CN103458342B - 一种消除音频功放关机pop声的电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除音频功放关机POP声的电路，包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一三极管的基极通过所述第一电阻连接所述电源，所述第一三极管的基极通过所述第二电阻接地，所述第一三极管的集电极通过所述第三电阻连接音频系统的电源，所述第一三极管的发射极接地；所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极和所述第三电阻的相接端，所述第二三极管的集电极通过所述第四电阻连接所述电源，所述第二三极管的发射极接地，且所述第二三极管的集电极和所述第四电阻的相接端分别连接音频系统的一对音频功放的端。其技术效果是：可以在音频系统掉电时消除音频功放关机POP声。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路领域的一种消除音频功放关机POP声的电路。
背景技术
POP（爆破）声是指音频器件在上电、断电瞬间以及上电稳定后，由于各种操作的瞬态冲击在耳机或者扬声器上所产生的爆破声，在音频范围内对于人耳会产生一种“噗噗”的噪声。这是用户所不愿听到的，系统设计工程师总是想办法避免它。通常这种瞬态冲击是一种很窄的尖脉冲，傅立叶分析展开后，频谱分量很丰富，且在频域内的能量分布相对平均。我们的目的就是减小其在20Hz至20kHz范围内的谐波分量，对于绝大多数人耳来说，如果信号的峰峰值电压小于10mV，就已经听不到了。
音频功放即音频功率放大器在应用时需要满足一定的时序，启动时序分为电源时序和使能时序。电源时序是指系统中各种芯片电源供电或断电的时序。而使能时序可理解为系统供电稳定后由系统主控决定的器件功能使能的先后次序。
对于电源时序来说，由于多数主芯片的音频输出在上电和断电过程中不太稳定，理想的上电时序是系统主芯片先于音频功放上电，音频功放然后再供电。断电的理想时序正好相反，先切断音频功放的电源，然后再切断主芯片的供电。
请参阅图1，现有技术中音频系统通常包括电源1、DC/DC（直流/直流）转换器或LDO（Low Dropout Regulator，低压差线性）稳压器2、主芯片3和一对音频功放4。电源1、DC/DC转换器或LDO稳压器2和主芯片3依次相连，各音频功放4均与主芯片3相连，各音频功放4还与电源1相连。一对音频功放4的电源取自于音频系统的电源1，在开机后，电源1一般最先输电给一对音频功放4，随后电源1的电压VDD再通过DC/DC转换器或LDO稳压器2降压给主芯片3供电。
所以实际的上电时序是音频功放4一般在主芯片3稳定前已经供电并启动。这种设计中，需要调整使能时序来保证正常的上电时序。上电时必须保证音频功放4的shutdown引脚即端处于关断状态，避免主芯片上电过程中的POP声输出。等到系统进入稳定状态后使shutdown引脚处于工作状态。掉电时，也需要将音频功放4的shutdown引脚置于关断状态，避免主芯片掉电时的POP声输出。通常上电过程的POP声较容易解决，在使用硬件开关直接关闭主电源的系统中，掉电时的POP声控制较为困难。因为该类系统无法提前预知音频系统掉电，无法在掉电之前使用控制器I/O口静音或关闭音频功放，也就无法消除音频系统掉电时主芯片的POP声体现在音频功放的输出端。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种消除音频功放关机POP声的电路，它能够解决传统音频系统掉电时无法消除音频功放关机POP声的问题。
实现上述目的的一种技术方案是：一种消除音频功放关机POP声的电路，连接音频系统，所述音频系统包括电源、DC/DC转换器、主芯片和一对音频功放，所述电源、DC/DC转换器和主芯片依次相连，所述电源通过所述DC/DC转换器降压给所述主芯片供电；所述各音频功放均与所述主芯片相连，所述各音频功放还与所述电源相连，
所述消除音频功放关机POP声的电路包括欠压检测电路，所述欠压检测电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中：
所述第一三极管的基极通过所述第一电阻连接所述电源，所述第一三极管的基极通过所述第二电阻接地，所述第一三极管的集电极通过所述第三电阻连接所述电源，所述第一三极管的发射极接地；
所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极和所述第三电阻的相接端，所述第二三极管的集电极通过所述第四电阻连接所述电源，所述第二三极管的发射极接地；
所述第二三极管的集电极和所述第四电阻的相接端为所述欠压检测电路的输出端，该欠压检测电路的输出端分别连接所述一对音频功放的端；
所述第一电阻和第二电阻起分压作用，所述第一电阻和第二电阻的比值与所述音频系统的欠压保护点相关；
所述音频系统正常工作时，所述欠压检测电路的输出端输出高电平，所述一对音频功放正常工作；
所述音频系统掉电时，所述电源的电压降低至所述音频系统的欠压保护点以下时，所述欠压检测电路的输出端输出低电平，所述一对音频功放关断。
