CN206850967U - 一种带关断功能无输出电容的耳机放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带关断功能无输出电容的耳机放大器。所述的带隙基准电路与振荡器电路连接，所述的振荡器电路与电荷泵电路连接，所述的电荷泵电路与耳机运算放大器连接，所述耳机运算放大器与咔嗒声抑制电路连接，所述的关断控制电路通过线路与电荷泵电路连接。本实用新型采用了电荷泵电路产生负电压源，使耳机输出偏置在地，与传统的单电源耳机驱动器相比，输出的动态范围几乎提高一倍，且无需大尺寸的隔直流电容，节约了电路板空间和成本。

Description

一种带关断功能无输出电容的耳机放大器

技术领域：

本实用新型属于耳机放大器技术领域，特别涉及一种带关断功能无输出电容的耳机放大器。

背景技术：

随着智能便携式设备的兴起，如智能手机、平板电脑已经成为人们日常生活中必不可少的电子设备，随着TYPE-C的接口普及应用，智能设备中的耳机接口被TYPE-C合并，耳机的无线化势必将大规模普及。

目前，市面上应用于便携式设备中均采用的是有线耳机，传统的有线耳机采用了单电源驱动，输出需要偏置在一个直流参考电压上，再通过大容量的隔直流电容驱动耳机。而且传统耳机基本没有关断控制，在无线应用中会大大增加无线耳机的功耗，缩短无线耳机的使用时间，会影响人们的使用体验。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种带关断功能无输出电容的耳机放大器，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种带关断功能无输出电容的耳机放大器，包括：包括带隙基准电路、振荡器电路、电荷泵电路、耳机运算放大器、关断控制电路、咔嗒声抑制电路；所述的带隙基准电路与振荡器电路连接，用于为所述的振荡器电路提供基准电压，为所述的耳机运算放大器提供基准偏置电流；所述的振荡器电路与电荷泵电路连接，用于为所述的电荷泵电路提供开关频率；所述的电荷泵电路与耳机运算放大器连接，用于为所述的耳机运算放大器提供负电压源；所述耳机运算放大器与咔嗒声抑制电路连接，耳机运算放大器用于使耳机输出偏置在地，咔嗒声抑制电路用于消除所述的耳机运算放大器和电荷泵电路的开启、关闭时的瞬态噪声；所述的关断控制电路通过线路与电荷泵电路连接，用于关闭电荷泵，使整个电路处于低功耗。

优选地，技术方案中，振荡器电路提供350KHz开关频率。

优选地，技术方案中，所述电荷泵电路包括非交叠时钟驱动电路、功率管、电容；所述非交叠时钟驱动电路与振荡器电路，用于将振荡器电路提供的开关信号逐级放大；所述功率管、电容有两组，所述非交叠时钟驱动电路与功率管连接，一组功率管与对应的电容连接，开关信号打开第一组功率管给第一组电容充电，开关信号打开第二组功率管并将第一组电容中的电荷转移至第二组电容中，形成负电压。

优选地，技术方案中，耳机运算放大器采用AB类耳机放大器，耳机运算放大器在电荷泵电路提供的双极性电源下，使偏置输出在GND。

优选地，技术方案中，关断功能无输出电容的耳机放大器还包括内部保护电路，所述内部保护电路分别与带隙基准电路、电荷泵电路、关断控制电路、咔嗒声抑制电路连接，所述内部保护电路包括欠压保护电路、过温保护电路；所述欠压保护电路，用于为所述的耳机运算放大器在电源不足的情况下提供欠压保护；所述过温保护电路，用于为所述的耳机运算放大器在过热温度下提供热过载、输出短路保护功能。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

采用了电荷泵电路产生负电压源，使耳机输出偏置在地，与传统的单电源耳机驱动器相比，输出的动态范围几乎提高一倍，且无需大尺寸的隔直流电容，节约了电路板空间和成本。关断控制电路可以使耳机驱动器输出阻抗置于高阻态，并减小电源电流和功耗。咔嗒声抑制电路可以消除扬声器出现的瞬态噪声。

附图说明：

图1为本实用新型带关断功能无输出电容的耳机放大器原理框图；

图2为本实用新型电荷泵电路图；

附图标记为：11-振荡器电路、12-电荷泵电路、13-耳机运算放大器、14- 带隙基准电路、15-内部保护电路、16-咔嗒声抑制电路、17-关断控制电路、 18-非交叠时钟驱动电路。

