CN219420974U - 麦克风及其共模抑制电路 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种麦克风及其共模抑制电路。该电路共设置了三级共模抑制电路,其中第一级共模抑制电路包括共模电感。拾音电路所采集的音频信号中的共模噪音经过共模电感而被初步衰减。第二级共模抑制电路包括两个负反馈放大电路和第一增益调节模块,其是具有高共模抑制比的差分放大电路,既将音频信号进行了差分放大,同时进一步抑制共模噪音。第三级共模抑制电路包括对称差动输入级和单端输出级,对称差动输入级在保持对共模噪音高抑制比的基础上对差分信号进行缓冲,最后由单端输出级将差分信号转换为单端信号进行输出。该共模抑制电路可对共模噪音多级过滤,对音频传输过程中产生的共模噪音有极强抑制作用,提高麦克风输出音频的质量。
Description
技术领域
本申请涉及麦克风技术领域,尤其涉及一种麦克风及其共模抑制电路。
背景技术
麦克风常常被用来采集音频信号,其可以将声信号转换为电信号,以进行传输和进一步处理等,而麦克风电路内部一般由拾音电路进行采集,再通过有线或无线方式将采集到的信号传输到放大电路进行放大。但是传统技术中的放大电路常常难以抑制传输时产生的共模噪音,从而导致音频质量不高。
实用新型内容
本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,特别是现有技术中难以抑制音频信号中的共模噪音而引发的音频质量不高的技术缺陷。
第一方面,本申请实施例提供了一种麦克风的共模抑制电路,包括:
第一级共模抑制电路,包括共模电感,共模电感的输入端连接麦克风的拾音电路的输出端;
第二级共模抑制电路,包括第一负反馈放大电路、第二负反馈放大电路和第一增益调节模块,第一负反馈放大电路和第二负反馈放大电路的正极输入端分别连接共模电感的第一输出端和第二输出端,第一负反馈放大电路和第二负反馈放大电路的负极输入端通过第一增益调节模块连接;
第三级共模抑制电路,包括对称差动输入级和单端输出级,单端输出级用于将差分信号转换为单端信号输出,对称差动输入级的第一输入端和第二输入端分别连接第一负反馈放大电路、第二负反馈放大电路的输出端,对称差动输入级的第一输出端和第二输出端分别连接单端输出级的第一输入端和第二输入端。
在其中一个实施例中,第一负反馈放大电路包括第一放大器和第一负反馈模块,第一放大器的正极输入端为第一负反馈放大电路的正极输入端,第一放大器的负极输入端为第一负反馈放大电路的负极输入端,第一放大器的输出端为第一负反馈放大电路的输出端,第一放大器的输出端通过第一负反馈模块连接第一放大器的负极输入端;
第二负反馈放大电路包括第二放大器和第二负反馈模块,第二放大器的正极输入端为第二负反馈放大电路的正极输入端,第二放大器的负极输入端为第二负反馈放大电路的负极输入端,第二放大器的输出端为第二负反馈放大电路的输出端,第二放大器的输出端通过第二负反馈模块连接第二放大器的负极输入端。
在其中一个实施例中,第一负反馈模块包括相互并联的第一电阻和第一电容,第二负反馈模块包括相互并联的第二电阻和第二电容。
在其中一个实施例中,第二级共模抑制电路还包括第一引脚保护模块和第二引脚保护模块;
第一引脚保护模块包括相互串联的第一二极管和第二二极管,第一二极管的输出端连接第一正电压,第一二极管和第二二极管的公共端连接第一放大器的正极输入端,第二二极管的输入端连接第一负电压;
第二引脚保护模块包括相互串联的第三二极管和第四二极管,第三二极管的输出端连接第一正电压,第三二极管和第四二极管的公共端连接第二放大器的正极输入端,第四二极管的输入端连接第一负电压。
在其中一个实施例中,第一增益调节模块包括第三电阻和选通模块,第三电阻与选通模块并联,选通模块包括两路以上的待选电阻,选通模块用于选通其中一路待选电阻。
