專利名稱：Pop噪聲抑制電路及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音頻處理電路及系統(tǒng)，尤指一種結(jié)構(gòu)簡單、無需外掛電容且能夠抑制POP噪聲的POP噪聲抑制電路及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
POP噪聲是指音頻系統(tǒng)中普遍存在的在開機(jī)與關(guān)機(jī)過程中產(chǎn)生的噪聲。在音頻系統(tǒng)開機(jī)的時候需要將音頻系統(tǒng)靜態(tài)工作的輸入輸出電壓沖至共模電壓， 而在關(guān)機(jī)的時候又需要將此電壓放至0，這樣就容易在開機(jī)與關(guān)機(jī)的時候?qū)︱?qū)動極驅(qū)動的喇叭或耳機(jī)造成沖擊而形成POP噪聲，而讓敏感的耳朵很不舒服。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常需要外掛大電容來抑制POP噪聲，大大增加了設(shè)計成本，因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、無需外掛電容且能夠有效抑制POP噪聲的POP噪聲抑制電路及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、無需外掛電容且能夠有效抑制POP噪聲的POP噪聲抑制電路及系統(tǒng)。一種POP噪聲抑制電路，用于一音頻系統(tǒng)中，所述POP噪聲抑制電路包括一電源端、一時鐘信號輸入端、一與所述電源端及所述時鐘信號輸入端相連的充電單元、一與所述電源端、所述時鐘信號輸入端及所述充電單元相連的放電單元、一與所述充電單元及所述放電單元相連的共模電壓判斷與切換控制單元、一與所述充電單元、所述放電單元及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連的充放電電容及一與所述充電單元、所述放電單元及所述充放電電容相連的接地端，所述充電單元包括一與所述時鐘信號輸入端及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生兩個互不交疊時鐘信號的第一時鐘產(chǎn)生電路及一與所述第一時鐘產(chǎn)生電路相連的第一等效電阻，所述放電單元包括一與所述時鐘信號輸入端及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生另外兩個互不交疊時鐘信號的第二時鐘產(chǎn)生電路及一與所述第二時鐘產(chǎn)生電路相連的第二等效電阻，所述共模電壓判斷與切換控制單元判斷所述充放電電容的電壓是否達(dá)到共模電壓并切換所述充電單元內(nèi)第一時鐘產(chǎn)生電路與所述放電單元內(nèi)第二時鐘產(chǎn)生電路之間的工作，所述充電單元產(chǎn)生一緩慢變化的充電電壓至所述充放電電容，所述放電單元產(chǎn)生一緩慢變化的放電電壓至所述充放電電容。一種POP噪聲抑制系統(tǒng)，用于一音頻系統(tǒng)中，其特征在于所述POP噪聲抑制系統(tǒng)包括一電源端、一用于輸入一時鐘信號的時鐘信號輸入端、一與所述電源端及所述時鐘信號輸入端相連的充電單元、一與所述電源端、所述時鐘信號輸入端及所述充電單元相連的放電單元、一與所述充電單元及所述放電單元相連的共模電壓判斷與切換控制單元、一與所述充電單元、所述放電單元及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連的充放電電容及一與所述充電單元、所述放電單元及所述充放電電容相連的接地端，所述充電單元與所述充放電電容形成一 RC充電電路，所述放電單元與所述充放電電容形成一 RC放電電路，所述共模電壓判斷與切換控制單元判斷所述充放電電容的電壓是否達(dá)到共模電壓并切換所述充電單元與所述放電單元之間的工作，所述充電單元產(chǎn)生一緩慢變化的充電電壓至所述充放電電容，所述放電單元產(chǎn)生一緩慢變化的放電電壓至所述充放電電容。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明POP噪聲抑制電路及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，且無需外掛電容即可以產(chǎn)生緩慢變化的充放電電壓，從而能夠有效抑制音頻系統(tǒng)在開關(guān)機(jī)的時候形成的POP噪聲。


