專利名稱：音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制電機(jī)振動(dòng)的裝置，特別涉及一種音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置。
背景技術(shù)：
目前，用于移動(dòng)通訊終端、例如手機(jī)上振動(dòng)的工作原理通常是當(dāng)設(shè)定振動(dòng)模式后，手機(jī)接收到短消息或來(lái)電時(shí)，便啟動(dòng)手機(jī)內(nèi)部的振動(dòng)電機(jī)，通過(guò)振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，且振動(dòng)的方式均為固定式；由于這種振動(dòng)模式固定，不能隨著播放的音樂(lè)或鈴聲產(chǎn)生有節(jié)奏的振動(dòng)，從而不能滿足人們輕松愉悅、方便識(shí)別等更先進(jìn)的使用要求。因此該領(lǐng)域的技術(shù)人員也在不斷開發(fā)探索，嘗試采用設(shè)有單片機(jī)的電路完成這一新的課題，但采用設(shè)有單片機(jī)的電路，往往結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本很高，其設(shè)計(jì)隨音樂(lè)節(jié)奏振動(dòng)往往局限于幾種固定的振動(dòng)模式，達(dá)不到真正意義的隨音樂(lè)節(jié)奏振動(dòng)。另外，Immerision公司采用軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)功能，不但開發(fā)生產(chǎn)成本很高，同時(shí)軟件設(shè)計(jì)模式無(wú)法達(dá)到隨音樂(lè)節(jié)奏振動(dòng)的無(wú)限變化，只能局限于預(yù)先設(shè)定的編程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、體小量輕、成本低、適用廣的音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置，其特征在于該裝置控制電路由音頻信號(hào)放大處理電路、電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路、正弦波信號(hào)發(fā)生電路、功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊連接組成，輸出信號(hào)控制電機(jī)；音頻信號(hào)輸入，進(jìn)入音頻信號(hào)放大處理電路，進(jìn)行波形預(yù)處理，其中三極管Q1發(fā)射極直接接地，使其工作在非對(duì)稱放大狀態(tài)，以加大強(qiáng)弱節(jié)奏區(qū)分；音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)處理后進(jìn)入電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路，節(jié)奏信號(hào)生成，IC1是一可調(diào)輸出精密串聯(lián)穩(wěn)壓器件，它設(shè)有一門檻電壓Vref，高于此電壓輸出低電平V1，低于此電壓輸出高電平Vh；然后經(jīng)過(guò)芯片IC1的C端輸出給電阻R4、R5、三極管Q2組成的反向放大電路，使其壓降達(dá)到芯片IC2的觸發(fā)電壓；正弦波信號(hào)發(fā)生電路，設(shè)定好的R，C值，產(chǎn)生出175Hz正弦波；功率放大驅(qū)動(dòng)電路將正弦波信號(hào)進(jìn)行放大，使其電壓Vpp達(dá)到電機(jī)額定的工作電壓。
本發(fā)明的有益效果是1、音樂(lè)信號(hào)放大與波形預(yù)處理電路中三極管采用發(fā)射極直接接地方式，使其工作在非對(duì)稱放大狀態(tài)，這樣可以使得音樂(lè)強(qiáng)弱區(qū)分明顯，節(jié)奏感加強(qiáng)，能夠很好的體現(xiàn)出歌曲、音樂(lè)強(qiáng)弱節(jié)奏的欣賞效果，適應(yīng)范圍廣。
2、本電路設(shè)計(jì)顯著的特點(diǎn)是將TL431可調(diào)輸出精密并聯(lián)穩(wěn)壓器應(yīng)用為音頻信號(hào)電平檢測(cè)和控制信號(hào)產(chǎn)生，使用效果明顯優(yōu)于其它復(fù)雜電路，該單元電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、減少元器件用量，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，更加適于形成產(chǎn)品化生產(chǎn)。
3、正弦波信號(hào)發(fā)生電路中的芯片IC2采用CD4011，工作電壓范圍寬，適合低電壓，外圍電路元器件少，整個(gè)電路成本低，性能穩(wěn)定。
4、采用設(shè)有TDA7050的功率放大驅(qū)動(dòng)電路具有工作電壓低、外圍電路簡(jiǎn)單，輸出信號(hào)功率大，體積小，功耗小等特點(diǎn)；使用效果優(yōu)良，可達(dá)到在音樂(lè)強(qiáng)弱節(jié)奏信號(hào)下電機(jī)的最好震動(dòng)效果。
