CN208509242U - 一种数字对讲机的音频通道切换实现电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种数字对讲机的音频通道切换实现电路，所述音频通道切换电路包括模拟开关、第一MOS管、第二MOS管、隔直流电容、第一功率放大器和第二功率放大器；模拟开关中切换控制端通过控制两路输入端的一组常闭端口NC或一组常开端口NO导通一组，常闭端口NC通过一个功率放大器与内部喇叭电连接，一组常开端口NO通过另一个功率放大器与外部喇叭电连接，功率放大器的输入通道上并联有MOS管以及与串联有隔直流电容。本实用新型在需要关闭的一路差分音频通道上，通过MOS管的导通，相位相差180度的两个对称音频信号相互抵消，可以完全消除对应一路音频功放的输入，从而达到消除残留漏音的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种音频通道切换控制技术领域，具体地说，涉及一种数字对讲机的音频通道切换实现电路。
背景技术
专业对讲机手台的音频输出一般都有内外两个通道，分别用于不同的工作模式。正常模式下接收呼叫的话音由内声道(内部喇叭)播放，附件模式下通过外部耳机接收呼叫。当外部的附件接口连接耳麦附件时，接收的话音主机会自动识别附件的连接并自动选择切换到外声道(外部耳机或喇叭)播放，同时关闭内部喇叭。如图1是一种典型的数字对讲机接收部分的电路框图，一般数字对讲机内部接收机数字中频经过内部软硬件解调解码等处理后，通过数字音频接口把数字话音送到CODEC单元进行音频解码，把数字话音转成模拟的差分音频信号AF+和AF-。模拟的差分音频信号AF+和AF-经过通道选择的模拟开关选择内部或外部的其中一个通道功，通过隔直流电容C送入功率放大器PA1或PA2，分别放大到一定的功率后推动内部或外部喇叭扬声器或耳机。上述的电路方案中，容易产生的一个问题是，由于模拟开关的隔离度限制，一般较好的做到通道隔离度约70-80dB，导致内部和外部声道的切换不彻底，大音量情况下容易在另一个关闭的通道上产生残留的微弱话音信号，泄漏音频进入高增益的音频功率放大后推动喇叭发出人耳可以感知的响度，虽然声音不大且一般在音量较大的情况下出现，但是在专业产品上是不能接受的，会降低客户的使用体验，同时也会增加额外的功耗。
实用新型内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种数字对讲机的音频通道切换实现电路和方法，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种数字对讲机的音频通道切换实现电路，所述音频通道切换实现电路包括模拟开关、第一MOS管、第二MOS管、隔直流电容、第一功率放大器和第二功率放大器；其中，模拟开关包括第一输入端、第二输入端和用于控制第一输入端、第二输入端导通的切换控制端；第一输入端与第一常闭端口NC或第一常开端口NO导通，第二输入端与第二常闭端口NC或第二常开端口NO导通；所述第一常闭端口NC和所述第二常闭端口NC分别与第一功率放大器的输入端电连接并形成第一功率放大器的两条输入通道，第一功率放大器的输出端与内部喇叭电连接，第一功率放大器的两条输入通道上并联有第一MOS管，第一MOS管与关内部控制端电连接，每一输入通道上串联有隔直流电容；所述第一常开端口NO和所述第二常开端口NO分别与第二功率放大器的输入端电连接并形成第二功率放大器的两条输入通道，第二功率放大器的输出端与外部喇叭电连接，第二功率放大器的两条输入通道上并联有第二MOS管，第二MOS管与关外部控制端电连接，每一输入通道上串联有隔直流电容。
作为对本实用新型所述的音频通道切换实现电路的进一步说明，优选地，模拟开关为双刀双掷模拟开关。
作为对本实用新型所述的音频通道切换实现电路的进一步说明，优选地，第一MOS管和第二MOS管为内阻RDS小于10Ω、电流小于100mA、耐压大于16V的N型MOS管。
作为对本实用新型所述的音频通道切换实现电路的进一步说明，优选地，第一功率放大器和第二功率放大器为工作电压大于16V的BTL放大器或D类放大器。