圖1為本發(fā)明POP噪聲抑制系統(tǒng)較佳實施方式的系統(tǒng)框圖。圖2為本發(fā)明POP噪聲抑制電路較佳實施方式的電路圖。
具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明POP噪聲抑制系統(tǒng)較佳實施方式包括一電源端、一時鐘信號輸入端、一與該電源端及該時鐘信號輸入端相連的充電單元、一與該電源端、該時鐘信號輸入端及該充電單元相連的放電單元、一與該充電單元及該放電單元相連的共模電壓判斷與切換控制單元、一與該充電單元、該放電單元及該共模電壓判斷與切換控制單元相連的充放電電容及一接地端。其中，該充電單元包括一與該時鐘信號輸入端及該共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生兩個互不交疊時鐘信號的第一時鐘產(chǎn)生電路及一與該第一時鐘產(chǎn)生電路相連的第一等效電阻；該放電單元包括一與該時鐘信號輸入端及該共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生兩個互不交疊時鐘信號的第二時鐘產(chǎn)生電路及一與該第二時鐘產(chǎn)生電路相連的第二等效電阻。該電源端用于為該P(yáng)OP噪聲抑制系統(tǒng)提供需要的供電電壓；該時鐘信號輸入端用于為該第一時鐘產(chǎn)生電路與該第二時鐘產(chǎn)生電路提供一時鐘信號；該充電單元用于給該充放電電容進(jìn)行充電，并形成一緩慢變化的充電電壓；該放電單元用于給該充放電電容進(jìn)行放電，并形成一緩慢變化的放電電壓；該共模電壓判斷與切換控制單元用于判斷在充電時該充放電電容的電壓是否達(dá)到共模電壓，放電時該充放電電容的電壓是否達(dá)到0電壓，并切換該充電單元與該放電單元之間的工作。請同時參閱圖2，圖2為本發(fā)明POP噪聲抑制電路較佳實施方式的電路圖。其中，該電源端為電源端VDD;該時鐘信號輸入端為時鐘信號輸入端CLK;該充放電電容為該充放電電容C;該接地端為接地端GND;該第一時鐘產(chǎn)生電路具有一第一輸出端
#及一第二輸出端fl,該第一輸出端與該第二輸出端共同產(chǎn)生兩個互不交疊的時鐘
信號；該第二時鐘產(chǎn)生電路具有一第三輸出端#2及一第四輸出端該第三輸出端#2與
該第四輸出端@共同產(chǎn)生另外兩個互不交疊的時鐘信號；該第一等效電阻包括一第一開關(guān)Si、一第二開關(guān)S2、一第三開關(guān)S3、一第四開關(guān)S4及一第一電容Cl，該第一開關(guān)Sl與該第二開關(guān)S2的開啟與閉合由該第二輸出端@輸出的時鐘信號進(jìn)行控制，該第三開關(guān)S3與該第四開關(guān)S4的開啟與閉合由該第一輸出端對輸出的時鐘信號進(jìn)行控制；該第二等效電阻包括一第五開關(guān)S5、一第六開關(guān)S6、一第七開關(guān)S7、一第八開關(guān)S8及一第二電容C2，該
第五開關(guān)S5與該第八開關(guān)S8的開啟與閉合由該第四輸出端_輸出的時鐘信號進(jìn)行控制，
該第六開關(guān)S6與該第七開關(guān)S7的開啟與閉合由該第三輸出端#2輸出的時鐘信號進(jìn)行控制；該共模電壓判斷與切換控制單元包括一用于控制該充電電路工作的第一控制端PDl及一用于控制該放電電路工作的第二控制端PD2。本發(fā)明POP噪聲抑制電路較佳實施方式的具體電路連接關(guān)系如下該電源端VDD 與該第一開關(guān)Sl的一端及該第七開關(guān)S7的一端相連，該第一開關(guān)Sl的另一端與該第三開關(guān)S3的一端及該第一電容Cl的一端相連，該第一電容Cl的另一端與該第二開關(guān)S2的一端及該第四開關(guān)S4的一端相連。該第七開關(guān)S7的另一端與該第五開關(guān)S5的一端及該第二電容C2的一端相連，該第二電容C2的另一端與該第六開關(guān)S6的一端及該第八開關(guān)S8 的一端相連。該第二開關(guān)S2的另一端、該第八開關(guān)S8的另一端、該充放電電容C的一端及該共模電壓判斷與切換控制單元的一輸入端共同連接一共模電壓端VREF。該共模電壓判斷與切換控制單元的第一控制端PDl與該第一時鐘產(chǎn)生電路的一控制端相連，該共模電壓判斷與切換控制單元的第二控制端PD2與該第二時鐘產(chǎn)生電路的一控制端相連。該時鐘信號輸入端CLK與該第一時鐘產(chǎn)生電路的一時鐘輸入端及該第二時鐘產(chǎn)生電路的一時鐘輸入端相連。該第三開關(guān)S3的另一端、該第四開關(guān)S4的另一端、該第五開關(guān)S5的另一端、該第六開關(guān)S6的另一端及該充放電電容C的另一端共同連接該接地端GND。本發(fā)明POP噪聲抑制電路及系統(tǒng)的工作原理分析如下