5、本電路設(shè)計(jì)真正體現(xiàn)了隨音樂(lè)節(jié)奏振動(dòng)的意義在于不但具有無(wú)限變化的聽覺享受，還增加了觸覺的實(shí)時(shí)反饋，通過(guò)觸覺來(lái)感受音樂(lè)，時(shí)尚新穎、趣味無(wú)窮、有益于人性化的現(xiàn)代生活理念，增加了用戶的滿意度；觸覺的反饋同時(shí)有益于擴(kuò)展新的發(fā)展空間，符合未來(lái)手機(jī)娛樂(lè)性功能的發(fā)展趨勢(shì)。
綜上所述，電路頻響適應(yīng)音樂(lè)節(jié)奏強(qiáng)弱效果明顯，輸出阻抗與微型電機(jī)匹配，實(shí)際應(yīng)用效果非常突出，且特別適合手機(jī)直接使用。該電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，電路元器件少；輸出信號(hào)功率大，電源電壓低，電路耗電小。因此，保證了電路高效率、低功耗，且有效縮小體積，降低成本，應(yīng)用廣泛。


圖1是本發(fā)明控制電路模塊連接方框示意圖；圖2是本發(fā)明控制電路原理圖；圖3是本發(fā)明電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路中門檻電壓波形示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征詳述如下如圖1、圖2所示，一種音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置，其特征在于該裝置控制電路由音頻信號(hào)放大處理電路I、電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路II、正弦波信號(hào)發(fā)生電路III、功率放大驅(qū)動(dòng)電路IV模塊連接組成，輸出信號(hào)控制電機(jī)M；音頻信號(hào)通過(guò)接口J1輸入，進(jìn)入音頻信號(hào)放大處理電路I，進(jìn)行波形預(yù)處理，其中三極管Q1發(fā)射極直接接地的特殊連接，使其工作在非對(duì)稱放大狀態(tài)，以加大強(qiáng)弱節(jié)奏區(qū)分；音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)處理后進(jìn)入電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路II，節(jié)奏信號(hào)生成，芯片IC1是一可調(diào)輸出精密串聯(lián)穩(wěn)壓器件，它有一門檻電壓Vref，高于此電壓輸出低電平V1，低于此電壓輸出高電平Vh；然后經(jīng)過(guò)芯片IC1的C端輸出給電阻R4、R5、三極管Q2組成的反向放大電路，使其壓降能達(dá)到芯片IC2的觸發(fā)電壓；正弦波信號(hào)發(fā)生電路III，設(shè)定好的R、C值，產(chǎn)生出175Hz正弦波；功率放大驅(qū)動(dòng)電路IV將正弦波信號(hào)進(jìn)行放大，使其電壓Vpp達(dá)到電機(jī)額定工作電壓。
具體的說(shuō)，音頻信號(hào)輸入，經(jīng)過(guò)電容C1濾去直流信號(hào)，經(jīng)過(guò)由電阻R1、R2、R3和三極管Q1組成的放大電路從三極管Q1集電極輸出到電容C2，經(jīng)過(guò)電容C2再次濾去直流和小波信號(hào)，然后與芯片IC1的Ref端相連，從芯片IC1的Cathode端子輸出，然后再經(jīng)過(guò)一個(gè)由電阻R4、R5、R6，三極管Q2組成的放大電路，從三極管Q2的集電極輸出信號(hào)到電容C3，濾去直流信號(hào)后輸出到芯片IC2的Vin1端，進(jìn)入電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路，該電路由芯片IC2，電阻R7、R8、R9，電容C4、C5組成，生成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由芯片IC2的Vout3端子輸出，經(jīng)過(guò)電阻R9輸出到電容C7，再經(jīng)過(guò)電容C7濾去直流，經(jīng)過(guò)電阻R10濾去干擾波，與芯片IC3的Vin1和Vin3端子相連，經(jīng)過(guò)芯片IC3功率放大，從Vout1和Vout2兩端子輸出，與電機(jī)M相連接。
MP3音樂(lè)信號(hào)源的電平范圍是約0.5～1.5Vpp，為了完成其后的電平檢測(cè)要求，選擇電阻R1、R2恰當(dāng)?shù)淖柚?，如R1＝3K，R2＝10K；使晶體管工作在非對(duì)稱放大狀態(tài)，晶體管Q1發(fā)射極直接接地，可以明顯的加大音樂(lè)節(jié)奏感，使強(qiáng)弱節(jié)奏區(qū)分明顯。
芯片IC1選擇以TL431可調(diào)精密串聯(lián)穩(wěn)壓器為核心的電平檢測(cè)與信號(hào)節(jié)奏生成電路，能適應(yīng)3.6V低電壓工作，輸出信號(hào)能有效控制下一級(jí)電路工作，完成信號(hào)波形數(shù)字化變換功能。
TL431設(shè)置一門檻電壓2.5V，高于該電壓的輸出低電平，低于該電壓的輸出高電平，如圖3所示。
由于TL431的輸出電平達(dá)不到CD4011的觸發(fā)電平，需要對(duì)其放大，輸出電平Vpp＝2.5V～4.2V。
正弦波發(fā)生電路中的芯片IC2采用CD4011，CD4011具有工作電壓低，電路簡(jiǎn)潔，波形好，輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)等特點(diǎn)。
