CN203691584U - 一种低功耗无线麦克风 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗无线麦克风，通过DC-DC升压转换模块上的多个电源输出端分别为麦克风电路上的麦克风音频处理模块、压控振荡器、无线发射电路、MCU控制单元单独提供相应的工作电压，避免一般麦克风电路稳压器在统一升压、分别降压的过程中出现的较大能量损耗，实现无线麦克风的低功耗工作，只需采用单节1.5V电池即可供以往需要双节1.5V电池进行供电的麦克风线路正常工作，不仅能大大降低用户更换电池的成本，利于节能环保，而且有助于减轻无线麦克风的重量和减少无线麦克风的体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线发射装置，特别是一种低功耗无线麦克风。
背景技术
无线麦克风因为移动的需求，需要采用电池进行供电，现有无线麦克风为了供其所有用电器件正常工作，一般通过稳压器将电压升高至满足最大电压用电器件后，再通过降压的方式供给其它用电器件使用，因此电路的能量损耗较大，需要采用双节1.5V电池进行供电，这样不仅用户的更换成本高，不利于节能环保，而且增加了无线麦克风的体积和重量。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种低功耗无线麦克风，其消耗的功率是使用双节1.5伏电池供电无线麦克风的一半，降低耗能和用户的更换成本，同时降低了无线麦克风的体积和重量。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
一种低功耗无线麦克风，包括握持装置、设置在握持装置顶部的麦克风咪头，所述握持装置包括握持壳体和设置在握持壳体内的麦克风主体，所述麦克风主体包括线路板支架和安装在线路板支架上的线路板，所述线路板上设置有无线麦克风电路，所述无线麦克风电路包括麦克风音频处理模块、压控振荡器、无线发射电路、射频天线和MCU控制单元，所述麦克风咪头、麦克风音频处理模块、压控振荡器、无线发射电路和射频天线依次连接，所述MCU控制单元分别与无线发射电路及压控振荡器连接，还包括为上述电路提供供电的DC-DC升压转换模块，所述的DC-DC升压转换模块包括一个电源输入端和多个分别与麦克风音频处理模块、压控振荡器、无线发射电路、MCU控制单元工作电压相匹配的电源输出端，所述DC-DC升压转换模块的电源输出端分别与麦克风音频处理模块、压控振荡器、无线发射电路和MCU控制单元的电源输入端连接。
进一步，所述DC-DC升压转换模块包括升压转换器、第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端，所述升压转换器包括电源输入引脚、电源输出引脚、反馈输入引脚、开关引脚和接地引脚，所述电源输入引脚与麦克风电池连接，还包括电阻分压电路，所述电阻分压电路的两端分别连接电源输出引脚和地线，其抽头连接至反馈输入引脚，所述开关引脚与电源输入引脚之间连接有电感器，还包括一电容器和整流电路，所述开关引脚依次通过电容器和整流电路与第一电源输出端连接，所述升压转换器通过开关引脚、电源输出引脚、电感器、电容器形成输出振荡电路，振荡电流从开关引脚中输出，所述电源输出引脚与第二电源输出端连接，所述第三电源输出端与麦克风电池连接。
进一步，所述升压转换器为HX3001升压转换器。
进一步，所述第三电源输出端的电压为1.5V、第一电源输出端的电压为5V、第二电源输出端的电压为3.3V。
进一步，所述麦克风音频处理模块还包括音频放大器和压缩器，所述麦克风咪头、音频放大器、压缩器与压控振荡器依次连接，所述DC-DC升压转换模块的第一电源输出端与音频放大器的电源输入端连接，DC-DC升压转换模块的第二电源输出端与压缩器的电源输入端连接。
进一步，所述第二电源输出端与压控振荡器的电源输入端连接。
进一步，所述无线发射电路包括前置增益放大电路和功率放大电路，所述压控振荡器、前置增益放大电路、功率放大电路依次连接，所述DC-DC升压转换模块的第三电源输出端与前置增益放大电路的电源输出端连接，所述DC-DC升压转换模块的第二电源输出端与功率放大电路连接。
进一步，所述射频天线为柱状增益射频天线。
进一步，还包括设置于握持装置底部的麦克风端盖，所述麦克风端盖上开有天线槽，所述的柱状增益射频天线的信号接收端焊接在线路板上，柱状增益射频天线的发射端穿过天线槽伸出至麦克风端盖外。
