音频信号经过一个由运放和电阻组成的50 Ohm阻抗匹配网络后，经由量程操控模块进行处理，若是一般的100mV-5V的电压，咱们挑选直通，也就是说信号没有衰减或许扩大，可是若信号太小，12位的A/D转化器在2.5V参阅电压的条件下的最小分辨力为1mV左右，所以假如挑选直通的话其离散化处理的差错将会很大，所以若是收集到信号后发现其值太小，在20mV-250mV之间的话，咱们可以将其认定为小信号，然后挑选信号经过20倍增益的扩大器后再进行A/D采样。
电源体系规划
经过12位A/D转化器ADS7819转化后的数字信号经由32位MCU进行FFT改换和处理，剖析其频谱特性和各个频率点的功率值，然后将这些值送由Atmega16进行显现。信号由32 位MCU剖析后判别其周期性，然后由Atmegal6进行丈量，然后进行显现。
单元电路规划
前级阻抗匹配和扩大电路规划
信号输入后经过R5，R6两个100Ohm的电阻和一个高精度外表运放AD620完成跟从效果，因为抱负运放的输入阻抗为无穷大，所以输入阻抗即为：R5//R6=50Ohm，阻抗匹配后的经过继电器操控是对信号直接送给AD转化仍是扩大20倍后再进行AD转化。在这道标题里，需求检测各频率重量及其功率，而且要丈量正弦信号的失真度，这就要求在对小信号进行扩大时，要尽或许少的引进信号的扩大失真。正弦信号的理论核算失真度为零，对引进的信号失真十分活络，所以对信号的扩大，运放的挑选是个要点。咱们挑选的运放是TI公司的低噪声、低失真的外表扩大器INA217，其失真度在频率为1KHz，增益为20dB（100倍扩大）时仅为0.004%，其内部原理图如下图所示。
AD转化及操控模块电路规划
选用12位AD转化器ADS7819进行转化，将转化的数据送32位操控器进行处理。
前级扩大和AD转化
Atmega16操控板
本音频信号剖析仪由32位MCU为主操控器，经过AD转化，对音频信号进行采样，把接连信号离散化，然后经过FFT快速傅氏改换运算，在时域和频域对音频信号各个频率重量以及功率等目标进行剖析和处理，然后经过高分辨率的LCD对信号的频谱进行显现。该体系可以精确丈量的音频信号频率规模为20Hz-10KHz，其起伏规模为5mVpp-5Vpp，分辨力分为20Hz和100Hz两档。丈量功率精确度高达1%，而且可以精确的丈量周期信号的周期，是抱负的音频信号剖析仪的解决方案。
