一種音頻輸出pop聲消除電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于消費/應(yīng)用電子領(lǐng)域，更具體地，涉及一種音頻輸出POP聲消除電路。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為典型的音頻輸出應(yīng)用示意圖，其中，音頻芯片11內(nèi)的音頻功放10通過外接隔直電容Co驅(qū)動音頻播放器12工作。音頻系統(tǒng)正常工作時，音頻功放10的音頻輸出信號HPOUT具有一個約為電源VDD電壓值一半的直流分量，其具體值由共模參考電平Vr決定。由于隔直電容Co的存在，音頻輸出信號HPOUT中的直流分量將被濾除，如此不僅降低了系統(tǒng)的功耗，也避免了該直流分量對耳機(jī)等音頻播放設(shè)備的損傷。
[0003]當(dāng)電源供電、斷電以及音頻功放啟動、關(guān)閉時，音頻輸出信號HPOUT的直流分量都可能快速變化然后穩(wěn)定在新的電平值，或在地與共模電平之間、共模電平與預(yù)期外的任意值之間、地與預(yù)期外的任意值之間快速切換。當(dāng)隔直電容Co的一個極板電壓突變時，在Co的穩(wěn)態(tài)建立過程中會產(chǎn)生一個電流較大的充放電過程，引起加載在音頻播放設(shè)備上的電壓Vl波動，產(chǎn)生人耳能聽見的POP聲。
[0004]圖2給出了當(dāng)前通用的片外POP聲消除電路示意圖。相對于典型的音頻輸出應(yīng)用，該方案在音頻播放設(shè)備上接入了一個開關(guān)23。在電源供電、斷電以及音頻功放啟動、關(guān)閉等過程中，開關(guān)23均處于導(dǎo)通狀態(tài)，強制音頻播放設(shè)備上的電壓Vl為O;當(dāng)音頻功放正常播音時，開關(guān)23才斷開，使音頻功放的輸出得以在播放設(shè)備上展示。該方案能夠較為徹底地消除POP聲，但其對開關(guān)23的要求較高，同時需要獨立提供開關(guān)23的使能信號，導(dǎo)致成本較高、同時也會增加PCB布線以及時序控制的復(fù)雜度。
[0005]圖3給出了一種片內(nèi)消除POP聲的方案。在圖3所示方案中，預(yù)期通過控制音頻功放10的電源VDD的緩慢變化，使音頻輸出信號HPOUT緩慢建立，并緩慢對隔直電容Co充放電，使得在該過程中流過音頻播放器12的電流小、且不能突變，從而抑制POP聲。該方案要求音頻功放10能夠在極低的電源電壓下工作，而且在整個工作過程中，音頻功放10的輸出從地開始緩慢上升到預(yù)期值并且不能有電壓突變，這對音頻功放提出了極高的要求，極大地增加了方案的設(shè)計難度。
[0006]圖4給出了另一種片內(nèi)POP聲消除方案。該方案利用MOS開關(guān)44在不同柵壓下導(dǎo)通電阻不同的特性，對隔直電容Co緩慢充放電從而消除POP聲。為實現(xiàn)Co充電速度的緩慢變化，要求控制MOS開關(guān)44的斜坡信號變化非常緩慢。斜坡信號的斜率通常與信號發(fā)生器45內(nèi)使用的電容值大小呈反相關(guān)性，電容越大，斜率越小、波形越平緩。該方案需要占用較大的layout面積，甚至需要外接電容來產(chǎn)生開關(guān)的控制信號，因而使設(shè)計變得復(fù)雜。