进一步，所述握持装置的底部还设置有用于将柱状增益射频天线覆盖的天线罩。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种低功耗无线麦克风，通过DC-DC升压转换模块上的多个电源输出端分别为麦克风电路上的麦克风音频处理模块、压控振荡器、无线发射电路、MCU控制单元单独提供相应的工作电压，避免一般麦克风电路稳压器在统一升压、分别降压的过程中出现的较大能量损耗，实现无线麦克风的低功耗工作，只需采用单节1.5V电池即可供以往需要双节1.5V电池进行供电的麦克风线路正常工作，不仅能大大降低用户更换电池的成本，利于节能环保，而且有助于减轻无线麦克风的重量和减少无线麦克风的体积。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的系统原理框图；
图2是本实用新型DC-DC升压转换模块的电路原理图；
图3是本实用新型的具体系统原理框图；
图4是本实用新型无线麦克风的结构示意图；
图5是本实用新型无线麦克风的结构分解图；
图6是本实用新型无线麦克风的剖面视图；
图7是本实用新型无线麦克风隐藏握持壳体后的结构示意图；
图8是本实用新型射频天线和天线罩的装配结构图。
具体实施方式
参照图1- 图8，本实用新型的一种低功耗无线麦克风，包括握持装置2、设置在握持装置2顶部的麦克风咪头3，麦克风咪头3设置有咪盖4，所述握持装置2包括握持壳体21和设置在握持壳体21内的麦克风主体22，所述麦克风主体22包括线路板支架23和安装在线路板支架23上的线路板5，所述线路板支架23包括上部支架231和下部支架232，所述线路板5夹置于上部支架231和下部支架232之间，上部支架231和下部支架232通过螺丝将线路板5夹紧固定。所述的下部支架232上还设置有用于容纳单节1.5V电池的电池插槽233，所述电池插槽233上设置有与无线麦克风电路供电接口相连的电池接口。
所述线路板5上设置有无线麦克风电路，所述无线麦克风电路包括麦克风音频处理模块11、压控振荡器12、无线发射电路13、射频天线14和MCU控制单元15，所述麦克风咪头3、麦克风音频处理模块11、压控振荡器12、无线发射电路13和射制频天线依次连接，所述MCU控制单元15分别与无线发射电路13及压控振荡器12连接，还包括为上述电路提供供电的DC-DC升压转换模块16，所述的DC-DC升压转换模块16包括一个电源输入端和多个分别与麦克风音频处理模块11、压控振荡器12、无线发射电路13、MCU控制单元15工作电压相匹配的电源输出端，本实用新型采用单节1.5V电源提供供电，并通过所述DC-DC升压转换模块16的电源输出端分别与麦克风音频处理模块11、压控振荡器12、无线发射电路13和MCU控制单元15的电源输入端连接，分别为上述电路提供合适的工作电压。
具体地，上述的DC-DC升压转换模块16包括升压转换器161、第一电源输出端162、第二电源输出端163和第三电源输出端164，具体地，所述升压转换器161为HX3001升压转换器。HX3001升压转换器是一款高效输出、恒定频率、同步升压型DC-DC转换器。该转换器以中等功率应用为对象的器件可在0.9V至4.4V的输入电压范围内工作，并具有一个1.4MHz的恒定开关频率，因而允许采用纤巧型、低成本的电容器以及高度仅为2mm或更低的电感器。
所述升压转换器161包括电源输入引脚VIN、电源输出引脚VOUT、反馈输入引脚FB、开关引脚SW和接地引脚GND，所述电源输入引脚VIN与麦克风电池连接。所述第三电源输出端164与麦克风电池连接，由于麦克风电池为单节1.5V电池，因此第三电源输出端164的电压为1.5V。
还包括由电阻R1、R2组成的电阻分压电路165，所述电阻分压电路165的两端分别连接电源输出引脚VOUT和地线，其抽头连接至反馈输入引脚FB，电源输出引脚VOUT连接至第二电源输出端163，通过调节R1、R2的阻值即可调节电源输出引脚VOUT的输出电压，其输出电压公式如下：VOUT=1.212V*[1+(R1/R2)],本实施例中，电源输出引脚VOUT的输出电压为3.3V。
所述开关引脚SW与电源输入引脚VIN之间连接有电感器L1，还包括一电容器C2和整流电路166，所述开关引脚SW依次通过电容器C2和整流电路166与第一电源输出端162连接，所述升压转换器161通过开关引脚SW、电源输出引脚VOUT、电感器L1、电容器C2形成输出振荡电路，所述开关引脚SW和电源输出引脚VOUT之间形成压差约为1.8V的振荡电流，所述振荡电流从开关引脚SW输出，经整流电路166整流后从第一电源输出端162输出5V的电压。
