CN209419807U - 一种耳机接口电路及耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳机接口电路及耳机。其中，耳机接口电路包括：接口芯片、参考地端、保护地端和至少一条第一声道线路；第一声道线路包括第一声道端和第一瞬态抑制二极管；接口芯片的第一端与第一声道端电连接，接口芯片的第二端与参考地端电连接；第一瞬态抑制二极管的第一端与第一声道端电连接，第一瞬态抑制二极管的第二端与保护地电连接。本实用新型提供的耳机接口电路及耳机，实现了耳机的热插拔防护功能。

Description

一种耳机接口电路及耳机

技术领域

本实用新型实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种耳机接口电路及耳机。

背景技术

随着可携式电子装置的盛行，耳机广泛用于计算机、手机、随身听、收音机、可携式电玩和数位音讯播放器等音频娱乐设备。耳机是一对转换单元，它接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将电讯号转化成可以听到的音波，使得使用者能够在不影响旁人的情况下，独自聆听音响，对在录音室、DJ、旅途和运动等在噪吵环境下使用的人很有帮助。

耳机一般是与媒体播放器可分离的，通过耳机接口电路相互连接，在耳机产品实际的使用过程中经常会因为拔插耳机接口、人手触摸耳机接口或耳机接口与衣服摩擦等而产生静电放电现象，特别在干燥的北方更易产生静电放电现象而损坏耳机产品。由于耳机产品的结构空间有限，容易导致耳机接口电路的电磁兼容设计存在隐患，无法实现电磁兼容中的热拔插防护。

实用新型内容

本实用新型提供一种耳机接口电路及耳机，以实现耳机的热插拔防护功能。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种耳机接口电路，包括：

接口芯片、参考地端、保护地端和至少一条第一声道线路；

所述第一声道线路包括第一声道端和第一瞬态抑制二极管；

所述接口芯片的第一端与所述第一声道端电连接，所述接口芯片的第二端与所述参考地端电连接；

所述第一瞬态抑制二极管的第一端与所述第一声道端电连接，所述第一瞬态抑制二极管的第二端与所述保护地电连接。

可选的，所述耳机接口电路包括2条第一声道线路；

该2条第一声道线路包括左声道线路和右声道线路。

可选的，所述第一声道线路还包括：第一滤波模块；

所述第一滤波模块包括：

第一电容、第二电容和第一滤波单元；

所述第一电容的第一端与所述第一滤波单元的第一端电连接，所述第一电容的第二端与所述保护地电连接；

所述第二电容的第一端与所述接口芯片的第一端电连接，所述第二电容的第二端与所述参考地电连接；

所述第一滤波单元的第一端与所述第一声道端电连接，所述第一滤波单元的第二端与所述接口芯片的第一端电连接。

可选的，所述第一滤波单元为电阻、电感和磁珠中任一一种。

可选的，所述第一电容的电容量为C1，所述第二电容的电容量为C2，其中，150pF≤C1≤180pF，800pF≤C2≤1200pF。

可选的，所述耳机接口电路还包括金属片；

所述金属片的第一端与所述参考地以及所述接口芯片的第二端电连接。

可选的，所述耳机接口电路还包括第三滤波单元；

所述第三滤波单元的第一端与所述金属片电连接，第二端分别与所述参考地和所述接口芯片的第二端电连接。

可选的，所述第三滤波单元为电阻、电感和磁珠中任一一种。

可选的，所述耳机接口电路还包括第五电容；

所述第五电容的第一端与所述保护地电连接，所述第五电容的第二端与所述参考地电连接。

可选的，所述第五电容的耐压值为V3，其中，V3≥2kV。

可选的，所述第一瞬态抑制二极管的启动电压为V1，其中，V1≥18V。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种耳机，所述耳机包括第一方面中所述的任一耳机接口电路。

本实用新型实施例的技术方案，通过在第一声道线路上并联第一瞬态抑制二极管，使得耳机接口进行热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电通过第一瞬态抑制二极管导入保护地，从而避免热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电对接口芯片以及耳机的其他内部电路元件造成损坏，解决了耳机产品存在接口热插拔时导致耳机芯片损坏的问题，达到了热拔插防护的效果。

附图说明

图1为现有技术中的耳机接口电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种耳机接口电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为现有技术中的耳机接口电路的结构示意图，如图1所示，耳机接口电路包括：耳机接口芯片10、左声道端11、右声道端12以及接地端13，左声道端11、右声道端12以及接地端13均与耳机接口芯片电连接，左声道端11与右声道端12分别与一个滤波电容C的一端电连接，滤波电容C的另一端接地。在耳机插头的拔插过程中，耳机插孔和耳机接口电路由接触变为分离的瞬间，耳机接口电路处的瞬间电荷不均衡，此时耳机接口电路处为达到新的电荷平衡会产生静电放电现象，容易导致耳机接口芯片损坏，现有技术中的耳机接口电路仅通过滤波电容C滤除部分干扰信号，无法解决热拔插防护等电磁兼容问题，使得使用耳机接口电路的产品在实际应用中存在接口热插拔时导致芯片损坏的问题。