在其中一个实施例中,对称差动输入级包括相互对称的第三负反馈放大电路、第四负反馈放大电路和第二增益调节模块;
第三负反馈放大电路的正极输入端为对称差动输入级的第一输入端,第三负反馈放大电路的负极输入端通过第二增益调节模块连接第四负反馈放大电路的负极输入端,第三负反馈放大电路的输出端为对称差动输入级的第一输出端;
第四负反馈放大电路的正极输入端为对称差动输入级的第二输入端,第四负反馈放大电路的输出端为对称差动输入级的第二输出端。
在其中一个实施例中,第三负反馈放大电路包括第三放大器和第三负反馈模块,第三放大器的正极输入端为第三负反馈放大电路的正极输入端,第三放大器的负极输入端为第三负反馈放大电路的负极输入端,第三放大器的输出端为第三负反馈放大电路的输出端,第三放大器的输出端通过第三负反馈模块连接第三放大器的负极输入端;
第四负反馈放大电路包括第四放大器和第四负反馈模块,第四放大器的正极输入端为第四负反馈放大电路的正极输入端,第四放大器的负极输入端为第四负反馈放大电路的负极输入端,第四放大器的输出端为第四负反馈放大电路的输出端,第四放大器的输出端通过第四负反馈模块连接第四放大器的负极输入端。
在其中一个实施例中,单端输出级包括第五放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第七电阻;
第四电阻的第一端为单端输出级的第一输入端,第四电阻的第二端连接第五放大器的负极输入端;
第五电阻的第一端为单端输出级的第二输入端,第五电阻的第二端连接第五放大器的正极输入端;
第五放大器的输出端为单端输出级的输出端,第五放大器的输出端通过第六电阻连接第五放大器的负极输入端,第五放大器的正极输入端通过第七电阻接地。
第二方面,本申请实施例提供了一种麦克风,包括拾音电路以及上述任一实施例中的共模抑制电路,拾音电路的输出端与共模抑制电路连接。
在其中一个实施例中,拾音电路包括MAX4063芯片及其配套的外围电路。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
上述任一实施例中的共模抑制电路,设置了三级共模抑制电路,其中第一级共模抑制电路包括共模电感,拾音电路所采集的音频信号中的共模噪音经过共模电感而被初步衰减。而第二级共模抑制电路包括两个负反馈放大电路和第一增益调节模块,其是具有高共模抑制比的差分放大电路,既将音频信号进行了差分放大,同时进一步抑制其中的共模噪音。第三级共模抑制电路包括对称差动输入级和单端输出级,对称差动输入级在保持对共模噪音高抑制比的基础上对差分信号进行缓冲,最后由单端输出级将差分信号转换为单端信号进行输出。在麦克风上应用本实施例中的共模抑制电路,经过该共模抑制电路对共模噪音的多级过滤,特别是在麦克风通过远距离有线传输时,对传输过程中产生的共模噪音有极强的抑制作用,大大提高了麦克风所输出音频信号的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请一个实施例提供的麦克风的共模抑制电路的示意图;
图2为本申请一个实施例中第二级共模抑制电路的示意图;
图3为本申请另一个实施例中第二级共模抑制电路的示意图;
图4为本申请又一个实施例中第二级共模抑制电路的示意图;
图5为本申请再一个实施例中第二级共模抑制电路的示意图;
图6为本申请一个实施例中第三级共模抑制电路的示意图;
图7为本申请一个实施例中第三级共模抑制电路的示意图;
图8为本申请一个实施例中单端输出级的示意图;
图9为本申请一个实施例中共模抑制电路的电路结构图;
图10为本申请一个实施例中MAX4063芯片及其外围电路的电路结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种麦克风的共模抑制电路,请参阅图1,包括第一级共模抑制电路10、第二级共模抑制电路20和第三级共模抑制电路30。