當(dāng)開機(jī)時，即電路啟動信號發(fā)出時，該共模電壓判斷與切換控制單元的第一控制端PDl 為低電平，第二控制端PD2為高電平，該充電單元的第一時鐘產(chǎn)生電路開始工作，并對該充放電電容C進(jìn)行充電，當(dāng)充電至共模電壓，即充電至0. 5VDD時，該共模電壓判斷與切換控制單元的第一控制端PDl轉(zhuǎn)換為高電平，第二控制端PD2仍然保持高電平，此時，充電過程結(jié)束，電路正常工作。當(dāng)關(guān)機(jī)時，即電路關(guān)閉信號發(fā)出時，該共模電壓判斷與切換控制單元的第一控制端PDl為高電平，第二控制端PD2為低電平，該放電單元的第二時鐘產(chǎn)生電路開始工作，并對該充放電電容C進(jìn)行放電，當(dāng)放電至零電平時，該共模電壓判斷與切換控制單元的第一控制端PDl仍然保持高電平，第二控制端PD2轉(zhuǎn)換為高電平，此時，放電過程結(jié)束，電路關(guān)閉。由于熟知的RC充放電電路可以產(chǎn)生一個緩慢的充放電電壓曲線，而本發(fā)明POP噪聲抑制電路中的充電單元可以等效為一 RC充電電路，放電單元可以等效為一 RC放電電路， 因此可以通過RC充放電電路產(chǎn)生緩慢的充放電電壓曲線，從而抑制POP噪聲，具體分析如下
由于熟知的RC電路對階躍信號的全響應(yīng)為
V0 =V3 +(Vk0 -Vs )e -'/^,t ,(1)
其中，V e為電容兩端的電壓，V s為階躍信號高電平或低電平的電壓值，即充電電壓或放電電壓，V 為電容兩端的初始電壓，e為常數(shù)，t為響應(yīng)時間。
在集成電路中，大的電容會占用很大的芯片面積，因此充放電電容通常為pF級， 如果采用普通的RC充放電電路，想要產(chǎn)生一個幾百毫秒的斜坡，則電阻的取值需要幾十個 G，因此在集成電路中是無法實現(xiàn)的。本發(fā)明采用開關(guān)電容的方式則可以產(chǎn)生一個離散時間
的電阻，由圖2中可以看出，該充電單元中的第一等效電阻的絕對值為= i/C/cy ,該
放電單元中的第二等效電阻的絕對值為^fe=IZCG2)，其中，f為時鐘頻率，Csl為第一電容Cl的電容值，Cs2為第二電容C2的電容值，且Cs2=0. 584Csl,因此可以看出，只要選用合適的時鐘頻率及電容，即可產(chǎn)生一個等效大電阻。由此可以看出，本發(fā)明POP噪聲抑制電路中的充電單元與放電單元可以分別看作RC電路，因此可以通過RC充放電電路產(chǎn)生緩慢的充放電電壓曲線，從而抑制POP噪聲。根據(jù)電荷守恒定律，對于充電單元
(VDD-Vb) * Csl=O* Csl,(2)
可以得到Vb=VDD ； 對于放電單元
(VDEK))* Cs2= (O-Vd)* Csl,(3)
可以得到Vd=-VDD ；
其中，Vb為圖2中所示的b點電壓，Vd為圖2中所示的d點電壓。因此本發(fā)明中的充電單元相當(dāng)于用電源電壓對初始值為0的充放電電容C進(jìn)行充電，而放電單元相當(dāng)于用負(fù)的電源電壓對初始值為0. 5VDD的充放電電容C進(jìn)行充電，等效于一個放電過程。對公式(2)與(3)分別代入公式(1)中，可以得出充電單元充電到0.5VDD的時間為
Tu^=O. 693Rchar^C=0.693C/ (f* Csl),(4)
放電單元由0. 5VDD放電到0的時間為
Tdown=O. 4D5RdiscC=0.4D5C/ (f* Cs2)，(5)
由此可以看出，只要調(diào)節(jié)時鐘頻率f或者充放電電容C即可以控制充電與放電的時間， 從而產(chǎn)生需要的緩慢變化的充放電電壓。本發(fā)明POP噪聲抑制電路及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，且無需外掛電容即可以產(chǎn)生緩慢變化的充放電電壓，從而能夠有效抑制音頻系統(tǒng)在開關(guān)機(jī)的時候形成的POP噪聲。