[0007]綜上，盡管當(dāng)前的POP聲消除方法均能在一定程度上抑制POP聲，但要么需要片外器件，要么需要極大地占用layout面積，或者顯著增加產(chǎn)品的設(shè)計難度，均難以得到應(yīng)用推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種音頻輸出POP聲消除電路，能夠徹底地消除音頻輸出在電源供電和斷電過程以及音頻功放啟動和關(guān)閉過程中產(chǎn)生的所有POP聲，提升聽覺感受，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種音頻輸出POP聲消除電路，其特征在于，包括參考電壓產(chǎn)生模塊、電壓跟隨器和音頻功放;所述參考電壓產(chǎn)生模塊連接所述電壓跟隨器的第一輸入端，并通過退耦電容C1接地，所述電壓跟隨器的第二輸入端連接所述電壓跟隨器的輸出端和所述音頻功放的正向輸入端，所述音頻功放的反向輸入端用于輸入音頻信號，所述音頻功放的輸出端連接隔直電容Co的一端，隔直電容Co的另一端用于連接音頻播放器，所述電壓跟隨器的輸出端和所述音頻功放的輸出端通過第一 CMOS開關(guān)連接，所述電壓跟隨器的第一輸入端和所述音頻功放的輸出端通過第二 CMOS開關(guān)連接。
[0010]優(yōu)選地，所述參考電壓產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生能在O和預(yù)期電壓之間變化的參考電壓VREF，所述電壓跟隨器用于將到達(dá)預(yù)期電壓后的參考電壓Vref緩沖后為所述音頻功放提供共模參考電壓Vr，所述音頻功放用于將輸入的音頻信號逐漸放大后驅(qū)動音頻播放器工作。
[0011]優(yōu)選地，所述參考電壓產(chǎn)生模塊包括可變電流源Ip和基準(zhǔn)產(chǎn)生電阻Ro，其中，可變電流源Ip的一端連接電源VDD，另一端連接所述電壓跟隨器的第一輸入端，基準(zhǔn)產(chǎn)生電阻R0的一端接地，另一端連接所述電壓跟隨器的第一輸入端;通過調(diào)整可變電流源Ip的電流大小，使參考電壓Vref在地與預(yù)期值之間變化。
[0012]優(yōu)選地，可變電流源Ip由n+1個并聯(lián)的子電流源IpQ，Ip1，…，Ipn構(gòu)成，第i子電流源被激活時，其電流大小為通過控制各子電流源是否被激活，能使可變電流源Ip的電流從O開始以1為步長增大至設(shè)計值，進(jìn)而使參考電壓Vref從O上升至預(yù)期電壓，或者使可變電流源Ip的電流從設(shè)計值開始以1為步長減小至0，進(jìn)而使參考電壓Vref從預(yù)期電壓下降至0，其中，i = l，2，…，n，n+l。
[0013]優(yōu)選地，所述參考電壓產(chǎn)生模塊包括第一可變電阻仏和第二可變電阻心，其中，第一可變電阻辦的一端連接電源VDD，另一端連接所述電壓跟隨器的第一輸入端，第二可變電阻他的一端接地，另一端連接所述電壓跟隨器的第一輸入端;通過調(diào)整第一可變電阻仏和第二可變電阻R2的電阻大小，使參考電壓Vref在地與預(yù)期值之間變化。
[0014]優(yōu)選地，第一可變電阻&和第二可變電阻他均包括n+1個并聯(lián)的電阻-開關(guān)串聯(lián)單元，每個電阻-開關(guān)串聯(lián)單元均由電阻和開關(guān)串聯(lián)而成，其中，第一可變電阻仏和第二可變電阻R2的第i電阻-開關(guān)串聯(lián)單元中的電阻阻值均為2(1—1〉R，第一可變電阻R1和第二可變電阻R2的第i電阻-開關(guān)串聯(lián)單元中的開關(guān)同時導(dǎo)通或斷開，其中，i = l，2，…，n，n+l。
[0015]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:通過分時段控制音頻輸出信號中的直流分量的狀態(tài)，能夠徹底地消除音頻輸出在電源供電和斷電過程以及音頻功放啟動和關(guān)閉過程中產(chǎn)生的所有POP聲，提升聽覺感受;本發(fā)明僅需對已有模塊進(jìn)行微調(diào)即可實現(xiàn)預(yù)期功能，不需要新增模塊，不需要額外增加layout面積，因而能節(jié)約成本，簡化設(shè)計。
【附圖說明】
[0016]圖1是典型的首頻輸出應(yīng)用不意圖；
[0017]圖2是典型的片外POP聲消除電路示意圖；