所述整流电路166由二极管D1、D2组成，所述二极管D1的阳极与电容器连接，二极管D1的阴极分别与二极管D2的阴极和第一电源输出端162连接，所述二极管D2的阳极与电源输出引脚VOUT连接。
所述电感器的电感量为2.2UH，所述电容器的容值为1UF。
进一步，所述第一电源输出端162与第二电源输出端163之间、第二电源输出端163与地线之间分别设置有电容值为10UF的隔直电容C3、C4，提供更稳定的电源输出。所述麦克风电池的两端并联有容值为22UF的电容C1。
所述升压转换器161还包括逻辑控制引脚EN，所述MCU控制单元15与逻辑控制引脚EN连接，控制升压转换器161的开启与关闭。
所述麦克风音频处理模块11还包括音频放大器111和压缩器112，所述麦克风咪头3、音频放大器111、压缩器112与压控振荡器12依次连接，由于音频放大器111工作电压需要5V，而压缩器112只需要3.3V的电压即可正常工作，因此DC-DC升压转换模块16的第一电源输出端162与音频放大器111的电源输入端连接，DC-DC升压转换模块16的第二电源输出端163与压缩器112的电源输入端连接，分别为其提供合适的工作电压，不需要额外设置降压、分压电路，降低能量损耗的同时有利于简化电路。
所述第二电源输出端163分别与压控振荡器12和MCU控制单元15的电源输入端连接，为其提供3.3V的工作电压。
所述无线发射电路13包括功率放大电路132，由于经过压控振荡器12后的信号很小，带来更好的隔离和放大效果，无线发射电路13还包括前置增益放大电路131，用于推动功率放大电路132，所述压控振荡器12、前置增益放大电路131、功率放大电路132依次连接，由于前置增益放大电路131只是进行幅度较小的增益，因此只需要1.5V的电压即可正常工作，所述DC-DC升压转换模块16的第三电源输出端164与前置增益放大电路131的电源输出端连接为其提供1.5V的工作电压，所述DC-DC升压转换模块16的第二电源输出端163与功率放大电路132连接，为功率放大电路132提供3.3V的工作电压。
本实用新型通过DC-DC升压转换模块16上的多个电源输出端分别为麦克风电路上的麦克风音频处理模块11、压控振荡器12、无线发射电路13、MCU控制单元15单独提供相应的工作电压，避免一般麦克风电路稳压器在统一升压、分别降压的过程中出现的较大能量损耗，实现无线麦克风的低功耗工作，只需采用单节1.5V电池即可供以往需要双节1.5V电池进行供电的麦克风线路正常工作，不仅能大大降低用户更换电池的成本，利于节能环保，而且有助于减轻无线麦克风的重量和减少无线麦克风的体积。
进一步，所述的射频天线14为柱状增益射频天线。所述握持装置2底部设置有麦克风端盖6，所述麦克风端盖6上开有天线槽61，所述的柱状增益射频天线的信号接收端焊接在线路板5上，柱状增益射频天线的发射端穿过天线槽61伸出至麦克风端盖6外。现有的无线麦克风一般采用内置的微型天线电路，其通信传输的效果不好。本实用新型使用柱状增益射频天线，伸出至麦克风端盖6外，能增强无线麦克风的传输效果。
为了对柱状增益射频天线进行保护，所述握持装置2的底部还设置有用于将柱状增益射频天线覆盖的天线罩7。所述天线罩7包括用于与握持壳体21底端部连接的连接端盖71和靠近连接端盖71端面小、远离连接端盖71端面大的梯形罩体72。所述梯形罩体72用于容纳柱状增益射频天线的发射部，同时不会影响柱状增益射频天线的发射效果。
所述麦克风端盖6上设置有与线路板5连接的麦克风开关62，为了让用户能在底部进行开关操作而又不被天线罩7影响，所述连接端盖71上开有供麦克风开关62外露的开关孔73。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种低功耗无线麦克风，其特征在于：包括握持装置（2）、设置在握持装置（2）顶部的麦克风咪头（3），所述握持装置（2）包括握持壳体（21）和设置在握持壳体（21）内的麦克风主体（22），所述麦克风主体（22）包括线路板支架（23）和安装在线路板支架（23）上的线路板（5），所述线路板（5）上设置有无线麦克风电路，所述无线麦克风电路包括麦克风音频处理模块（11）、压控振荡器（12）、无线发射电路（13）、射频天线（14）和MCU控制单元（15），所述麦克风咪头（3）、麦克风音频处理模块（11）、压控振荡器（12）、无线发射电路（13）和射频天线（14）依次连接，所述MCU控