權(quán)利要求
1.一種POP噪聲抑制電路，用于一音頻系統(tǒng)中，其特征在于所述POP噪聲抑制電路包括一電源端、一時鐘信號輸入端、一與所述電源端及所述時鐘信號輸入端相連的充電單元、 一與所述電源端、所述時鐘信號輸入端及所述充電單元相連的放電單元、一與所述充電單元及所述放電單元相連的共模電壓判斷與切換控制單元、一與所述充電單元、所述放電單元及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連的充放電電容及一與所述充電單元、所述放電單元及所述充放電電容相連的接地端，所述充電單元包括一與所述時鐘信號輸入端及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生兩個互不交疊時鐘信號的第一時鐘產(chǎn)生電路及一與所述第一時鐘產(chǎn)生電路相連的第一等效電阻，所述放電單元包括一與所述時鐘信號輸入端及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生另外兩個互不交疊時鐘信號的第二時鐘產(chǎn)生電路及一與所述第二時鐘產(chǎn)生電路相連的第二等效電阻，所述共模電壓判斷與切換控制單元判斷所述充放電電容的電壓是否達(dá)到共模電壓并切換所述充電單元內(nèi)第一時鐘產(chǎn)生電路與所述放電單元內(nèi)第二時鐘產(chǎn)生電路之間的工作，所述充電單元產(chǎn)生一緩慢變化的充電電壓至所述充放電電容，所述放電單元產(chǎn)生一緩慢變化的放電電壓至所述充放電電容。
2.如權(quán)利要求1所述的POP噪聲抑制電路，其特征在于所述第一時鐘產(chǎn)生電路具有一第一輸出端及一第二輸出端，所述第一輸出端與所述第二輸出端共同產(chǎn)生兩個互不交疊的時鐘信號，所述第二時鐘產(chǎn)生電路具有一第三輸出端及一第四輸出端，所述第三輸出端與所述第四輸出端共同產(chǎn)生另外兩個互不交疊的時鐘信號。
3.如權(quán)利要求2所述的POP噪聲抑制電路，其特征在于所述第一等效電阻包括一與所述電源端相連的第一開關(guān)、一第二開關(guān)、一與所述第一開關(guān)相連的第三開關(guān)、一與所述第二開關(guān)及所述第三開關(guān)相連的第四開關(guān)及一連接于所述第一開關(guān)及所述第二開關(guān)之間的第一電容，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)的開啟與閉合由所述第二輸出端輸出的時鐘信號進(jìn)行控制，所述第三開關(guān)與所述第四開關(guān)的開啟與閉合由所述第一輸出端輸出的時鐘信號進(jìn)行控制。
4.如權(quán)利要求3所述的POP噪聲抑制電路，其特征在于所述第二等效電阻包括一與所述第三開關(guān)及所述第四開關(guān)相連的第五開關(guān)、一與所述第五開關(guān)相連的第六開關(guān)、一與所述第五開關(guān)相連的第七開關(guān)、一與所述第六開關(guān)相連的第八開關(guān)及一連接于所述第七開關(guān)及所述第八開關(guān)之間的第二電容，所述第五開關(guān)與所述第八開關(guān)的開啟與閉合由所述第四輸出端輸出的時鐘信號進(jìn)行控制，所述第六開關(guān)與所述第七開關(guān)的開啟與閉合由所述第三輸出端輸出的時鐘信號進(jìn)行控制，所述共模電壓判斷與切換控制單元包括一與所述第一時鐘產(chǎn)生電路相連的第一控制端及一與所述第二時鐘產(chǎn)生電路相連的第二控制端。
5.如權(quán)利要求4所述的POP噪聲抑制電路，其特征在于所述電源端與所述第一開關(guān)的一端及所述第七開關(guān)的一端相連，所述第一開關(guān)的另一端與所述第三開關(guān)的一端及所述第一電容的一端相連，所述第一電容的另一端與所述第二開關(guān)的一端及所述第四開關(guān)的一端相連，所述第七開關(guān)的另一端與所述第五開關(guān)的一端及所述第二電容的一端相連，所述第二電容的另一端與所述第六開關(guān)的一端及所述第八開關(guān)的一端相連。