輸入信號(hào)是高電平，產(chǎn)生175Hz正弦波，否則不工作。
將CD4011產(chǎn)生的正弦波通過(guò)芯片IC3采用的TDA7050進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)。
電路工作參數(shù)如下1、工作電壓Vss3.6～4.5V；2、總靜態(tài)電流Max 10mA；3、平均工作電流Max 150mA；4、輸出功率100mW～150mW；5、電路功耗Max 0.5W。
實(shí)施中，音頻信號(hào)放大電路也可采用集成運(yùn)放放大電路、TDA7050、LM4882等放大電路，但會(huì)增加成本。功率放大驅(qū)動(dòng)電路采用TDA7050，其適合低電壓工作，外圍器件少，價(jià)格較低；也可采用型號(hào)為L(zhǎng)M4882，MAX4410等適合低電壓工作的音頻功率放大IC替代，但這樣會(huì)增設(shè)外圍器件的數(shù)量，加之采用IC價(jià)格較高，從而會(huì)加大成本，增大體積。
本發(fā)明特有的電路設(shè)計(jì)可應(yīng)用于手機(jī)，提取控制參數(shù)作為節(jié)奏參數(shù)，每產(chǎn)生一個(gè)節(jié)奏參數(shù)即高電平，生成相同時(shí)間長(zhǎng)度的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行修整。同理，該電路設(shè)計(jì)還可應(yīng)用于游戲設(shè)備(手柄等)。
上述參照實(shí)施例對(duì)音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限定性的，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置，其特征在于該裝置控制電路由音頻信號(hào)放大處理電路、電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路、正弦波信號(hào)發(fā)生電路、功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊連接組成，輸出信號(hào)控制電機(jī)；音頻信號(hào)輸入，進(jìn)入音頻信號(hào)放大處理電路，進(jìn)行波形預(yù)處理，其中三極管Q1發(fā)射極直接接地，使其工作在非對(duì)稱放大狀態(tài)，以加大強(qiáng)弱節(jié)奏區(qū)分；音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)處理后進(jìn)入電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路，節(jié)奏信號(hào)生成，IC1是一可調(diào)輸出精密串聯(lián)穩(wěn)壓器件，它設(shè)有一門檻電壓Vref，高于此電壓輸出低電平V1，低于此電壓輸出高電平Vh；然后經(jīng)過(guò)芯片IC1的C端輸出給電阻R4、R5、三極管Q2組成的反向放大電路，使其壓降達(dá)到芯片IC2的觸發(fā)電壓；正弦波信號(hào)發(fā)生電路，設(shè)定好的R、C值，產(chǎn)生出175Hz正弦波；功率放大驅(qū)動(dòng)電路將正弦波信號(hào)進(jìn)行放大，使其電壓Vpp達(dá)到電機(jī)額定的工作電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置，其特征在于所述芯片IC1采用型號(hào)是TL431。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置，其特征在于所述芯片IC1設(shè)有的門檻電壓Vref為2.5V。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種音頻控制電機(jī)振動(dòng)的裝置，其控制電路由音頻信號(hào)放大處理、電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成、正弦波信號(hào)發(fā)生、功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊連接組成，輸出信號(hào)控制電機(jī)。音頻信號(hào)進(jìn)入音頻信號(hào)放大處理電路，進(jìn)行波形預(yù)處理，其中三極管Q1發(fā)射極直接接地，使其工作在非對(duì)稱放大狀態(tài)，加大強(qiáng)弱節(jié)奏區(qū)分；然后進(jìn)入電平檢測(cè)與節(jié)奏信號(hào)生成電路，芯片IC1為一可調(diào)輸出精密串聯(lián)穩(wěn)壓器件，經(jīng)過(guò)芯片IC1的C端輸出給電阻R4、R5、三極管Q2組成的反向放大電路，使其壓降達(dá)到芯片IC2的觸發(fā)電壓；正弦波信號(hào)發(fā)生電路，設(shè)定好的R、C值，產(chǎn)生出175Hz正弦波；功率放大驅(qū)動(dòng)電路將正弦波信號(hào)放大，使其電壓Vpp達(dá)到電機(jī)額定的工作電壓。該電路簡(jiǎn)單，效果顯著。
文檔編號(hào)H02P7/06GK1913335SQ20061001544
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者杜俊岺, 張峰 申請(qǐng)人:天津三星電機(jī)有限公司