第一级共模抑制电路10包括共模电感,共模电感的输入端连接麦克风的拾音电路的输出端。可以理解,共模信号是幅度相等,相位相同的信号。而共模电感即是设计出来用来降低共模噪音影响的设备。具体而言,共模电感的两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。而拾音电路所输出的是两路差分信号,每路差分信号连接一个线圈。这样,当电路中的电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。
第二级共模抑制电路20包括第一负反馈放大电路21、第二负反馈放大电路22和第一增益调节模块23。可以理解,第一负反馈放大电路21和第二负反馈放大电路22是基于集成运放的放大电路,在集成运放中引入负反馈可以使得放大器有更为稳定的放大倍数、提高输入阻抗、降低非线性失真等。拾音电路所采集来的音频电信号为差分形式,通过两个负反馈放大电路分别连接差分信号的一路再将两个负反馈放大电路串联在一起,即第一负反馈放大电路21和第二负反馈放大电路22的正极输入端分别连接共模电感的第一输出端和第二输出端(分别对应共模电感的两个线圈),第一负反馈放大电路21和第二负反馈放大电路22的负极输入端连接。这两个负反馈放大电路输出端之间即可得到经过放大的差分信号。其差模放大倍数可由负反馈放大电路中负反馈支路的阻值以及第一负反馈放大电路21和第二负反馈放大电路22的负极输入端之间的阻值决定。因此,在第一负反馈放大电路21和第二负反馈放大电路22之间设置第一增益调节模块23,第一增益调节模块23的阻值可根据需要进行选择,从而调节第二级共模抑制电路20的差模放大倍数。在差模放大倍数可调整的基础上,通过分析其共模增益可发现,第二级共模抑制电路20的共模增益在理想状况下为零,即可以大大削减共模噪音。由此可见,第二级共模抑制电路20可以在实现差分放大的基础上抑制共模噪音。
第三级共模抑制电路包括对称差动输入级31和单端输出级32。对称差动输入级31由两个性能、参数等相同特性的对称部分连接组成,其可用于接收差分信号,每个对称部分的输入端分别对应对称差动输入级31的第一输入端和第二输入端,以接收第二级共模抑制电路20所输出的差分信号中的各一路,对差分信号进行缓冲。而对称差动输入级31的差模放大倍数可以根据需要调整,但其理想共模增益应保持为零,实现进一步对共模噪音的抑制。而考虑到最终麦克风应输出单端信号。因此,在对称差动输入级31后设置单端输出级32,单端输出级32的第一输入端和第二输入端分别连接对称差动输入级31的第一输出端和第二输出端,以接收经过对称差动输入级31缓冲的差分信号。单端输出级32是基于减法器原理的输出级,对接收到的差分信号之间做减法后输出,即可将差分信号转换为单端信号输出。单端输出级32最终输出的信号可以传到音响设备进行播放,可以输出到微处理器中进行处理,例如,用于室内人声定位。
本实施例中的共模抑制电路,设置了三级共模抑制电路,其中第一级共模抑制电路10包括共模电感,拾音电路所采集的音频信号中的共模噪音经过共模电感而被初步衰减。而第二级共模抑制电路20包括两个负反馈放大电路和第一增益调节模块23,其是具有高共模抑制比的差分放大电路,既将音频信号进行了差分放大,同时进一步抑制其中的共模噪音。第三级共模抑制电路30包括对称差动输入级31和单端输出级32,对称差动输入级31在保持对共模噪音高抑制比的基础上对差分信号进行缓冲,最后由单端输出级32将差分信号转换为单端信号进行输出。在麦克风上应用本实施例中的共模抑制电路,经过该共模抑制电路对共模噪音的多级过滤,特别是在麦克风通过远距离有线传输时,对传输过程中产生的共模噪音有极强的抑制作用,大大提高了麦克风所输出音频信号的质量。