作为对本实用新型所述的音频通道切换实现电路的进一步说明，优选地，隔直流电容为耐压大于16V的陶瓷电容或钽电容。
为了实现本实用新型的另一目的，本实用新型还提供了一种利用所述的音频通道切换实现电路的音频通道切换实现方法，所述音频通道切换实现方法包括如下步骤：1)模拟开关中切换控制端输入低电平，所述第一常闭端口NC和所述第二常闭端口NC导通，第一输入端和第二输入端连接到第一功率放大器，内部喇叭工作；或者，2)切换控制端输入高电平，所述第一常开端口NO和所述第二常开端口NO导通，第一输入端和第二输入端连接到第二功率放大器，外部喇叭工作。
作为对本实用新型所述的音频通道切换实现方法的进一步说明，优选地，在切换控制端为高电平时，关内部控制端输入高电平，关外部控制端输入低电平，第一MOS管导通，第二MOS管关闭，第一功率放大器的输入为0，内部喇叭关闭；当切换控制端为低电平时，关内部控制端输入低电平，关外部控制端输入高电平，第二MOS管导通，第一MOS管关闭，第二功率放大器的输入为0，外部喇叭关闭。
本实用新型的有益效果:本实用新型在两个音频功率放大器的输入通道上分别增加了一个MOS管，同时串入隔直流电容，用于隔离功率放大器输入端的直流，实现MOS管的通断控制，利用音频差分信号的特性和MOS管的工作特性，在需要关闭的一路差分音频通道上，通过MOS管的导通，以使相位相差180度的两个对称音频信号相互抵消，可以完全消除对应一路音频功率放大器的输入，从而达到消除残留漏音的目的。
附图说明
图1为典型的数字对讲机接收部分的电路框图；
图2为本实用新型的音频通道切换实现电路的电路框图；
图3为本实用新型的相位相差180度的两个对称音频信号相互抵消的原理示意图；
图4为本实用新型的MOS管通断示意图。
具体实施方式
为了能够进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。
如图2所示，图2为本实用新型的音频通道切换实现电路的电路框图；所述音频通道切换实现电路包括模拟开关1、第一MOS管2、第二MOS管3、隔直流电容4、第一功率放大器5和第二功率放大器6；其中，模拟开关1包括第一输入端11、第二输入端12和用于控制第一输入端11、第二输入端12导通的切换控制端13；第一输入端11与第一常闭端口NC或第一常开端口NO导通，第二输入端12与第二常闭端口NC或第二常开端口NO导通；所述第一常闭端口NC和所述第二常闭端口NC分别与第一功率放大器5的输入端电连接并形成第一功率放大器5的两条输入通道，第一功率放大器5的输出端与内部喇叭7电连接，第一功率放大器5的两条输入通道上并联有第一MOS管2，第一MOS管2与关内部控制端21电连接，每一输入通道上串联有隔直流电容4；所述第一常开端口NO和所述第二常开端口NO分别与第二功率放大器6的输入端电连接并形成第二功率放大器6的两条输入通道，第二功率放大器6的输出端与外部喇叭8电连接，第二功率放大器6的两条输入通道上并联有第二MOS管3，第二MOS管3与关外部控制端31电连接，每一输入通道上串联有隔直流电容4，在两个音频功率放大器的输入通道上分别增加了一个MOS管，通过切换控制信号相应地操作MOS管来消除模拟开关的残留输出。同时串入隔直流电容，用于隔离功率放大器输入端的直流，实现MOS管的通断控制。本实用新型利用音频差分信号的特性和MOS管的工作特性，通过特定的连接逻辑，在需要关闭的一路差分音频通道上，通过MOS管的导通，相位相差180度的两个对称音频信号相互抵消，可以完全消除对应一路音频功放的输入，从而达到消除残留漏音的目的。
模拟开关1为双刀双掷模拟开关，如TI的TS3A24159，当模拟开关1中切换控制端13输入低电平时，所述第一常闭端口NC和所述第二常闭端口NC导通，经CODEC单元进行音频解码，把数字话音转成模拟的差分音频信号AF+和AF-，差分音频信号AF+和AF-分别由第一输入端11和第二输入端12连接到第一功率放大器5的输入，内部喇叭7工作；当切换控制端13输入高电平时，所述第一常开端口NO和所述第二常开端口NO导通，差分音频信号AF+和AF-分别由第一输入端11和第二输入端12连接到第二功率放大器6的输入，外部喇叭8工作；即通过在切换控制端13的控制，来实现内部喇叭和外部喇叭的切换，上述音频通道切换实现方法高效且降低成本。