基于上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种耳机接口电路及耳机，通过在第一声道线路上并联第一瞬态抑制二极管，使得耳机接口进行热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电通过第一瞬态抑制二极管导入保护地，从而避免热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电对接口芯片以及耳机的其他内部电路元件造成损坏，解决了耳机产品存在接口热插拔时导致耳机芯片损坏的问题，达到了热拔插防护的效果。

以上是本实用新型的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图2为本实用新型实施例提供的一种耳机接口电路的结构示意图，如图2所示，本实用新型实施例提供的耳机接口电路包括：接口芯片10、参考地端11、保护地端12和至少一条第一声道线路13；第一声道线路13包括第一声道端131和第一瞬态抑制二极管14；接口芯片10的第一端101与第一声道端131电连接，接口芯片10的第二端102与参考地端11电连接；第一瞬态抑制二极管14的第一端141与第一声道端131电连接，第一瞬态抑制二极管14的第二端142与保护地12电连接。

其中，第一瞬态抑制二极管14用于接口防护，防止在耳机接口进行热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电通过耳机接口对耳机内部电路进行冲击而导致接口芯片10的损坏。瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor，TVS)具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当TVS的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，将TVS的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护耳机的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

本实用新型实施例的技术方案，通过在第一声道线路13上并联第一瞬态抑制二极管14，使得耳机接口进行热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电通过第一瞬态抑制二极管14导入保护地12，从而避免热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电对接口芯片10以及耳机的其他内部电路元件造成损坏，解决了耳机产品存在接口热插拔时导致耳机芯片损坏的问题，达到了热拔插防护的效果。

可选的，第一瞬态抑制二极管14的启动电压为V1，其中，V1≥18V。

其中，当第一声道线路13上的电压达到18V时，第一瞬态抑制二极管14导通，过大的电流会通过第一瞬态抑制二极管14传导入保护地12，从而使得耳机的接口芯片10或者内部电路不受热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电干扰。通常耳机的工作电压为5V，本实用新型实施例通过合理的设置第一瞬态抑制二极管14的启动电压，能够在保证耳机的正常工作的前提下，达到热拔插防护的功能。可选的，第一瞬态抑制二极管14的型号为BV05C。

继续参考图2所示，可选的，第一声道线路13还包括：第一滤波模块15；第一滤波模块15包括：第一电容16、第二电容17和第一滤波单元18；第一电容16的第一端161与第一滤波单元18的第一端181电连接，第一电容16的第二端162与保护地12电连接；第二电容17的第一端171与接口芯片10的第一端101电连接，第二电容17的第二端172与参考地11电连接；第一滤波单元18的第一端181与第一声道端131电连接，第一滤波单元18的第二端182与接口芯片10的第一端101电连接。

其中，第一电容16、第二电容17和第一滤波单元18组成π型滤波接口电路，用于滤除第一声道线路13上的干扰信号。

可选的，第一滤波单元18为电阻、电感和磁珠中任一一种。

其中，示例性的，第一滤波单元18为电阻，第一电容16先滤除第一声道线路13上的大部分的交流成分，第二电容17和电阻构成一个分压电路，由于第二电容17具有隔直作用，因此电阻和第二电容17组成的分压电路对直流不存在分压衰减的作用，直流电压通过电阻输出，起到滤除第一声道线路13上交流成分的作用，从而保证耳机的正常工作。

示例性的，第一滤波单元18为电感，电感对交流电感抗大，对直流电的电阻小，因此采用电感为第一滤波单元18既能提高滤波效果，又不会降低第一声道线路13上的直流电压。

示例性的，第一滤波单元18为磁珠，磁珠具有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，电阻值和电感值都随频率变化，采用磁珠作为第一滤波单元18能够抑制第一声道线路13上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。

其中，可选的，磁珠的参数为600Ω/100MHz，以抑制第一声道线路13上的高频干扰。示例性的，磁珠型号为FBMA-11-160808-60IT。

可选的，第一电容16的电容量为C1，第二电容17的电容量为C2，其中，150pF≤C1≤180pF，800pF≤C2≤1200pF。

其中，第一电容16选用较小的电容值用于滤除高频部分的干扰信号，第二电容17选取较大的电容值用于滤除低频部分的干扰信号。示例性的，第一电容16的电容值为180pF，第二电容17的电容值为1000pF。

继续参考图2所示，可选的，本实用新型实施例提供的耳机接口电路还包括金属片19；金属片19的第一端191与参考地11以及接口芯片10的第二端102电连接。

其中，当耳机接口插入音频设备时，金属片19与音频设备的接口电极接触，从而传输音频信号。金属片19的第一端191与参考地11以及接口芯片10的第二端102电连接，用于构成第一声道线路13的回路。

