一種可控增益的音頻前端電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種音頻信號(hào)輸入電路，尤其涉及一種可控增益的音頻輸入前端電路。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)具有非常大的動(dòng)態(tài)范圍的音頻信號(hào)，需要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，從而使得音頻信號(hào)保持在一個(gè)合理的幅度內(nèi)，以避免由于出現(xiàn)音頻信號(hào)過(guò)大導(dǎo)致后端模數(shù)轉(zhuǎn)換無(wú)法直接采集和輸入，或信號(hào)過(guò)小容易受到噪聲干擾等現(xiàn)象。如24dBu的電平信號(hào)，需要對(duì)其衰減處理，而對(duì)于如OdBu的電平信號(hào)則不需要衰減。
[0003]目前對(duì)音頻信號(hào)的預(yù)處理通常采用的方式是通過(guò)調(diào)整運(yùn)放的反饋電阻來(lái)調(diào)整增益，即運(yùn)放的反向輸入端接輸入電阻和多個(gè)反饋電阻的一端，反饋電阻的另一端接集成模擬開(kāi)關(guān)，集成模擬開(kāi)關(guān)的另一端接運(yùn)放的輸出端。然后通過(guò)GP1控制模擬開(kāi)關(guān)切換到不同阻值的反饋電阻上形成不同的反饋回路，達(dá)到增益控制作用。然而，這種方法避免不了采用正負(fù)耐壓范圍大、價(jià)格昂貴的集成模擬開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行增益切換，無(wú)疑增加了制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種可控增益的音頻前端電路，以解決為了實(shí)現(xiàn)大的動(dòng)態(tài)輸入范圍而采用價(jià)格昂貴的集成模擬開(kāi)關(guān)來(lái)做增益切換從而導(dǎo)致制作成本高的技術(shù)冋題。
[0005]為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的序言。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]提供一種可控增益的音頻前端電路，包括:電阻分壓模塊、為所述電阻分壓模塊提供驅(qū)動(dòng)的第一運(yùn)放模塊，以及與所述電阻分壓模塊內(nèi)置的電阻構(gòu)成交流回路的開(kāi)關(guān)電路；所述第一運(yùn)放模塊的輸入端接收外部音頻信號(hào)，輸出端與所述電阻分壓模塊連接，所述開(kāi)關(guān)電路的輸入端連接有由通用TTL/LVTTL電平標(biāo)準(zhǔn)的GP1通用輸出引腳驅(qū)動(dòng)的增益控制驅(qū)動(dòng)電路，所述增益控制驅(qū)動(dòng)電路控制所述開(kāi)關(guān)電路內(nèi)置的三極管或MOS管的通斷和所述電阻分壓模塊內(nèi)置的電阻構(gòu)成不同增益的信號(hào)回路。
[0008]優(yōu)選的，所述的一種可控增益的音頻前端電路，還包括輸出音頻信號(hào)的第二運(yùn)放模塊，所述第二運(yùn)放模塊與所述電阻分壓模塊的輸出端連接。避免出現(xiàn)由于所述電阻分壓模塊等效輸出阻抗較大，接入后端時(shí)驅(qū)動(dòng)能力不足導(dǎo)致波形失真的情況。
[0009]進(jìn)一步，所述第一運(yùn)放模塊和第二運(yùn)放模塊是用運(yùn)算放大器搭建的比例運(yùn)放或電壓跟隨器。
[0010]再進(jìn)一步的，所述電阻分壓模塊內(nèi)置的電阻的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0011]本實(shí)用新型所帶來(lái)的有益效果:
[0012]1、使用電阻分壓方式，與多個(gè)三極管或MOS管開(kāi)關(guān)配合，達(dá)到可編程控制分壓功能，并實(shí)現(xiàn)增益控制的目的；
[0013]2、采用運(yùn)算放大器作為音頻信號(hào)的輸入級(jí)，具有高輸入阻抗、輸入動(dòng)態(tài)范圍大，以及等效輸出電阻很小的特點(diǎn)；
[0014]3、采用價(jià)格低廉的三極管或MOS管代替相對(duì)昂貴的模擬開(kāi)關(guān)的方式作為增益調(diào)節(jié)電路。電路既可以實(shí)現(xiàn)降低增益也可以實(shí)現(xiàn)提高增益，提高增益是通過(guò)前端運(yùn)放，而通過(guò)開(kāi)關(guān)電路可以降低增益。
