电容器不靠谱怎么办？诊断电路送上-电子技术方案|电路图讲解

电解电容器是种很不可靠的电子元件。其中一种失效是逐渐失去容量，这在电源故障发生之前几乎察觉不到。因此，如果可以监测电子设备滤波电容器的状况，将很有价值。本文中的设计方案可用来监控掉电期间的电容电压，并将超出规格的状态记录到NVRAM/EEPROM存储器中。

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电解电容器远不是最可靠的电子元件。其中一种失效是逐渐失去容量，这在电源故障发生之前几乎察觉不到。因此，如果可以实时监测电子设备滤波电容器的状况，那将是很有价值的。

下面这个简单的设计方案可用来监控掉电期间的电容电压，并将超出规格的状态记录到NVRAM / EEPROM存储器中。

图1：概念性电容监控电路（单通道）。

这个设计只需要一个微控制器、ADC和一些非易失性存储器，这意味着对大多数系统而言，基本上不需要额外的成本或组件。图1只显示了一个监测通道，当然也可以检查多个电压（例如，稳压器的输入电压VIN 和多个输出电平 VOUT）。

当关闭（P_OFF）信号发送到系统时，μC就禁止所有中断以及电路中重要的（和不可预知的）功耗。

然后，μC通过计算电压下降一定量所需的时间来估算滤波器电容。或者，程序也可以测量一定时间之前和之后的电压差。

无论哪种情况，在所有电源的最小输出电压VOUT和μC所需的最小工作电压之间必须有足够的余量，以便有足够的时间进行测量。

如果测量值不在规定的范围内，μC会将诊断数据写入NVRAM，可在下次加电时对其执行操作。

R1和R2的功能与ADC输入范围相匹配，并可作为电容放电的主要“测试负载”。有源电路汲取的电源电流变化太大而不能依赖。

如有必要，仅在断电期间接通电阻，以便电源电流可以最小化，如图2所示。

图2：切换测试负载以降低功耗。

在计算阈值时，不要忘记电容是与温度甚至可能与电压有关的，并且可能有相当宽的容差。

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激励器介绍

激励器是一种谐波发生器，利用人的心理声学特性，对声音信号进行修饰和美化的声处理设备。通过给声音增加高频谐波成分等多种方法，可以改善音质、音色、提高声音的穿透力，增加声音的空间感。现代激励器不仅可以创造出高频谐波，而且还具有低频扩展和音乐风格等功能，使低音效果更加完美、音乐更具表现力。

使用激励器提高声音的清晰度，可懂性和表现力。使声音更加悦耳动听，降低听音疲劳，增加响度。虽然激励器只给声音增加了0.5dB左右的谐波成分，但实际听起来，音量好像增加了10dB左右。使声音的听觉响度明显增加，声音图像的立体感，以及声音的分离度的增加;改善了声音的定位和层次感，还可以提高重放声音的音质，磁带的复制率。因为声信号在传送和录制过程中会损失高频谐波成分，出现高频噪声。此时前者用激励器先对信号进行补偿，后者可用滤波器将高频噪声滤掉后，再营造出高音成分，保证重放音质。

激励器的调节需要音响师对系统的音质和音色进行判别，再根据主观听音评价进行调整。

分频器介绍

分频器是指将不同频段的声音信号区分开来，分别给于放大，然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。在高质量声音重放时，需要进行电子分频处理。它可分为两种：

(1)功率分频器：位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有的直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。

(2)电子分频器：将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于专业扩声系统。

均衡器介绍

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。均衡器分为三类：图示均衡器，参量均衡器和房间均衡器。

1、图示均衡器：亦称图表均衡器，通过面板上推拉键的分布，可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线，各个频率的提升和衰减情况一目了然，它采用恒定Q值技术，每个频点设有一个推拉电位器，无论提升或衰减某频率，滤波器的频带宽始终不变。常用的专业图示均衡器则是将20Hz~20kHz的信号分成10段、15段、27段、31段来进行调节。这样人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。一般来说10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布，使用在一般场合下，15段均衡器是2/3倍频程均衡器，使用在专业扩声上，31段均衡器是1/3倍频程均衡器，多数有在比较重要的需要精细补偿的场合下，图示均衡器结构简单，直观明了，故在专业音响中应用非常广泛。