[0018]圖3是現(xiàn)有的一種片內(nèi)POP聲消除電路示意圖；
[0019]圖4是現(xiàn)有的另一種片內(nèi)POP聲消除電路示意圖；
[0020]圖5是本發(fā)明一個實施例的音頻輸出POP聲消除電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖6是本發(fā)明另一個實施例的音頻輸出POP聲消除電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是本發(fā)明一個實施例的參考電壓產(chǎn)生模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8是本發(fā)明又一個實施例的音頻輸出POP聲消除電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9是本發(fā)明另一個實施例的參考電壓產(chǎn)生模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0026]本發(fā)明提供了一種音頻輸出POP聲消除電路，通過分時段控制音頻輸出信號的直流電平的建立或穩(wěn)定情況，達(dá)到消除POP聲的目的。
[0027]如圖5所示，本發(fā)明一個實施例的音頻輸出POP聲消除電路包括參考電壓產(chǎn)生模塊54、電壓跟隨器43和音頻功放10。參考電壓產(chǎn)生模塊54連接電壓跟隨器43的第一輸入端，并通過退耦電容C1接地，電壓跟隨器43的第二輸入端連接電壓跟隨器43的輸出端和音頻功放10的正向輸入端，音頻功放10的反向輸入端用于輸入音頻輸入信號ViN，音頻功放10的輸出端連接隔直電容Co的一端，隔直電容Co的另一端用于連接音頻播放器12，電壓跟隨器43的輸出端和音頻功放10的輸出端通過第一 CMOS開關(guān)55連接，電壓跟隨器43的第一輸入端和音頻功放10的輸出端通過第二 CMOS開關(guān)56連接。
[0028]其中，參考電壓產(chǎn)生模塊54用于產(chǎn)生能在地和預(yù)期電壓之間緩慢變化的參考電壓Vref，電壓跟隨器43用于將參考電壓Vref緩沖后為音頻功放10提供共模參考電壓VR，音頻功放10用于接收音頻輸入信號Vin，得到音頻輸出信號HP0UT，以驅(qū)動耳機(jī)等音頻播放器工作。音頻功放10應(yīng)具有較大的增益調(diào)整范圍，增益最小時能將輸出衰減數(shù)十乃至數(shù)百倍。
[0029]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面對上述音頻輸出POP聲消除電路的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]在給音頻輸出POP聲消除電路供電直至供電穩(wěn)定時，參考電壓產(chǎn)生模塊54、電壓跟隨器43和音頻功放10均關(guān)閉，第一CMOS開關(guān)55斷開，第二CMOS開關(guān)56導(dǎo)通，參考電壓Vref、共模參考電壓Vr和音頻輸出信號HPOUT均為地電平。
[0031]供電穩(wěn)定后，音頻輸出POP聲消除電路進(jìn)入供電模式，參考電壓產(chǎn)生模塊54開啟，電壓跟隨器43和音頻功放10關(guān)閉，第一CMOS開關(guān)55斷開，第二CMOS開關(guān)56導(dǎo)通，參考電壓產(chǎn)生模塊54中參考電壓Vref產(chǎn)生級的電流從O緩慢增大，參考電壓產(chǎn)生模塊54對隔直電容Co和退耦電容(^充電，使參考電壓Vref和音頻輸出信號HPOUT緩慢增大至預(yù)期值。由于在整個過程中隔直電容Co的電荷變化非常緩慢，不會在音頻播放器12上產(chǎn)生人耳能聽見的POP聲，從而消除了音頻播放器12在電源供電過程中可能引起的POP聲。
[0032 ]供電模式結(jié)