CN108900950A - 一种集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，包括电力载波接收模拟前端、12V‑to‑3.3V LDO模块、PLC接收协议数字信号处理模块、12V‑to‑1.2V LDO模块、音频解码模块、音频驱动PWM信号生成模块、PWM音频驱动模拟电路、接口控制模块、150MHZ PLL模块。其中150MHZ PLL模块最高频率150MHZ，分频后用于提供给各个模块的时钟。芯片内置于音箱，这样音箱不需要任何音频线接口和外围稳压电源，只需插交流插座就可以直接使用。因为使用电力载波通信，离音源的距离甚至可以达到一公里左右，这样该芯片大大了扩大传统音箱的使用范围和场合，利于发掘一些崭新的应用，如小区或公园广播和音乐系统，大厦所有楼层的广播，停车场的广播和对讲等等，再加单芯片方案使得音箱小巧而且使用方便，所以采用该芯片的音箱市场需求巨大，从而进一步降低芯片的生产成本。

Description

一种集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片
技术领域
本发明属于芯片设计技术领域，涉及一种集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片。
背景技术
目前网络音箱主要采用总线或无线WiFi传输信号，总线布线繁杂技术繁琐，无线则存在多种故障影响因素，导致施工和维护成本高而用户体验低。
目前电力载波通讯已经有多家厂商的多款成熟宽带芯片可用于电力载波音箱音频播放。集成已有的电力载波通讯和音频解码功放于同一芯片可大大改进用户体验。
因此，需要一种新的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片。
为了解决上述技术问题，本发明的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片采用的技术方案如下：
一种集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，包括电力载波接收模拟前端、12V-to-3.3V LDO模块、PLC接收协议数字信号处理模块、12V-to-1.2V LDO模块、音频解码模块、音频驱动PWM信号生成模块、PWM音频驱动模拟电路、接口控制模块、150MHZ PLL模块，
所述12V-to-3.3V LDO模块为所述电力载波接收模拟前端和150MHZ PLL模块供电；
所述电力载波接收模拟前端、PLC接收协议数字信号处理模块、音频解码模块、音频驱动PWM信号生成模块和PWM音频驱动模拟电路依次连接；
所述音频驱动PWM信号生成模块连接所述电力载波接收模拟前端、PLC接收协议数字信号处理模块、音频解码模块、音频驱动PWM信号生成模块和接口控制模块；
所述12V-to-1.2V LDO模块为所述接口控制模块供电。
更进一步的，所述电力载波接收模拟前端、12V-to-3.3V LDO模块、PLC接收协议数字信号处理模块、12V-to-1.2V LDO模块、音频解码模块、音频驱动PWM信号生成模块、PWM音频驱动模拟电路、接口控制模块、150MHZ PLL模块均利用BiCMOS工艺集成在同一芯片上。直接选用BiCMOS工艺，既支持高压又支持数字CMOS 12V/3.3V/1.2V三级电压，而且芯片内部包含12V-3.3V LDO和12V-1.2VLDO，12V音箱PWM数字信号驱动的模块，这样PCB板上不需要LDO,整个芯片只需要单一12V电压供电。
更进一步的，所述PWM音频驱动模拟电路采用downbond的形式，即直接接到所述电力载波音箱驱动芯片的底部并焊接在所述电力载波音箱驱动芯片上。有助于散热。
更进一步的，所述PLC接收协议数字信号处理模块采用OFDM传输协议。避免和减轻噪声干扰的影响。
更进一步的，所述电力载波接收模拟前端用于供电和音频信号输入。则只需要电力载波接收模拟前端，无需设置发送端，这样可以大大减小芯片面积，而且没有发送端避免了音箱信号对电力线信道的干扰。
有益效果：本发明的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片内置150MHZPLL模块，分频后提供给各个模块，内置于音箱，音箱不需要任何音频线接口和外围稳压电源，只需直接插交流插座直接使用。使用该芯片的音箱小巧，使用简单方便，所以该芯片市场需求巨大，可以大大降低芯片的制造成本。
附图说明
图1为集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片内部结构图；
图2为包含该芯片的音箱PCB板上电源电压生成和分布示意图；
图3为采用该芯片的音箱外形示意图。
具体实施方式
下文是举实施例配合附图方式进行详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。
请参阅图1、图2和图3所示，本发明的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，包括电力载波接收模拟前端101、12V-to-3.3V LDO模块102、PLC接收协议数字信号处理模块103、12V-to-1.2V LDO模块108、音频解码模块104、音频驱动PWM信号生成模块105、PWM音频驱动模拟电路107、接口控制模块109、150MHZ PLL模块106，
所述12V-to-3.3V LDO模块102为所述电力载波接收模拟前端101和150MHZ PLL模块106供电；
所述电力载波接收模拟前端101、PLC接收协议数字信号处理模块103、音频解码模块104、音频驱动PWM信号生成模块105和PWM音频驱动模拟电路107依次连接；所述音频驱动PWM信号生成模块105连接所述电力载波接收模拟前端101、PLC接收协议数字信号处理模块103、音频解码模块104、音频驱动PWM信号生成模块105和接口控制模块109；
所述12V-to-1.2V LDO模块108为所述接口控制模块109供电。
优选的，所述电力载波接收模拟前端101、12V-to-3.3V LDO模块102、PLC接收协议数字信号处理模块103、12V-to-1.2V LDO模块108、音频解码模块104、音频驱动PWM信号生成模块105、PWM音频驱动模拟电路107、接口控制模块109、150MHZ PLL模块106均利用BiCMOS工艺集成在同一芯片上。直接选用BiCMOS工艺，既支持高压又支持数字CMOS
12V/3.3V/1.2V三级电压，而且芯片内部包含12V-3.3V LDO和12V-1.2VLDO，12V音箱PWM数字信号驱动的模块，这样PCB板上不需要LDO,整个芯片只需要单一12V电压供电。
优选的，PWM音频驱动模拟电路107采用downbond的形式，即直接接到电力载波音箱驱动芯片的底部焊接在电力载波音箱驱动芯片上。有助于散热。
优选的，所述PLC接收协议数字信号处理模块103采用OFDM传输协议，避免和减轻噪声干扰的影响。
优选的，所述电力载波接收模拟前端101用于供电和音频信号输入。则只需采用电力载波接收模拟前端101，无需设置发送端，这样大大减小了芯片面积，而且没有发送端避免了音箱信号对电力线信道的干扰；
实施例1：
如图1所示，芯片内部包括电力载波PLC接收模拟前端101及其电源电压生成模块12V-to-3.3V LDO模块102,PLC接收协议数字信号处理模块103,数字电源电压生成模块12V-to-1.2V LDO108，音频解码模块104,音频驱动PWM信号生成模块105,PWM音频驱动模拟电路107，还有提供用户软件编程的CPU,RAM,ROM和SPI/UART接口控制模块109及提供各个模块时钟的150MHZ PLL模块106.
150MHZ PLL经过分频后给各个模块提供所需要的时钟，包括PLC AFE RX电力载波接收模拟前端需要的采样时钟75MHZ,PLC接收协议数字信号处理模块的信号处理时钟75MHZ,音频解码时钟12MHZ,音频驱动PWM信号生成所采用的时钟2MHZ，以及CPU，RAM，ROM和SPI/UART接口控制模块所需时钟25MHZ.
芯片选用12V/3.3V/1.2V高压数字BiCMOS工艺，集成12V-3.3V LDO，12V-1.2VLDO，12V音箱PWM数字信号驱动于同一芯片。如图2所示，12V主要用于生成芯片内模拟前端AFE电源电压3.3V和芯片内数字模块电源电压1.2V，另外12V也用于芯片IO，ESD保护和生成PWM波形，直接驱动外接音箱。
PLC接收协议数字信号处理模块103采用OFDM传输协议，避免和减轻噪声干扰的影响。只采用电力载波接收模拟前端101，没有发送端，这样大大减小了芯片面积，而且没有发送端避免了音箱信号对电力线信道的干扰；
芯片采用特殊的芯片布图设计，减轻芯片高压部分对CMOS模拟和数字功能部分的影响,而且12V驱动部分在全部芯片外围。另外，PWM音频驱动模拟电路107采用downbond的形式，即直接接到芯片的底部焊接在pcb板上，有助于散热；
芯片内置于音箱，音箱不需要任何音频线接口和外围稳压电源，只需直接插交流插座直接使用。如图3所示，由于该芯片集成了绝大部分元器件，音箱小巧，音箱背后302可以安装插头304，可以直接插在墙上或桌上的插座301上使用，也可以采用螺丝螺孔305固定，使用简单方便。
本发明的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片内置150MH ZPLL模块，最高频率150MHZ，分频后提供给各个模块，内置于音箱，音箱不需要任何音频线接口和外围稳压电源，只需直接插交流插座直接使用。使用该芯片的音箱小巧，使用简单方便，所以该芯片市场需求巨大，可以大大降低芯片的制造成本。