上述的消除音频功放关机POP声的电路，其中，所述DC/DC转换器用LDO稳压器代替，所述电源、LDO稳压器和主芯片依次相连，所述电源通过所述LDO稳压器降压给所述主芯片供电。
上述的消除音频功放关机POP声的电路，其中，所述电源为5V。
上述的消除音频功放关机POP声的电路，其中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的取值范围在10kΩ至100kΩ之间。
上述的消除音频功放关机POP声的电路，其中，所述第一电阻和第二电阻的比值随着所述音频系统的欠压保护点升高而调大，所述第一电阻和第二电阻的比值随着所述音频系统的欠压保护点降低而调小。
本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路通过采用欠压检测电路来消除音频功放关机POP声，在音频系统的电源的电压降低时，通过电阻分压的设置，使得相应的三极管导通或者断开，将欠压检测电路的输出端与音频功放的端相连，当音频系统的电源电压降至欠压保护点以下，先将音频功放关闭。从而避免在音频系统掉电时主芯片的POP声体现在音频功放的输出端，解决了音频功放关机POP声过大的问题，消除音频功放关机POP声。
附图说明
图1为现有技术的音频系统的结构示意图；
图2为本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路的电路图；
图3为加入本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路的音频系统的结构示意图；
图4为本发明的一应用的实施例的的示意图。
具体实施方式
请参阅图2至图4，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图2和图3，本发明的实施例，一种消除音频功放关机POP声的电路，连接音频系统，音频系统包括电源1、DC/DC转换器2、主芯片3和一对音频功放4，电源1、DC/DC转换器2和主芯片3依次相连，电源1的电压VDD通过DC/DC转换器2降压给主芯片3供电，各音频功放4均与主芯片3相连，各音频功放4还与电源1相连。DC/DC转换器2可用LDO稳压器替换，电源1、LDO稳压器和主芯片3依次相连，电源1通过LDO稳压器降压给主芯片3供电。
本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路包括欠压检测电路5，欠压检测电路5包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第一三极管Q1和第二三极管Q2为NPN型三极管。
第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1连接电源1，电源1的电压VCC（Volt Current Condenser，电源）给欠压检测电路5供电；第一三极管Q1的基极通过第二电阻R2接地即GND（Ground）；第一三极管Q1的集电极通过第三电阻R3连接电源1；第一三极管Q1的发射极接地。
第二三极管Q2的基极连接第一三极管Q1的集电极和第三电阻R3的相接端，第一三极管Q1的集电极的输出Q1OUT给第二三极管Q2的基极；第二三极管Q2的集电极通过第四电阻R4连接电源1；第二三极管Q2的发射极接地。
第二三极管Q2的集电极和第四电阻R4的相接端为欠压检测电路5的输出端，该欠压检测电路5的输出端分别连接一对音频功放4的端。
欠压检测电路5的第一电阻R1和第二电阻R2起分压作用，第一电阻R1和第二电阻R2的比值与所述音频系统的欠压保护点相关，第一电阻R1和第二电阻R2的比值随着音频系统的欠压保护点升高而调大，第一电阻R1和第二电阻R2的比值随着所述音频系统的欠压保护点降低而调小。
第一电阻R1和第二电阻R2的比值大小可以根据实际应用的音频系统的需要设置的欠压保护点设置。如果音频系统需要的欠压保护点越高，第一电阻R1和第二电阻R2的比值需要调高；如果音频系统需要的欠压保护点越低，第一电阻R1和第二电阻R2的比值需要调小。第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的取值范围可以选取在10kΩ至100kΩ之间，可以降低系统的功耗。
当音频系统正常工作时，第一电阻R1和第二电阻R2的分压电压使得第一三极管Q1处于导通状态，第一三极管Q1的集电极的电压为低，第一三极管Q1的输出Q1OUT为低，第二三极管Q2截止，第二三极管Q2的集电极的电压为高，第二三极管Q2的输出S__D为高，即欠压检测电路5的输出端输出高电平给一对音频功放4，一对音频功放4正常工作。
当音频系统掉电时，欠压检测电路5检测电源1的电压降低，当电源1的电压降至设定的欠压保护点时，第一三极管Q1的基极电压降低导致第一三极管Q1截止，第一三极管Q1的输出Q1OUT为低，第二三极管Q2导通，第二三极管Q2的输出为低，即欠压检测电路5的输出端输出低电平给一对音频功放4，一对音频功放4关断。这样在音频系统的主芯片3被切断供电前先切断了音频功放4的供电，也就避免在音频系统掉电时主芯片的POP声体现在音频功放的输出端，解决了音频功放关机POP声过大的问题，消除音频功放关机POP声。
