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集成电路之音乐集成电路
音乐集成电路是一种乐曲发生电路，它可以向外输出固定存储的乐曲。音乐集成电路具有外接元件少、价格低、功能齐全和使用方便的特点，在报警器、工艺品、玩具、电子钟及其他家用电器中得到了广泛的应用。 VN b7+8{I'
一、音乐集成电路的结构及基本工作原理 XQV, g2qk
音乐集成电路有许多系列，且在控制功能上也各不相同，但它们的基本电路结构和工作原理大都是相同的。 >* &6,=4(
音乐集成电路的内部电路结构如图18-81所示，它由控制电路、振荡电路、存储器(ROM)、节拍发生器、音阶发生器、调制器、音色发生器、音色和节拍选择器及前置放大器等组成。下面将图中各电路的功能作以简要介绍。 lw?7!l D;%
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1．振荡电路 L=) .G
振荡电路由外接电阻R构成一个完整的振荡器，其振荡频率与R阻值的大小有关，一般的振荡频率为100kHz或50kHz。振荡频率是音调发生器和节奏发生器的时间基准。 | B oL9
2．存储器 bK8L& z G
存储器(ROM)的存储容量有64字七位的，也有512字七位的不等，其中四位用于控制音调发生器，三位用于控制节奏发生器，同时也提供自停信号。 A %)LUm
3．音调发生器 ~)K \ 'bX-
音调发生器按ROM的数据分配产生不同音调的代码。 t Z\o" pS~
4．节拍发生器 ? oZk yrB
节拍发生器按ROM的数据分配，可提供八种节拍去控制ROM地址时钟。 L GK yMLx 5．速度控制 .fv lcDX
它可提供与放音速度相匹配的速度，这种速度已按编好的程序固化在集成电路内，不能由外部选择。 I2N*MX `
6．包络发生器 < #K=yb;8
包络发生器的功能是产生包络信号，包络信号的形状决定着乐曲的音色。音调信号和节奏信号经包络发生器形成合成音乐信号后输送给驱动电路。 J}IEMJ I
7．驱动电路 Q 3{Dd m
不同的集成电路驱动电路各不相同，有的在输出端输出电流，可直接驱动压电蜂鸣器；有的集成电路内还设置有前置放大器。 Y@S g %%_
二、音乐集成电路的封装形式 spJk:%Bkl
音乐集成电路的封装形式基本有三种，即双列直插式塑封，单排直插式塑封及印板黑膏封，如图18-82所示。 Qs:DIr$d6
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三、使用中注意事项 TGr&&u# 8
音乐集成电路在使用中应注意以下事项： 5'n 3F/rT~
①应正确了解和选用集成电路的工作电压，否则将会产生失真。 N F%T#[ P
②外接电阻阻值的大小与输出的音调有关，阻值小时音调高，阻值大时音调低。
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③由于集成电路的种类很多，有时很难从型号及外形上知道它输出的乐曲或语音内容。因此在选购这类集成电路时，最好f临时搭接外围元件，试听一下曲调是否理想。 l6$%,E w
④有的集成电路输出电流很小，对于这类集成电路，应外接放大电路。 sc, m(a,2
⑤音乐集成电路大多由CMOS电路组成，因此焊接时应使电烙铁外壳可靠接地。
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四、一些常用音乐集成电路 w $-? rIj7
1．HY-100系列音乐集成电路 lh %v" d&O
HY-100系列音乐集成电路是一种大规模CMOS集成电路。该电路将包括前置放大器和功率放大器在内的所有电路用CMOS技术集成在一块25mm×15mm的印制电路板上，在芯片上已焊接有一个68kQ的电阻，如图18-83所示。 8:9. #EhN
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HY-100系列音乐集成电路具有驱动能力大和输出端运用灵活的特点，其中⑤脚为功率输出端，能直接驱动扬声器。它的③、④脚是前置放大器输出端，可用于推动压电蜂鸣器工作或推动半导体三极管。HY-100系列音乐集成电路是一个可以用作门铃的电路，当用正脉冲触发②脚触发端时，它便会自动演奏长约20s的乐曲。 dqs-Ox!T/s
图18-84所示是HY-100系列音乐集成电路的应用电路，其中图(a)所示电路是直接驱动扬声器的一种门铃电路，只要按动按钮开关S，便可触发电路工作。图(b)所示电路是用压电陶瓷片作为发声元件的门铃电路，由于压电陶瓷片推动电压低，没有必要使用电路的功放级，故将压电蜂呜器接在了Ic的③、①脚。图(c)所示电路是同时驱动扬声器和发光二极管的音乐门铃电路，发光二极管VD可随音乐旋律发光。 j V v82G8
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2．KD-156音乐集成电路 4J>#O \A1
KD-156音乐集成电路可发出“叮咚”及鸟鸣两种声响，音响纯正悦耳，是用来制作电子门铃的专用集成电路。用这种集成电路制作的电子门铃电路，如图18-85所示。图中的A、B端为两个触发信号输入端，A为正脉冲触发端，B为负脉冲触发端。S1为按钮开关，S2为选择开关。当S2置于图示位置时，按动SS时A端和电源正极接通，IC被触发后输出鸟鸣信号，经VT1放大后推动扬声器发出鸟鸣声。若将S2拨向另一选择位置，在按动S1时，B端则和电源的负极接通，即获得负脉冲触发信号，在触发信号的作用下，扬声器可发出两声“叮咚”声响。 DVt=JSU`qV