2、参量均衡器：亦称参数均衡器，对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡器，多附设在调音台上，但也有独立的参量均衡器，调节的参数内容包括频段、频点、增益和品质因数Q值等，可以美化(包括丑化)和修饰声音，使声音(或音乐)风格更加鲜明突出，丰富多彩达到所需要的艺术效果。

3、房间均衡器，用于调整房间内的频率响应特性曲线的均衡器，由于装饰材料对不同频率的吸收(或反射)量不同以及简正共振的影响造成声染色，所以必须用房间均衡器对由于建声方面的频率缺陷加以客观地补偿调节。

频段分得越细，调节的峰越尖锐，即Q值(品质因数)越高，调节时补偿得越细致，频段分的越粗则调节的峰就比较宽，当声场传输频率特性曲线比较复杂时较难补偿。

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。在通信系统中，在系带系统中插入均衡器能够减小码间干扰的影响。

压缩限幅器介绍

压缩限幅器是压缩器和限幅器的统称。它是音频信号的一种处理设备，可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限制。压缩器为可变增益放大器，其放大倍数(增益)可以随输入信号的强弱而自动变化，是成反比的。当输入信号达到一定程度(阈值也称临界值)时，输出信号随输入信号的增加而增加，这种情况称为压缩(Compressor);不再增加则称为限制(Limiter)。过去的压限器采用硬拐点(Hard-knee)技术，输入信号一达到阈值。增益就立即减少，这样就会出现信号在拐点(增益变化的转折点)处动态突变现象，使人耳明显地感觉到强信号被突然压缩的现象。为了解决这一不足，现代新型压限器采用了软拐点(soft-knee)技术，这种压限器在阈值前后的压缩比变化是平衡的，渐变的，使压缩变化难以察觉，音质进一步提高。

压限器在录音过程中可以使乐器和歌唱者的音量保持一定的平衡;保证各种信号强度的均衡。有时也用来消除歌唱者的口齿声，或利用改变压缩和释放时间，产生声音由小变大的“反转声”特殊效果。在广播系统中是用它来压缩较大动态范围的节目信号在防止调制失真和防止发射机过载的前提下，提高平均发射电平。在歌舞厅的扩声系统中，压限器是将信号通过压缩在保持原节目的风貌下，降低音乐的动态，以满足扩声系统和艺术活动的要求。

虽然压限器有多种用途，现代压缩器普通采用了软拐点等新技术，可进一步减小压限器的压缩器的副作用，但是并不意味着压限器对音质的破坏作用就已不复存在了。所以，在扩声系统中，不要滥用压限器，即使要用也应该慎用减少用压限器对信号进行处理。这不仅是保护功放、音箱的需要，也是对改善音质的需要。

均衡器与激励器的区别

1、人耳可以听到的声音频率，公认的是20Hz至20KHz(Hz赫兹，频率的单位)。

2、所有的音响设备，拾音、混合、放大、扬声都会因为器材、材质等各种影响，造成一个声音信号在传输中某些频率的衰减或增加。

3、均衡器可以指定对某些需要改动的频率进行增加或衰减。通常用来修正已经被客观条件改变了的声音频率曲线。

4、激励器是恢复音频信号所丢失的谐波成份，有效地扩展高频带宽并提高信噪比，从而提高声音还原的清晰度和表现力。当然也有人认为激励器其实是在创造一种失真，而这种失真带来的谐波成分会听上去很舒服。仁者见仁智者见智，我一般就当它是味精。

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