在其中一个实施例中,如图2所示,第一负反馈放大电路21和第二负反馈放大电路22均是基于集成运放的负反馈放大电路,各负反馈放大电路中的放大器的各端口与负反馈放大电路中的端口一一对应。具体而言,第一放大器211的正极输入端为第一负反馈放大电路21的正极输入端,第一放大器211的负极输入端为第一负反馈放大电路21的负极输入端,第一放大器211的输出端为第一负反馈放大电路21的输出端。第二放大器221的正极输入端为第二负反馈放大电路22的正极输入端,第二放大器221的负极输入端为第二负反馈放大电路22的负极输入端,第二放大器221的输出端为第二负反馈放大电路22的输出端。
负反馈放大电路中还包括负反馈模块,连接在对应的放大器的输出端和负极输入端之间,实现输出负反馈。即第一负反馈放大电路21中还包括第一负反馈模块212,第二负反馈放大电路22中还包括第二负反馈模块222。另外,第一负反馈模块212、第一增益调节模块23和第二负反馈模块222中应包括电阻,这三个模块中的电阻应能在第一放大器211的输出端、第二放大器221的输出端之间串联。假设第一负反馈模块212、第一增益调节模块23和第二负反馈模块222中的电阻值分别为A、B和C,则有Uo1-Uo2=
由此可见,第二级共模抑制电路20的差模放大倍数为其可以由第一负反馈模块212、第一增益调节模块23和第二负反馈模块222中的电阻阻值控制。而其共模增益在理想状态下为零,具有很强的共模抑制能力。在有些实施例中,第一负反馈模块212和第二负反馈模块222可以为纯电阻。但为了同时消除放大器中的高频干扰,在其中一个实施例中,如图3所示,第一负反馈模块212包括相互并联的第一电阻212A和第一电容212B,第二负反馈模块222包括相互并联的第二电阻222A和第二电容222B。以第一电容212B为例,第一放大器211负输入端的高频干扰经过第一电容212B反馈回到第一放大器211负输入端,但方向与原方向相反,这两个高频干扰之间相互抵消,实现滤波作用。
在其中一个实施例中,请参阅图4,第二级共模抑制电路20还包括第一引脚保护模块24和第二引脚保护模块25。可以理解,为了保护元器件,限制输入第一放大器211和第二放大器221的输入电压范围,分别在第一放大器211和第二放大器221的正极输入端连接了引脚保护模块。具体而言,第一引脚保护模块24包括相互串联的第一二极管241和第二二极管242,第一二极管241的输出端连接第一正电压,第一二极管241和第二二极管242的公共端连接第一放大器211的正极输入端,第二二极管242的输入端连接第一负电压。第二引脚保护模块25包括相互串联的第三二极管251和第四二极管252,第三二极管251的输出端连接第一正电压,第三二极管251和第四二极管252的公共端连接第二放大器221的正极输入端,第四二极管252的输入端连接第一负电压。
两者原理相似,以第一引脚保护模块24为例进行说明,当输入第一放大器211的电压与第一正电压的差大于第一二极管241的导通电压,则第一二极管241将导通。这使得输入第一放大器211的电压钳位在第一正电压加上第一二极管241的导通电压的水平。当第一负电压与输入第一放大器211的差大于第二二极管242的导通电压,则第二二极管242将导通,将输入第一放大器211的电压钳位在第一负电压减去第二二极管242的导通电压的水平。由此可见,输入第一放大器211的电压大致被钳位在了第一正电压和第一负电压之间,选择合适的第一正电压和第一负电压即可对第一放大器211进行有效的保护。
在其中一个实施例中,请参阅图5,第一增益调节模块23包括第三电阻231和选通模块232。第三电阻231与选通模块232并联,选通模块232包括两路以上的阻值不同的待选电阻,选通模块232用于选通其中一路待选电阻。可以理解,由于第二级共模抑制电路20的差模放大倍数与第一增益调节模块23的阻值有关,为了选择合适的差模放大倍数,可选择不同的待选电阻与第三电阻231并联,在第三电阻231的基础上形成阻值不同第一增益调节模块23。请参阅图5,该图示意性的展示了包括两路待选电阻的选通模块232。选通模块232可以在控制器的控制下选择一个待选电阻与第三电阻231并联,也可以由操作人员手动控制。