Claims (5)

1.一种集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，其特征在于：包括电力载波接收模拟前端(101)、12V-to-3.3V LDO模块(102)、PLC接收协议数字信号处理模块(103)、12V-to-1.2V LDO模块(108)、音频解码模块(104)、音频驱动PWM信号生成模块(105)、PWM音频驱动模拟电路(107)、接口控制模块(109)、150MHZ PLL模块(106)，
所述12V-to-3.3V LDO模块(102)为所述电力载波接收模拟前端(101)和150MHZ PLL模块(106)供电；
所述电力载波接收模拟前端(101)、PLC接收协议数字信号处理模块(103)、音频解码模块(104)、音频驱动PWM信号生成模块(105)和PWM音频驱动模拟电路(107)依次连接；
所述音频驱动PWM信号生成模块(105)连接所述电力载波接收模拟前端(101)、PLC接收协议数字信号处理模块(103)、音频解码模块(104)、音频驱动PWM信号生成模块(105)和接口控制模块(109)；
所述12V-to-1.2V LDO模块(108)为所述接口控制模块(109)供电。
2.如权利要求1所述的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，其特征在于：所述电力载波接收模拟前端(101)、12V-to-3.3V LDO模块(102)、PLC接收协议数字信号处理模块(103)、12V-to-1.2V LDO模块(108)、音频解码模块(104)、音频驱动PWM信号生成模块(105)、PWM音频驱动模拟电路(107)、接口控制模块(109)、150MHZ PLL模块(106)均利用BiCMOS工艺集成在同一芯片上。
3.如权利要求1所述的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，其特征在于：所述PWM音频驱动模拟电路(107)采用downbond的形式，即直接接到所述电力载波音箱驱动芯片的底部并焊接在所述电力载波音箱驱动芯片上。
4.如权利要求1所述的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，其特征在于：所述PLC接收协议数字信号处理模块(103)采用OFDM传输协议。
5.如权利要求1所述的集成通信和驱动于一体的电力载波音箱驱动芯片，其特征在于：所述电力载波接收模拟前端(101)用于供电和音频信号输入。
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