当主机选择外部喇叭时，切换控制端13为高电平，此时模拟开关接通一组常开端口NO，选择外部音频通道，同时，关内部控制端21为高电平，关外部控制端31为低电平，第一MOS管2导通，第二MOS管3关闭，第一功率放大器5的输入为0，内部喇叭7关闭。当主机选择外部喇叭时，切换控制端13为低电平时，此时模拟开关接通一组常闭端口NC，选择内部音频通道，同时，关内部控制端21为低电平，关外部控制端31为高电平，第二MOS管3导通，第一MOS管2关闭，第二功率放大器6的输入为0，外部喇叭8关闭；即通过在关内部控制端21和关外部控制端31的控制，来实现内部和外部声道的彻底切换。其中，第一MOS管2和第二MOS管3为内阻RDS小于10Ω、电流小于100mA、耐压大于16V的N型MOS管。第一功率放大器5和第二功率放大器6为工作电压大于16V的BTL放大器或D类放大器。隔直流电容4为耐压大于16V的陶瓷电容或钽电容，容量大约在1uF左右，以达到约70-80dB的通道隔离度。
请参看图3，图3为本实用新型的相位相差180度的两个对称音频信号相互抵消的原理示意图；图3中左边是残留的差分信号，图3中右边是MOS开关导通后两个相位相反的信号抵消后的结果，理想为0mV，此时该路音频功放输出理想也为0，可以达到彻底关断的效果。
请参看图4，图4为本实用新型的MOS管通断示意图；假定主机控制器工作电压3.3V，输出控制信号高电平电压大于3.0V，低电平小于0.1V；隔直流电容C的作用在于帮助实现N型MOS管的通断控制，假定电路中MOS管开关控制信号的高电平电压大于3V，当N型MOS管栅极高电平时，VGS>3V，MOS管导通；当N型MOS管栅极低电平时，VDS＝0V，MOS管截止。
需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (5)
1.一种数字对讲机的音频通道切换实现电路，其特征在于，所述音频通道切换实现电路包括模拟开关(1)、第一MOS管(2)、第二MOS管(3)、隔直流电容(4)、第一功率放大器(5)和第二功率放大器(6)；其中，
模拟开关(1)包括第一输入端(11)、第二输入端(12)和用于控制第一输入端(11)、第二输入端(12)导通的切换控制端(13)；第一输入端(11)与第一常闭端口NC或第一常开端口NO导通，第二输入端(12)与第二常闭端口NC或第二常开端口NO导通；
所述第一常闭端口NC和所述第二常闭端口NC分别与第一功率放大器(5)的输入端电连接并形成第一功率放大器(5)的两条输入通道，第一功率放大器(5)的输出端与内部喇叭(7)电连接，第一功率放大器(5)的两条输入通道上并联有第一MOS管(2)，第一MOS管(2)与关内部控制端(21)电连接，每一输入通道上串联有隔直流电容(4)；
所述第一常开端口NO和所述第二常开端口NO分别与第二功率放大器(6)的输入端电连接并形成第二功率放大器(6)的两条输入通道，第二功率放大器(6)的输出端与外部喇叭(8)电连接，第二功率放大器(6)的两条输入通道上并联有第二MOS管(3)，第二MOS管(3)与关外部控制端(31)电连接，每一输入通道上串联有隔直流电容(4)。
2.如权利要求1所述的音频通道切换实现电路，其特征在于，模拟开关(1)为双刀双掷模拟开关。
3.如权利要求1所述的音频通道切换实现电路，其特征在于，第一MOS管(2)和第二MOS管(3)为内阻RDS小于10Ω、电流小于100mA、耐压大于16V的N型MOS管。
4.如权利要求1所述的音频通道切换实现电路，其特征在于，第一功率放大器(5)和第二功率放大器(6)为工作电压大于16V的BTL放大器或D类放大器。
5.如权利要求1所述的音频通道切换实现电路，其特征在于，隔直流电容(4)为耐压大于16V的陶瓷电容或钽电容。
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