在其中一个实施例中,请参阅图6,对称差动输入级31包括相互对称的第三负反馈放大电路311、第四负反馈放大电路312和第二增益调节模块313。第三负反馈放大电路311的负极输入端通过第二增益调节模块313连接第四负反馈放大电路312的负极输入端,第三负反馈放大电路311和第四负反馈放大电路312以及第二增益调节模块313的原理可参见上文中关于第一负反馈放大电路21、第二负反馈放大电路22和第一增益调节模块23的描述。与该部分的区别在于,对称差动输入级31主要是对差分信号进行缓冲,可以将第一增益调节模块23的电阻设置为远大于第一负反馈放大电路21、第二负反馈放大电路22中负反馈模块的电阻,以使差模放大倍数接近1,实现对差模信号缓冲而不放大。第三负反馈放大电路311和第四负反馈放大电路312与对称差动输入级31的端口存在对应关系。具体而言,第三负反馈放大电路311的正极输入端为对称差动输入级31的第一输入端,第三负反馈放大电路311的输出端为对称差动输入级31的第一输出端。第四负反馈放大电路312的正极输入端为对称差动输入级31的第二输入端,第四负反馈放大电路312的输出端为对称差动输入级31的第二输出端。
在其中一个实施例中,请参阅图7,第三负反馈放大电路311包括第三放大器311A和第三负反馈模块311B。第四负反馈放大电路312包括第四放大器312A和第四负反馈模块312B。第三放大器311A、第三负反馈模块311B、第四放大器312A和第四负反馈模块312B的原理说明可参见上文中关于第一放大器211、第一负反馈模块212、第二放大器221和第二负反馈模块222的原理说明。区别仅在于,第三放大器311A和第四放大器312A应尽量保持型号、参数、性能等的一致,而第三负反馈模块311B和第四负反馈模块312B也应尽可能保证相同,以保证对称差动输入级31的对称性。
而第三放大器311A与第三负反馈放大电路311的端口之间存在对应关系,第四放大器312A与第四负反馈放大电路312的端口之间存在对应关系。具体为:第三放大器311A的正极输入端为第三负反馈放大电路311的正极输入端,第三放大器311A的负极输入端为第三负反馈放大电路311的负极输入端,第三放大器311A的输出端为第三负反馈放大电路311的输出端。第四放大器312A的正极输入端为第四负反馈放大电路312的正极输入端,第四放大器312A的负极输入端为第四负反馈放大电路312的负极输入端,第四放大器312A的输出端为第四负反馈放大电路312的输出端。
在其中一个实施例中,为了使得第二增益调节模块313的阻值远大于第三负反馈模块311B和第四负反馈模块312B,可以选择第三负反馈模块311B和第四负反馈模块312B为电阻相同的电阻。而第二增益调节模块313包括相互串联的电阻和电容,电容在直流情况下呈现高阻态。在此种设计中,对称差分输入级的差模放大倍数为1且共模增益仍保持为0。
在其中一个实施例中,请参阅图8,单端输出级32包括第五放大器321、第四电阻322、第五电阻323、第六电阻324以及第七电阻325。单端输出级32的各端口与第五放大器321、第四电阻322和第五电阻323之间存在对应关系。具体而言,第四电阻322的第一端为单端输出级32的第一输入端,第五电阻323的第一端为单端输出级32的第二输入端,第五放大器321的输出端为单端输出级32的输出端。
第五放大器321的负极输入端连接第四电阻322的第二端,第五放大器321的正极输入端连接第五电阻323的第二端,第五放大器321的输出端通过第六电阻324连接第五放大器321的负极输入端,第五放大器321的正极输入端通过第七电阻325接地。可以理解,第五放大器321和第四电阻322、第五电阻323、第六电阻324以及第七电阻325组成针对差分信号的减法器,第四电阻322和第六电阻324以及第五电阻323和第七电阻325分别起到分压作用,在第四电阻322与第六电阻324的比等于第五电阻323与第七电阻325的比相等的情况下,每路差分信号经过同样比例的分压后相减,使得差分信号转换为单端信号。如不希望该部分进行放大,可以将第四电阻322、第五电阻323、第六电阻324以及第七电阻325的阻值选择为相同的。