继续参考图2所示，可选的，本实用新型实施例提供的耳机接口电路还包括第三滤波单元20；第三滤波单元20的第一端201与金属片19电连接，第二端202分别与参考地11和接口芯片10的第二端102电连接。

其中，第三滤波单元20用于滤除其所在线路上的干扰信号。可选的，第三滤波单元20为电阻、电感和磁珠中任一一种。

继续参考图2所示，可选的，本实用新型实施例提供的耳机接口电路还包括第五电容21；第五电容21的第一端211与保护地12电连接，第五电容21的第二端212与参考地11电连接。

其中，第五电容21为保护地12和参考地11之间的跨接电容，以避免保护地12和参考地11之间互相干扰。第五电容21的电容值可根据实际情况调整设置，示例性的，第五电容21的电容值为1000pF。

可选的，第五电容21的耐压值为V3，其中，V3≥2kV。

在《耳机接口电磁兼容设计电路》技术标准中，静电防护所要达到的等级为：接触放电±6kV、空气放电±8kV。因此，使得第五电容21的耐压值V3达到2kV以上，以保证耳机接口电路的正常工作。

继续参考图2所示，可选的，本实用新型实施例提供的耳机接口电路包括2条第一声道线路13，该2条第一声道线路13包括左声道线路132和右声道线路133。

其中，左声道线路132和右声道线路133的电路结构相同，通过左声道线路132传输左声道声音，通过右声道线路133传输右声道声音，实现立体声的效果，提高了耳机声音的清晰度和层次感。

本实用新型实施例提供的耳机接口电路可应用于计算机、手机等音频娱乐设备，其中，通过在第一声道线路13上并联第一瞬态抑制二极管14，使得耳机接口进行热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电通过第一瞬态抑制二极管14导入保护地12，从而避免热插拔过程中产生的较大干扰能量或者静电对接口芯片10以及耳机的其他内部电路元件造成损坏，并通过第一滤波模块15滤除第一声道线路13上的干扰信号。本实用新型实施例提供的耳机接口电路解决了耳机产品存在接口热插拔时导致耳机芯片损坏的问题，达到了热拔插防护的效果，提高了耳机产品的电磁兼容性以及可靠性，同时能够缩短研发时间及成本。

基于同样的实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种耳机，该耳机包括上述实施例中所述的任一耳机接口电路，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种耳机接口电路，其特征在于，包括：

接口芯片、参考地端、保护地端和至少一条第一声道线路；

所述第一声道线路包括第一声道端和第一瞬态抑制二极管；

所述接口芯片的第一端与所述第一声道端电连接，所述接口芯片的第二端与所述参考地端电连接；

所述第一瞬态抑制二极管的第一端与所述第一声道端电连接，所述第一瞬态抑制二极管的第二端与所述保护地电连接。

2.根据权利要求1所述的耳机接口电路，其特征在于，所述耳机接口电路包括2条第一声道线路；

该2条第一声道线路包括左声道线路和右声道线路。

3.根据权利要求1所述的耳机接口电路，其特征在于，所述第一声道线路还包括：第一滤波模块；

所述第一滤波模块包括：

第一电容、第二电容和第一滤波单元；

所述第一电容的第一端与所述第一滤波单元的第一端电连接，所述第一电容的第二端与所述保护地电连接；

所述第二电容的第一端与所述接口芯片的第一端电连接，所述第二电容的第二端与所述参考地电连接；

所述第一滤波单元的第一端与所述第一声道端电连接，所述第一滤波单元的第二端与所述接口芯片的第一端电连接。

4.根据权利要求3所述的耳机接口电路，其特征在于，所述第一滤波单元为电阻、电感和磁珠中任一一种。

5.根据权利要求3所述的耳机接口电路，其特征在于，所述第一电容的电容量为C1，所述第二电容的电容量为C2，其中，150pF≤C1≤180pF，800pF≤C2≤1200pF。

6.根据权利要求1所述的耳机接口电路，其特征在于，所述耳机接口电路还包括金属片；

所述金属片的第一端与所述参考地以及所述接口芯片的第二端电连接。

7.根据权利要求6所述的耳机接口电路，其特征在于，所述耳机接口电路还包括第三滤波单元；

所述第三滤波单元的第一端与所述金属片电连接，第二端分别与所述参考地和所述接口芯片的第二端电连接。

8.根据权利要求7所述的耳机接口电路，其特征在于，所述第三滤波单元为电阻、电感和磁珠中任一一种。

9.根据权利要求1所述的耳机接口电路，其特征在于，所述耳机接口电路还包括第五电容；

所述第五电容的第一端与所述保护地电连接，所述第五电容的第二端与所述参考地电连接。

10.根据权利要求9所述的耳机接口电路，其特征在于，所述第五电容的耐压值为V3，其中，V3≥2kV。

11.根据权利要求1所述的耳机接口电路，其特征在于，所述第一瞬态抑制二极管的启动电压为V1，其中，V1≥18V。

12.一种耳机，其特征在于，所述耳机包括权利要求1-11中任一所述的耳机接口电路。