制单元（15）分别与无线发射电路（13）及压控振荡器（12）连接，还包括为上述电路提供供电的DC-DC升压转换模块（16），所述的DC-DC升压转换模块（16）包括一个电源输入端和多个分别与麦克风音频处理模块（11）、压控振荡器（12）、无线发射电路（13）、MCU控制单元（15）工作电压相匹配的电源输出端，所述DC-DC升压转换模块（16）的电源输出端分别与麦克风音频处理模块（11）、压控振荡器（12）、无线发射电路（13）和MCU控制单元（15）的电源输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述DC-DC升压转换模块（16）包括升压转换器（161）、第一电源输出端（162）、第二电源输出端（163）和第三电源输出端（164），所述升压转换器（161）包括电源输入引脚（VIN）、电源输出引脚（VOUT）、反馈输入引脚（FB）、开关引脚（SW）和接地引脚（GND），所述电源输入引脚（VIN）与麦克风电池连接，还包括电阻分压电路（165），所述电阻分压电路（165）的两端分别连接电源输出引脚（VOUT）和地线，其抽头连接至反馈输入引脚（FB），所述开关引脚（SW）与电源输入引脚（VIN）之间连接有电感器（L1），还包括一电容器（C2）和整流电路（166），所述开关引脚（SW）依次通过电容器（C2）和整流电路（166）与第一电源输出端（162）连接，所述升压转换器（161）通过开关引脚（SW）、电源输出引脚（VOUT）、电感器 （L1）、电容器（C2）形成输出振荡电路，振荡电流从开关引脚（SW）中输出，所述电源输出引脚（VOUT）与第二电源输出端（163）连接，所述第三电源输出端（164）与麦克风电池连接。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述升压转换器（161）为HX3001升压转换器。
4.根据权利要求2所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述第三电源输出端（164）的电压为1.5V、第一电源输出端（162）的电压为5V、第二电源输出端（163）的电压为3.3V。
5.根据权利要求2至4任一所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述麦克风音频处理模块（11）还包括音频放大器（111）和压缩器（112），所述麦克风咪头（3）、音频放大器（111）、压缩器（112）与压控振荡器（12）依次连接，所述DC-DC升压转换模块（16）的第一电源输出端（162）与音频放大器（111）的电源输入端连接，DC-DC升压转换模块（16）的第二电源输出端（163）与压缩器（112）的电源输入端连接。
6.根据权利要求2至4任一所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述第二电源输出端（163）与压控振荡器（12）的电源输入端连接。
7.根据权利要求2至4任一所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述无线发射电路（13）包括前置增益放大电路（131）和功率放大电路（132），所述压控振荡器（12）、前置增益放大电路（131）、功率放大电路（132）依次连接，所述DC-DC升压转换模块（16）的第三电源输出端（164）与前置增益放大电路（131）的电源输出端连接，所述DC-DC升压转换模块（16）的第二电源输出端（163）与功率放大电路（132）连接。
8.根据权利要求1至4任一的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述射频天线（14）为柱状增益射频天线。
9.根据权利要求8所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：还包括设置于握持装置（2）底部的麦克风端盖（6），所述麦克风端盖（6）上开有天线槽（61），所述的柱状增益射频天线的信号接收端焊接在线路板（5）上，柱状增益射频天线的发射端穿过天线槽（61）伸出至麦克风端盖（6）外。
10.根据权利要求9所述的一种低功耗无线麦克风，其特征在于：所述握持装置（2）的底部还设置有用于将柱状增益射频天线覆盖的天线罩（7）。
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