在一个具体实施例中,请参阅图9。第一级共模抑制电路10包括共模电感。第二级共模抑制电路20包括第一负反馈放大电路21、第二负反馈放大电路22、第一引脚保护模块24和第二引脚保护模块25。第一负反馈放大电路21包括第一放大器211和第一负反馈模块212,第二负反馈放大电路22包括第二放大器221和第二负反馈模块222。其中,第一负反馈模块212包括相互并联的第一电阻212A和第一电容212B,第二负反馈模块222包括相互并联的第二电阻222A和第二电容222B。第一增益调节模块23包括第三电阻231和选通模块232。选通模块232包括两个阻值不同的第一待选电阻和第二待选电阻。第一引脚保护模块24包括相互串联的第一二极管241和第二二极管242。第二引脚保护模块25包括相互串联的第三二极管251和第四二极管252。上述第二级共模抑制电路20的各组成部分的原理以及连接关系在前文中已有描述,在此不再赘述。
与前文中不同的是,图9中的第二级共模抑制电路20在分别在增加了用于对差分信号进行滤波、限流的多个电容以及电阻。具体而言,第二级共模抑制电路20还包括第八电阻264、第九电阻266、第十电阻267、第十一电阻269、第三电容261、第四电容262、第五电容263、第六电容265、第七电容268和第八电容270。第一放大器211通过串联的第五电容263、第八电阻264与共模电感的一个输出端连接。第一放大器211的正极输入端分别通过第十电阻267和第七电容268接地。第五电容263与共模电感的公共端还通过第三电容261接地。第二放大器221通过串联的第六电容265、第九电阻266与共模电感的另一个输出端连接。第二放大器221的正极输入端分别通过第十一电阻269和第八电容270接地。第六电容265与共模电感的公共端还通过第四电容262接地。
第三级共模抑制电路30的对称差动输入级31包括相互对称的第三负反馈放大电路311、第四负反馈放大电路312和第二增益调节模块313。第三负反馈放大电路311包括第三放大器311A和第三负反馈模块311B。第四负反馈放大电路312包括第四放大器312A和第四负反馈模块312B。该图中第三负反馈模块311B和第四负反馈模块312B均为纯电阻。而第二增益调节模块313包括相互串联的第十二电阻313B和第九电容313A。单端输出级32包括第五放大器321、第四电阻322、第五电阻323、第六电阻324以及第七电阻325。上述第三级共模抑制电路30的各组成部分的原理以及连接关系在前文中已有描述,在此不再赘述。为了保护第三放大器311A和第四放大器312A,在第三放大器311A的正极输入端与第一放大器211的输出端之间连接用于限流的第十三电阻331,在第四放大器312A的正极输入端与第二放大器221的输出端之间连接用于限流的第十四电阻332。另外,为了进一步增强抗电磁干扰能力,在单端输入级还设置了第十电容326和第十一电容327。第十电容326与第六电阻324并联,第十一电容327与第七电阻325并联。并且,还可以在第五放大器321的输出端串联一个电阻,以方便与后端接收信号的设备配合。
本申请实施例提供了一种麦克风,包括拾音电路以及上述任一实施例中的共模抑制电路,拾音电路的输出端与共模抑制电路连接。
在其中一个实施例中,拾音电路包括MAX4063芯片及其配套的外围电路。