[0015]為了上述以及相關(guān)的目的，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括后面將詳細(xì)說(shuō)明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說(shuō)明以及附圖詳細(xì)說(shuō)明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個(gè)實(shí)施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖考慮而變得明顯，所公開(kāi)的實(shí)施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型一種可控增益的音頻輸入前端電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型一種可控增益的音頻輸入前端電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過(guò)程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。
[0019]在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，如圖1所示，提供一種可控增益的音頻前端電路，包括第一運(yùn)放模塊1、電阻分壓模塊2、開(kāi)關(guān)電路3和增益控制驅(qū)動(dòng)電路4。所述第一運(yùn)放模塊I是外部音頻信號(hào)的輸入級(jí)，其為音頻信號(hào)提供一個(gè)很大的輸入阻抗，其等效輸出電阻非常小，可為所述電阻分壓模塊2提供較大的驅(qū)動(dòng)。所述第一運(yùn)放模塊I的輸入端接收外部音頻信號(hào)，輸出端與所述電阻分壓模塊2連接，所述電阻分壓模塊2內(nèi)置有若干電阻，在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，所述電阻的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可按需選擇所述電阻即分壓電阻的取值，以為電路提供不同的增益。所述開(kāi)關(guān)電路3內(nèi)置的三極管或MOS管與所述電阻分壓模塊2內(nèi)置的電阻構(gòu)成交流回路，且所述開(kāi)關(guān)電路3的輸入端連接有增益控制驅(qū)動(dòng)電路4。所述增益控制驅(qū)動(dòng)電路4由通用TTL/LVTTL電平標(biāo)準(zhǔn)的GP1通用輸出引腳驅(qū)動(dòng)，其控制所述開(kāi)關(guān)電路3內(nèi)置的三極管或MOS管的通斷和所述電阻分壓模塊2內(nèi)置的電阻構(gòu)成不同增益的交流信號(hào)回路，實(shí)現(xiàn)增益控制的目的。
[0020]所述開(kāi)關(guān)電路3采用三極管或MOS管可以降低制作成本，具有性價(jià)比高的特點(diǎn)。對(duì)高供電電壓場(chǎng)合，例如+12V/-12V甚至更高，由于三極管典型飽和壓降只在0.1V左右，因此三極管造成的壓降可以忽略，此外三極管的價(jià)格一般更便宜，此時(shí)選擇三極管更合適；如果是低電壓供電場(chǎng)合，則MOS管由于導(dǎo)通電阻相對(duì)較小，因此更合適。選用三極管或MOS管實(shí)現(xiàn)模擬開(kāi)關(guān)功能，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
[0021]在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，所述的一種可控增益的音頻前端電路還包括輸出音頻信號(hào)的第二運(yùn)放模塊5，所述第二運(yùn)放模塊5與所述電阻分壓模塊2的輸出端連接。避免出現(xiàn)所述電阻分壓模塊2由于等效輸出阻抗較大，接入后端時(shí)驅(qū)動(dòng)能力不足導(dǎo)致波形失真的情況。一般情況下，要求后端運(yùn)放等效輸入阻抗很大，若后端運(yùn)放具有高輸入阻抗的特性，可以省略所述第二運(yùn)放模塊5。
[0022]在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，所述第一運(yùn)放模塊I和第二運(yùn)放模塊5是用運(yùn)算放大器搭建的比例運(yùn)放或電壓跟隨器，其等效輸入阻抗大，輸出電阻非常小。
[0023]在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，如圖2所示，本例以第一運(yùn)放模塊I和第二運(yùn)放模塊5為電壓跟隨器為例，若是將其搭建成比例運(yùn)放具有類(lèi)似效果。
[0024]所述第一運(yùn)放模塊I包括電容Cl、電壓跟隨器U1A、肖特基二極管Dl ;所述電阻分壓模塊2包括電阻R9、電阻RlO和電阻Rll ;所述開(kāi)關(guān)電路3包括三極管Q3和三極管Q4 ;所述增益控制驅(qū)動(dòng)電路4包括三極管Q1、三極管Q2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8 ;所述第二運(yùn)放模塊5包括電壓跟隨器U2A和電容C2。
[0025]音頻信號(hào)輸入經(jīng)過(guò)電容Cl后接入電壓跟隨器U1A，電容Cl起到隔直通交的作用。肖特基二極管Dl是用于保護(hù)電壓跟隨器U1A，避免輸入信號(hào)過(guò)大時(shí)損壞電壓跟隨器U1A。電壓跟隨器UlA為音頻輸入信號(hào)提供一個(gè)很大的輸入阻抗