Retroilluminazione (1 linea) 2.Decodifica IR RC5 (utilizzo di 1linea per il fotorilevatore) Standard Philips codice Manchester Modulato a 36kHz trasmissione di 14bit (5 adr, 6 cmd, 1 tog, 2start, rc5ok) MSB LSB MSB LSB Memorizzazione e Riconoscimento codice: utilizzo di un solo byte (command) Costant Bit-Time 1.778ms

11 Funzioni Aggiuntive Ergonomia [2] 3.Implementazione Stand-BY (utilizzo di 1 linea) SLEEP Function Gestione Interrupt Event (linea RB0) 4.Gestione Rampa Volume (software) Evitare Transizioni Brusche durante il cambio di ingresso Rampa Negativa (fino a guadagno = 0) Commutazione Ingresso Rampa Positiva (ripristino) Problema: Riuscire a decodificare RC5 Clock scalato a 312.5kHz (1:64 T=3.2µs) Sleep (linee ad alta impedenza) Tolgo Alimentazione Sez.Analogica Valuta INT0 (Power key) Valuta RC5 (Power code) Power? Wake-UP N Y Stand-BY

12 Flow Chart : Software Realizzato (versione 1.2b) Acquire RC5 Codes Demo Loop 1st Time? Load Defaults and Store in EEPROM N Y Start RUN Demo ? Setup ? Channel Names Store EEPROM Values Y Y N N Refresh LCD Evalutate KEYS Evalutate RC5 Command ? N Y Power ? N Y SPI, Gain Set to PGA2310 Input Set (Relay act.) Ramp Stand-BY Loop Exit USE EEPROM Settings Store EEPROM Values

13 Realizzazione Layout Prototipo: Routing 1.Interferenza EM sulle linee (sng. Digitali TTL e HF, sng. Analogici BF) 2.Diafonie/Interferenza Canali (configurazione masse a stella) 3.Implementazione ICSP (In Circuit Serial Programming) Schermo EM(I/C) RFI (box in rame) Separazione Sezione Analogica da Digitale Filtraggio sulla Sezione Analogica Configurazione Masse a stella Distanza e Geometria percorsi Previsione connettori per ICSP Uso di Jumper per isolare Capacità Alimentazione

14 Realizzazione Layout Prototipo: PCB finale

15 Considerazioni Conclusive : Conoscenze raggiunte In Particolare questo progetto mi ha permesso di: Utilizzare/Soddisfare standard Elettrici e di Comunicazione Utilizzare/Soddisfare standard Elettrici e di Comunicazione Implementare sistemi completi basati sui Microcontrollori Implementare sistemi completi basati sui Microcontrollori Approfondire lutilizzo di strumenti CAD per Layout Approfondire lutilizzo di strumenti CAD per Layout Valutare problemi legati ad Interferenza EM (segnali) Valutare problemi legati ad Interferenza EM (segnali) Sviluppare un progetto nella sua completezza : Sviluppare un progetto nella sua completezza : Progettazione Realizzazione Collaudo Revisione Grazie per la Vostra Attenzione …


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