具体实施方式：

下面对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，一种带关断功能无输出电容的耳机放大器，包括：带隙基准电路14、振荡器电路11、电荷泵电路12、耳机运算放大器13、关断控制电路 17、内部保护电路15、咔嗒声抑制电路16；所述的带隙基准电路14，用于为所述的振荡器电路11提供基准电压，为所述的耳机运算放大器13提供基准偏置电流；所述的振荡器电路11，用于为所述的电荷泵电路12提供350KHz开关频率；所述的电荷泵电路12，用于为所述的耳机运算放大器13提供负电压源；所述耳机运算放大器13，用于使耳机输出偏置在地。

所述的关断控制电路17，用于关闭电荷泵电路12，使整个电路处于低功耗；也可以关断左右声道，让耳机驱动器输出置于高阻态；关断控制电路17 使控制端口至于低电平时，整个芯片的内部电路停止工作，所述的耳机放大器输出功率管关闭处于高阻状态，无电流输出，让整个芯片处于待机状态只有极低的待机电流(典型值为0.01uA)，可以大大节省无线供电设备(电池) 的能源消耗，实现低功耗的目的。

所述咔嗒声抑制电路16，用于消除所述的耳机运算放大器13和电荷泵电路12的开启、关闭时的瞬态噪声，将关断控制电路17的使能信号的上升沿延迟4至5倍的时间常数，用来消除输入滤波器引起的咔嗒声。

所述内部保护电路15包括欠压保护电路、过温保护电路；所述欠压保护电路，当芯片系统的供电设备电池在正常使用时电压会逐渐下降，当电池电压下降到芯片系统设定值是欠压保护电路会启动关闭所述的耳机运算放大器13，避免了电池的过度使用，起到了保护电池寿命的作用；所述过温保护电路，耳机运放器电路13的输出为大功率输出器件，在正常工作时会产生大量的热量，当芯片系统的温度超过设定的温度过温保护电路会启动关闭所述的耳机运算放大器13。

如图2所示，电荷泵电路12包括非交叠时钟驱动电路18、功率管、电容；所述非交叠时钟驱动电路18，用于将振荡器电路11提供的开关信号逐级放大；所述功率管、电容有两组，开关信号打开功率管P1、N2给电容C1充电，开关信号打开功率管N1、N3并将电容C1中的电荷转移至电容C2中，形成负电压。

耳机运算放大器13采用AB类耳机放大器，耳机运算放大器13在电荷泵电路12提供的双极性电源下，使偏置输出在GND。与传统的单电源耳机驱动器相比，输出的动态范围几乎提高一倍，且无需大尺寸的隔直流电容，节约了电路板空间和成本。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种带关断功能无输出电容的耳机放大器，其特征在于：包括带隙基准电路、振荡器电路、电荷泵电路、耳机运算放大器、关断控制电路、咔嗒声抑制电路；所述的带隙基准电路与振荡器电路连接，用于为所述的振荡器电路提供基准电压，为所述的耳机运算放大器提供基准偏置电流；所述的振荡器电路与电荷泵电路连接，用于为所述的电荷泵电路提供开关频率；所述的电荷泵电路与耳机运算放大器连接，用于为所述的耳机运算放大器提供负电压源；所述耳机运算放大器与咔嗒声抑制电路连接，耳机运算放大器用于使耳机输出偏置在地，咔嗒声抑制电路用于消除所述的耳机运算放大器和电荷泵电路的开启、关闭时的瞬态噪声；所述的关断控制电路通过线路与电荷泵电路连接，用于关闭电荷泵，使整个电路处于低功耗。

2.根据权利要求1所述的带关断功能无输出电容的耳机放大器，其特征在于：所述振荡器电路提供350KHz开关频率。

3.根据权利要求2所述的带关断功能无输出电容的耳机放大器，其特征在于：所述电荷泵电路包括非交叠时钟驱动电路、功率管、电容；所述非交叠时钟驱动电路与振荡器电路，用于将振荡器电路提供的开关信号逐级放大；所述功率管、电容有两组，所述非交叠时钟驱动电路与功率管连接，一组功率管与对应的电容连接。

4.根据权利要求3所述的带关断功能无输出电容的耳机放大器，其特征在于：所述耳机运算放大器采用AB类耳机放大器，耳机运算放大器在电荷泵电路提供的双极性电源下，使偏置输出在GND。

5.根据权利要求1所述的带关断功能无输出电容的耳机放大器，其特征在于：所述关断功能无输出电容的耳机放大器还包括内部保护电路，所述内部保护电路分别与带隙基准电路、电荷泵电路、关断控制电路、咔嗒声抑制电路连接，所述内部保护电路包括欠压保护电路、过温保护电路。