优选地，音频系统的电源1为5V，在此5V供电的音频系统中，若音频系统的欠压保护点为3V，即电源1的电压降到3V时主芯片3和一对音频功放4仍可以正常工作。将第一电阻R1设置为82kΩ，第二电阻R2设置为20kΩ，第三电阻R3设置为10kΩ，第四电阻R4设置为10kΩ。这样当电源的电压掉至3V以下时，第一三极管Q1的基极的电压低于0.6V，第一三极管Q1截止，第二三极管Q2导通，第二三极管Q2的输出为低，即欠压检测电路5的输出端输出低电平给一对音频功放4，一对音频功放4处于关断状态。当音频系统的电源1的电压从5V缓降到3V以下时，欠压检测电路5的输出端输出的电平从高电平切换到低电平，这样在音频系统的主芯片3被切断供电前先切断了音频功放4的供电，也就避免在音频系统掉电时主芯片的POP声体现在音频功放的输出端，解决了音频功放关机POP声过大的问题，消除音频功放关机POP声。
传统的音频系统的关机POP声和加入本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路的音频系统的关机POP声的实验对比结果如下表所示：
经过试验对比，传统的音频系统在掉电时，音频功放关机POP声的信号峰的峰值在20mV至30mV之间，加入了本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路的音频系统，在掉电时，音频功放关机POP声的信号峰的峰值小于1mV，人耳听不到此声。
请参阅图4，音频系统集成电路加入了本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路，欠压检测电路的输出端分别连接音频系统集成电路的一对音频功放的shutdown引脚即端，从而避免在音频系统掉电时主芯片的POP声体现在音频功放的输出端，解决了音频功放关机POP声过大的问题，本应用的实施例中，该音频系统集成电路的型号为BL6306。
本发明的一种消除音频功放关机POP声的电路通过采用欠压检测电路来消除音频功放关机POP声，在音频系统的电源的电压降低时，通过电阻分压的设置，使得相应的三极管导通或者断开，将欠压检测电路的输出端与音频功放的端相连，当音频系统的电源电压降至欠压保护点以下，先将音频功放关闭。从而避免在音频系统掉电时主芯片的POP声体现在音频功放的输出端，解决了音频功放关机POP声过大的问题，消除音频功放关机POP声。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (5)
1.一种消除音频功放关机POP声的电路，连接音频系统，所述音频系统包括电源、DC/DC转换器、主芯片和一对音频功放，所述电源、DC/DC转换器和主芯片依次相连，所述电源通过所述DC/DC转换器降压给所述主芯片供电；所述各音频功放均与所述主芯片相连，所述各音频功放还与所述电源相连，
其特征在于，所述消除音频功放关机POP声的电路包括欠压检测电路，所述欠压检测电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中：
所述第一三极管的基极通过所述第一电阻连接所述电源，所述第一三极管的基极通过所述第二电阻接地，所述第一三极管的集电极通过所述第三电阻连接所述电源，所述第一三极管的发射极接地；
所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极和所述第三电阻的相接端，所述第二三极管的集电极通过所述第四电阻连接所述电源，所述第二三极管的发射极接地；
所述第二三极管的集电极和所述第四电阻的相接端为所述欠压检测电路的输出端，该欠压检测电路的输出端分别连接所述一对音频功放的S__D端；
所述第一电阻和第二电阻起分压作用，所述第一电阻和第二电阻的比值与所述音频系统的欠压保护点相关；
所述音频系统正常工作时，所述欠压检测电路的输出端输出高电平，所述一对音频功放正常工作；
所述音频系统掉电时，所述电源的电压降低至所述音频系统的欠压保护点以下时，所述欠压检测电路的输出端输出低电平，所述一对音频功放关断。
2.根据权利要求1所述的消除音频功放关机POP声的电路，其特征在于，所述DC/DC转换器用LDO稳压器代替，所述电源、LDO稳压器和主芯片依次相连，所述电源通过所述LDO稳压器降压给所述主芯片供电。
3.根据权利要求1或2所述的消除音频功放关机POP声的电路，其特征在于，所述电源为5V。
4.根据权利要求1所述的消除音频功放关机POP声的电路，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的取值范围在10kΩ至100kΩ之间。
5.根据权利要求1所述的消除音频功放关机POP声的电路，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻的比值随着所述音频系统的欠压保护点升高而调大，所述第一电阻和第二电阻的比值随着所述音频系统的欠压保护点降低而调小。
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