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3．HY系列音乐集成电路 % K4;][
HY系列音乐集成电路受触发后立即会输出音乐信号，奏呜时间为20s。该系列产品外围元件少，耗电省，且应用灵活，适用于门铃、玩具、各种呼叫及报警装置。该系列产品型号较多，下面仅介绍其中的一部分型号。 .l\/-AQsf@
(1)HY-1音乐集成电路 +wc},qtty
HY-1音乐集成电路内存一首乐曲。当触发端受脉冲触发后立即输出音乐信号，乐曲程序结束时工作自行停止。当触发端与触发电平相连时，电路反复鸣奏，直到脱离触发电平且正常演奏的乐曲程序结束后才自行停止。电路内设有前置放大器和功放，使用灵活，可直接驱动扬声器，也可以从前置放大器引出端驱动电蜂鸣器。图18-86所示电路是HY-1的应用电路。 k6X8Bv O W
(2)HY-2音乐集成电路 r'S r h J
HY-2音乐集成电路内存三首乐曲，每对电路触发一次，输出的音乐信号也改变一次。当触发端与触发电平相连时，电路将反复鸣奏内存的三首乐曲，直到去除触发电平为止。HY-2音乐集成电路的典型应用电路如图18-87所示。 V^A5H[lr
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(3)HY-3音乐集成电路 >t]l'V^ Y
HY-3音乐集成电路是一种多首音乐信号发生器，其ROM阵列规模较大，可存储8～12首乐曲，并可显示出不同乐器的音色。它的输出功率较大，可直接驱动扬声器发出乐曲声。其触发工作的方式与HY-2相同。由于该电路可输出12首不同的乐曲信号，故特别适用于电子钟报时，使电子钟每小时奏响一首不同的乐曲。HY-3音乐集成电路的典型应用电路如图18-88所示。 1ve" e F_
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4．CIC2850／CIC3830系列音乐集成电路 9U Ze_{R
CIC2850／CIC3830系列音乐集成电路是单乐曲发生器，它们的外引线排列及封装形式为9脚单排直插式塑封，其引脚功能见表18-39，该系列产品输出乐曲名见表18-40。
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CIC2850和CIC3830两个系列由于输出电流为0．2～2．2mA，不能直接驱动扬声器工作，但可直接驱动压电蜂呜器工作。这两个系列的产品可适用于时钟、门铃、玩具等。图18-89所示是CIC2850系列音乐集成电路的典型应用电路。图(a)所示的电路只要开关S—闭合，就可反复地回放乐曲，释放开关S后，乐曲在最后一个音符上停止。图(b)所示的电路每按动一次按钮开关S，电路可以回放一次乐曲，然后在最后一个音符上停止。 U3 D 2K 5．CIC481系列音乐集成电路 J j !0[G
CIC481系列音乐集成电路是一种包含多首具有钢琴、风琴、曼陀林三种效果歌曲的集成电路。其中CIC481内含8首乐曲，CIC482内含12首乐曲，CIC483内含10首乐曲。乐曲可以单循环或连续地回放。CIC481系列产品采用16脚双列式塑封，它的各引脚功能见表18-41，控制功能真值表见表18-42。 /a( 1?WC#2
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按表18-42控制乐曲输出的典型电路如图18-90所示。该电路采用推挽三极管输出，以增大输出功率，C1和C2是用来消除高频振荡的。在CE、LP、SL、AS各脚均接有功能选择用的开关，通过它们可实现真值表中所列的各种控制功能。 _Mz< zX]y
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6．Cw9561模拟声集成电路 6C + BrC
CW9561模拟声集成电路是一种能发出警报声、汽笛声、警车声及机枪声的集成电路它的典型应用电路如图18-91所示。在图(a)所示电路中，当开关S2分别置于A、B、C位置，电路可分别发出报警声、汽笛声和警车声；当S1开关闭合时，不论S2开关置于什么位置，它都会发出机枪声。在图(b)所示电路中，S2为双刀四掷开关，当S2置于各挡时，它会分别发出警笛声、机枪声、救护车声及消防车声。 0c"[wcAe
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7、TS系列模拟声集成电路 4&l0`^v !
模拟鸟叫电路简述 S. % ''O
原理图如下： mb*<\i In
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集成电路有5个引出点1、2、3、4、5，功能是： & YB A O-
1——电源正极 u2;/joN
2——触发 PZN~<'S9 >
3——原始音频输出 L e7KA srB
4——放大音频输出 _;R,<- l
5——电源负极 ..$T vY@_
电容C的功用：电容C是瓷片电容器，电容量是0.01微法，图中括号里的“103”是另一种表示方法，意思是“10”后面再加3个0，即“10000”，这种表示法的默认单位是“微微法”；1微法＝1000000微微法。所以，“0.01”微法＝“103”微微法。 `*KPs Thv
C用来防止三极管BG（9014）的自激。有时候，电路制作完全正确，但是喇叭就是无声，那时候加上电容C就好了。这是因为三极管放大倍数太大，产生自激，反而抑制了。因此，在BG（9014）放大倍数较小的情况下，不用C也可以。
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