可以理解,MAX4063是麦克风专用芯片,其作为一款专为高性能便携式应用优化设计的差分输入麦克风前置放大器,具有两路可选输入、差分输出、可调增益、集成低噪声偏置源以及低功耗关断模式等特性。两个输入通道分别用于差分和单端麦克风输入。差分输入具有很高的噪声抑制能力,特别适合于内部麦克风,可有效避免系统噪声和PCB上的长线传输对于低电平信号的损伤。请参阅图10,该图示出了MAX4063的一种外围电路,MAX4063所采集到并输出的信号通过RJ45接口座的网络线缆与共模抑制电路连接。图中U14代表MAX4063芯片,图中引脚1(SHDN)用于控制MAX4063芯片是否进入工作模式,通过电阻R125连接高电平,以使得MAX4063芯片保持在工作模式。引脚2(OUT)和引脚7(/OUT)分别通过电阻R121、电容C132以及电阻R122、电容C134组成的滤波电路输出一对经过MAX4063芯片处理的互补的差分信号到网线的接收端。还分别通过电阻R129和电阻R132输出信号到三极管Q14的基极,以控制三极管Q14的通断,在Q14导通时,12V正电压通过电阻R128向RJ1网口的黄色LED供电,以点亮黄色LED灯,展示网络线缆的数据传输情况。引脚3(BIAS)为偏置电压设置引脚,5V正电压通过电阻R115、电阻R117、电阻R118以及电阻R120组成的网络分压,为MAX4063芯片设置偏置电压,该引脚还需通过电容C129接地。引脚4(VCC)为电源引脚,5V正电压为MAX4063芯片供电,该引脚还并联有电容C126和电容C127,以进行滤波。引脚5(ADJ)为辅助引脚,其通过电容C130连接到引脚2。引脚6、8和14为悬空引脚。引脚9(IN+)和引脚10(IN-)为输入引脚,麦克风话筒所采集到的差分音频信号分别通过电容C131和电容C133输入MAX4063芯片。引脚11(GND)为接地引脚。引脚12(AUX_IN)为耦合引脚,在该引脚空接电阻R116。引脚13(G1)和引脚15(G2)为增益倍数选择引脚,在其之间选择合适阻值的电阻R119,以调整MAX4063芯片的差分增益倍数。引脚16(/INT/AUX)为输入方式选择引脚,向其输入不同信号可控制MAX4063芯片处理单端信号或差分信号。引脚16通过电阻R124连接5V正电压,以及通过电阻R126接地,以选择MAX4063芯片的处理对象为差分信号。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间可以根据需要进行组合,且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种麦克风的共模抑制电路,其特征在于,包括:
第一级共模抑制电路,包括共模电感,所述共模电感的输入端连接所述麦克风的拾音电路的输出端;
第二级共模抑制电路,包括第一负反馈放大电路、第二负反馈放大电路和第一增益调节模块,所述第一负反馈放大电路和所述第二负反馈放大电路的正极输入端分别连接所述共模电感的第一输出端和第二输出端,所述第一负反馈放大电路和所述第二负反馈放大电路的负极输入端通过所述第一增益调节模块连接;
第三级共模抑制电路,包括对称差动输入级和单端输出级,所述单端输出级用于将差分信号转换为单端信号输出,所述对称差动输入级的第一输入端和第二输入端分别连接所述第一负反馈放大电路、第二负反馈放大电路的输出端,所述对称差动输入级的第一输出端和第二输出端分别连接所述单端输出级的第一输入端和第二输入端。
2.根据权利要求1所述的共模抑制电路,其特征在于,所述第一负反馈放大电路包括第一放大器和第一负反馈模块,所述第一放大器的正极输入端为所述第一负反馈放大电路的正极输入端,所述第一放大器的负极输入端为所述第一负反馈放大电路的负极输入端,所述第一放大器的输出端为所述第一负反馈放大电路的输出端,所述第一放大器的输出端通过所述第一负反馈模块连接所述第一放大器的负极输入端;