6.如權(quán)利要求5所述的POP噪聲抑制電路，其特征在于所述第二開關(guān)的另一端、所述第八開關(guān)的另一端、所述充放電電容的一端及所述共模電壓判斷與切換控制單元的一輸入端共同連接一共模電壓端，所述共模電壓判斷與切換控制單元的第一控制端與所述第一時鐘產(chǎn)生電路的一控制端相連，所述共模電壓判斷與切換控制單元的第二控制端與所述第二時鐘產(chǎn)生電路的一控制端相連。
7.如權(quán)利要求6所述的POP噪聲抑制電路，其特征在于所述時鐘信號輸入端與所述第一時鐘產(chǎn)生電路的一時鐘輸入端及所述第二時鐘產(chǎn)生電路的一時鐘輸入端相連，所述第三開關(guān)的另一端、所述第四開關(guān)的另一端、所述第五開關(guān)的另一端、所述第六開關(guān)的另一端及所述充放電電容的另一端共同連接所述接地端。
8.—種POP噪聲抑制系統(tǒng)，用于一音頻系統(tǒng)中，其特征在于所述POP噪聲抑制系統(tǒng)包括一電源端、一用于輸入一時鐘信號的時鐘信號輸入端、一與所述電源端及所述時鐘信號輸入端相連的充電單元、一與所述電源端、所述時鐘信號輸入端及所述充電單元相連的放電單元、一與所述充電單元及所述放電單元相連的共模電壓判斷與切換控制單元、一與所述充電單元、所述放電單元及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連的充放電電容及一與所述充電單元、所述放電單元及所述充放電電容相連的接地端，所述充電單元與所述充放電電容形成一 RC充電電路，所述放電單元與所述充放電電容形成一 RC放電電路，所述共模電壓判斷與切換控制單元判斷所述充放電電容的電壓是否達(dá)到共模電壓并切換所述充電單元與所述放電單元之間的工作，所述充電單元產(chǎn)生一緩慢變化的充電電壓至所述充放電電容，所述放電單元產(chǎn)生一緩慢變化的放電電壓至所述充放電電容。
9.如權(quán)利要求8所述的POP噪聲抑制系統(tǒng)，其特征在于所述充電單元包括一與所述時鐘信號輸入端及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生兩個互不交疊時鐘信號的第一時鐘產(chǎn)生電路及一與所述第一時鐘產(chǎn)生電路相連的第一等效電阻，所述放電單元包括一與所述時鐘信號輸入端及所述共模電壓判斷與切換控制單元相連用于產(chǎn)生另外兩個互不交疊時鐘信號的第二時鐘產(chǎn)生電路及一與所述第二時鐘產(chǎn)生電路相連的第二等效電阻。
10.如權(quán)利要求9所述的POP噪聲抑制系統(tǒng)，其特征在于所述第一等效電阻包括一與所述電源端相連的第一開關(guān)、一第二開關(guān)、一與所述第一開關(guān)相連的第三開關(guān)、一與所述第二開關(guān)及所述第三開關(guān)相連的第四開關(guān)及一連接于所述第一開關(guān)及所述第二開關(guān)之間的第一電容，所述第二等效電阻包括一與所述第三開關(guān)及所述第四開關(guān)相連的第五開關(guān)、一與所述第五開關(guān)相連的第六開關(guān)、一與所述第五開關(guān)相連的第七開關(guān)、一與所述第六開關(guān)相連的第八開關(guān)及一連接于所述第七開關(guān)及所述第八開關(guān)之間的第二電容。
全文摘要
一種POP噪聲抑制電路，包括一電源端、一時鐘信號輸入端、一充電單元、一放電單元、一共模電壓判斷與切換控制單元、一充放電電容及一接地端，所述充電單元包括一用于產(chǎn)生兩個互不交疊時鐘信號的第一時鐘產(chǎn)生電路及一第一等效電阻，所述放電單元包括一用于產(chǎn)生另外兩個互不交疊時鐘信號的第二時鐘產(chǎn)生電路及一第二等效電阻，所述共模電壓判斷與切換控制單元判斷充放電電容的電壓是否達(dá)到共模電壓并切換第一時鐘產(chǎn)生電路與第二時鐘產(chǎn)生電路之間的工作，所述充電單元產(chǎn)生一緩慢變化的充電電壓至充放電電容，所述放電單元產(chǎn)生一緩慢變化的放電電壓至充放電電容。本發(fā)明還提供一種POP噪聲抑制系統(tǒng)。本發(fā)明能夠有效抑制POP噪聲。
文檔編號H04R3/02GK102421051SQ20111042200
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者楊保頂 申請人:四川和芯微電子股份有限公司