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调音器是一种乐器辅助工具，乐器对着使用时间会不断变化的，需要使用固定音高的器件进行定音。 这种弯成并行叉形的金属棒大家是不是看着很熟悉，通过敲击叉形上部发音，是由英国小号演奏家 J · 修尔于1711年发明，音叉的泛音极少，且十分纯正。通过每条之间的频率相差固定赫兹，以便于各种标准音高定音之用。 随着科技的发展，目前市场上主要的流行的调音器是电子式，通过对振动的采集，然后与固定频率的音进行对比进行输出显示，如下： 这个就是咱们这次拆解的ET-01电子调音器。 接下来好好看看这个小玩意： 长按按键进行开关机，并通过短按按键进行音乐器具替换，已更换不同的频率，下图为尤克里里界面： 通过机械夹子固定到琴头，夹子处有泡棉，用于减少共振的干扰： 上下壳之间通过卡扣方式稳固连接，开壳： 可以看到本设备通过一个3V的妮蔻电池供电，座还是直接焊接在板子上的，拉进看看晶振： 用的是一个8M直插型晶振，当时这种晶振还是用的不较多的。 可以看到板卡是通过两个自攻螺丝固定的，我们写下来看看： 导电条出现了，还是一个牛屎芯片，咱们主要还是了解一下如何实现的振动的检测。 板卡正面： 板卡背面： 对其电路图进行了检测，主要检测功能如下： 振动的检测是是通过蜂鸣片实现的，就是板卡正面圆圆的传感器，其产生的是一个交变信号，通过一个串联的电容将直流部分滤掉，然后通过LM358进行跟随，再比较。 按键功能是通过下面的导电硅胶垫实现的，按下后会导致板卡背面的PCB导通。 断码液晶屏使用的是导电胶条进行安装和固定，来一张全家桶： 上壳中还有一个透明的PVC壳，白色的是具有两个灯的背光板，分别通过10Ω电阻由单片机直接控制（黑线，绿线）。 这算是一个专业的设备，通过固定在琴头，与面板共振后，通过内部的蜂鸣片进行振动频率的采集（这种振动采集频率的方式确实是我第一次见到），然后通过与内部存储的标准频谱进行对比，会指示偏移方向，然后通过调节使指针指向中间位置为最佳。

由于DAC的输出可能会经过电阻分压、经过加减法器运算之类的，所以很多时候在它的后级会加上电压跟随器，以增加输入阻抗、减小输出阻抗；使用ADC时，也同样经常会使用它来处理信号。 在使用LM358搭建电压跟随器时，我遇到过输入电压接近零点而输出电压保持在0.6V以上的情况，从网上了解到这并不是个别现象，而是经常出现，有人给出的解决方法是使用正负电源供电，或者加下拉电阻。但是LM358的技术手册描述，它的输出电压摆幅在0V附近时并没有问题（技术手册上提供的最低输出电压 典型值 为5mV），同样有人做过实验，确实表现非常好。那这个0.6V到底从哪里来呢？难道买到的LM358是假货吗？ 为了找出问题所在，首先根据下面的原理图，使用实验板搭建出电路： 第一步：电位器的输出从0V～+5V，无论抽头是悬空还是接到5pin，IC5A的1pin输出电压摆幅为0V～+3.8V，这说明第一个电压跟随器工作正常； 第二步：1pin的输出为0V～+3.8V时，无论它是悬空还是接到ADC引脚，IC5B的7pin输出电压摆幅为0V～+3.8V，这说明第二个跟随器也工作正常，前一个电压跟随器接到后一个电压跟随器是没有问题的。 第三步：此时把一个10K的电阻接入ADC引脚做上拉，IC5B的7pin输出电压摆幅为0.7V～+3.8V；当更换这个上拉电阻为1K时，IC5B的7pin输出电压摆幅为+1V～+3.8V；当更换这个上拉电阻为50K时，IC5B的7pin输出电压摆幅为+0.6V～+3.8V；当更换这个电阻慢慢接近于0欧姆时，IC5B的7pin输出电压慢慢接近VCC。 为了进一步验证上拉电阻的影响，将这个运放的输出接到STM32F103RBT6的ADC引脚上，此时发现，当ADC的引脚设置为GPIO_Mode_AIN时，运放的输出摆幅正常；而当ADC的引脚设置为GPIO_Mode_IPU时，出现了上面的输出摆幅+0.6V～+3.8V的情况。通过查询STM32F103RBT6的技术手册知道，当IO口设置为上拉时，会使能内部的弱上拉电阻，大约40K欧姆。这一现象刚好符合上面的分析。 再进一步验证，将运放的输出从ADC断开，直接加上50K的上拉电阻，会发现它的输出摆幅有同样的变化。 由此可见，LM358运放的输出对上拉电阻敏感，但这是为什么呢？难道运放输出不应该是不受负载电阻影响吗？为什么加上拉电阻之后输出会出现错误，而加上下拉电阻又完全没有问题呢？为了搞清楚这个，有必要把俺这本尘封已久的《模拟电子技术基础》拿出来了！ 这是LM358的芯片内部原理图，来自ON Semiconductor公司的LM358技术手册，它和《模拟电子技术基础》书中F324的原理图非常类似: 首先，最右侧的灰色部分是一个恒流源，用于给整个电路提供恒流偏置，Q19、Q16、Q15因为集电区面积的不同而构成了不同比例的电流源，Q8和Q10构成了镜像电流源，给末级提供静态电流； 其次，最左侧是一个双端输入单端输出的共集共射差分放大电路，Q3和Q4是有源负载，将Q18的集电极电流变化转换成输出电流，接到Q5； 然后，中间是一个共集共射放大电路，具备很强的放大能力； 最后，靠右部分是射极输出电路，25欧姆的电阻和Q12一起构成了正向电流保护，正常工作时Q12截止，Q10上有50uA的偏置电流，而Q11处于截止状态，Uo=U9c-U14be-U13be-Ur；正常情况下，Q11应该处于截止状态，因为Q9的集电极电位比Q11的发射极电位要高；当上拉电阻接入时，（由于Q9集电极电位接近零点，Q11发射极被拉高，所以Q11被打开，Uo为Q11的EB电压，约为0.7V左右，而0.7V反馈接入正向输入引脚，又使得Q9的集电极电平保持零点，当输入电压大于0.7V时，Q9的集电极电平会接近VCC，并且在负反馈的作用下重新达到平衡，？？？）破坏了射极输出电路的负反馈，因此零点附近的信号被钳位到0.7V左右。 要验证这一点，将LM358的深度负反馈去掉，而直接使用开环放大。发现当没有上拉电阻时，U+=VCC，U-=1.5V，则Uo=+3.8V；而U+=0V，U-=1.5V，则Uo=0V；当使用了上拉电阻，U+=VCC，U-=1.5V，则Uo=+3.8V；而U+=0V，U-=1.5V，则Uo=0.7V。更换不同阻值的上拉电阻，现象几乎一样。 so，结论：LM358的输出摆幅符合技术手册的描述，在接近零点的范围内依然表现良好；而在它的输出端使用上拉电阻会影响它的工作。  

LM358的datasheet上写的是最大输出电压为Vcc-1.5