所述第二负反馈放大电路包括第二放大器和第二负反馈模块,所述第二放大器的正极输入端为所述第二负反馈放大电路的正极输入端,所述第二放大器的负极输入端为所述第二负反馈放大电路的负极输入端,所述第二放大器的输出端为所述第二负反馈放大电路的输出端,所述第二放大器的输出端通过所述第二负反馈模块连接所述第二放大器的负极输入端。
3.根据权利要求2所述的共模抑制电路,其特征在于,所述第一负反馈模块包括相互并联的第一电阻和第一电容,所述第二负反馈模块包括相互并联的第二电阻和第二电容。
4.根据权利要求2所述的共模抑制电路,其特征在于,所述第二级共模抑制电路还包括第一引脚保护模块和第二引脚保护模块;
所述第一引脚保护模块包括相互串联的第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的输出端连接第一正电压,所述第一二极管和所述第二二极管的公共端连接所述第一放大器的正极输入端,所述第二二极管的输入端连接第一负电压;
所述第二引脚保护模块包括相互串联的第三二极管和第四二极管,所述第三二极管的输出端连接所述第一正电压,所述第三二极管和所述第四二极管的公共端连接所述第二放大器的正极输入端,所述第四二极管的输入端连接第一负电压。
5.根据权利要求1所述的共模抑制电路,其特征在于,所述第一增益调节模块包括第三电阻和选通模块,所述第三电阻与所述选通模块并联,所述选通模块包括两路以上的待选电阻,所述选通模块用于选通其中一路所述待选电阻。
6.根据权利要求1所述的共模抑制电路,其特征在于,所述对称差动输入级包括相互对称的第三负反馈放大电路、第四负反馈放大电路和第二增益调节模块;
所述第三负反馈放大电路的正极输入端为所述对称差动输入级的第一输入端,所述第三负反馈放大电路的负极输入端通过所述第二增益调节模块连接所述第四负反馈放大电路的负极输入端,所述第三负反馈放大电路的输出端为所述对称差动输入级的第一输出端;
所述第四负反馈放大电路的正极输入端为所述对称差动输入级的第二输入端,所述第四负反馈放大电路的输出端为所述对称差动输入级的第二输出端。
7.根据权利要求6所述的共模抑制电路,其特征在于,所述第三负反馈放大电路包括第三放大器和第三负反馈模块,所述第三放大器的正极输入端为所述第三负反馈放大电路的正极输入端,所述第三放大器的负极输入端为所述第三负反馈放大电路的负极输入端,所述第三放大器的输出端为所述第三负反馈放大电路的输出端,所述第三放大器的输出端通过所述第三负反馈模块连接所述第三放大器的负极输入端;
所述第四负反馈放大电路包括第四放大器和第四负反馈模块,所述第四放大器的正极输入端为所述第四负反馈放大电路的正极输入端,所述第四放大器的负极输入端为所述第四负反馈放大电路的负极输入端,所述第四放大器的输出端为所述第四负反馈放大电路的输出端,所述第四放大器的输出端通过所述第四负反馈模块连接所述第四放大器的负极输入端。
8.根据权利要求6所述的共模抑制电路,其特征在于,所述单端输出级包括第五放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第七电阻,所述第四电阻与所述第六电阻的比等于所述第五电阻与所述第七电阻的比;
所述第四电阻的第一端为所述单端输出级的第一输入端,所述第四电阻的第二端连接所述第五放大器的负极输入端;
所述第五电阻的第一端为所述单端输出级的第二输入端,所述第五电阻的第二端连接所述第五放大器的正极输入端;
所述第五放大器的输出端为所述单端输出级的输出端,所述第五放大器的输出端通过所述第六电阻连接所述第五放大器的负极输入端,所述第五放大器的正极输入端通过所述第七电阻接地。
9.一种麦克风,其特征在于,包括拾音电路以及权利要求1-8中任一项所述的共模抑制电路,所述拾音电路的输出端与所述共模抑制电路连接。
10.根据权利要求9所述的麦克风,其特征在于,所述拾音电路包括MAX4063芯片及其配套的外围电路。
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