增益控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电子电路，公开了一种增益控制电路，该增益控制电路包含前级放大电路、开关和积分器电路。前级放大电路用于接收音频信号并输出放大的前级信号；前级信号包含正相前级信号和反相前级信号；前级放大电路包含正相音频信号输入端、反相音频信号输入端、正相前级信号输出端和反相前级信号输出端；开关的一端与正相前级信号输出端相接，另一端与反相前级信号输出端相接；积分器电路用于接收输出反馈信号和前级放大电路输出的前级信号，并将输出反馈信号和前级信号整形滤波且相减后进行输出。本实用新型专利技术使得免于将增益控制电路中的输入电阻和反馈电阻分段，解决了音频功放芯片布线困难，避免了调节增益控制电路增益时的“咔嗒”声。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子电路，特别涉及一种音频功放芯片的增益控制电路。
技术介绍
音频功放系统中，增益是一项关键参数指标，定义为输出信号与输入信号的比值。增益的精准度和样本之间的一致性是衡量功放IC（集成电路，Integrated Circuit）质量好坏的标准之一，增益控制是整个音频功放系统中的一个重要组成部分。设计系统时，为了精确地控制系统的增益，常常借助闭环系统的电阻的比例来实现，即，A=RF/RIN。其中，A是系统的增益，RF是系统的反馈电阻，RIN是信号的输入电阻。图1是一个较为普遍的音频功放芯片的增益控制电路的结构示意图。其中，输入电阻RI、反馈电阻RF和差分运放器组成功放芯片的前级放大电路，输入电阻RI包含电阻RI1、电阻RI2，电阻RI1、电阻RI2阻值相等，反馈电阻RF包含电阻RF1、电阻RF2，电阻RF1、电阻RF2阻值相等。音频信号VI通过电阻RI、RF电路网络放大后得到前级信号VO1，音频信号VI放大的增益AV由电阻RI、RF的比例来设定，AV=VO1/VI=RF/RI。电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和差分运放器组成积分器电路。前级信号VO1和输出反馈信号VF1经过积分器电路整形滤波并完成相减。在功放应用中，由于信号源的幅值不一致，需要调节信号通路上的增益来实现功放输出音量的舒适度。现阶段，增益调节是功放IC需要集成的一项基本功能，通用的做法是通过分段改变电阻RF和电阻RIN的阻值来完成的，如图2所示。其中，电阻RF和电阻RI被处理成多段电阻的串联：Rn1、Rn2、Rn3、……、Rnn-1、Rnn、Rnn+1，这些电阻的阻值是根据系统需要的增益曲线来选点设定的。根据用户设定的条件来选取增益控制抽头net1、net2、net3、……netn-1、netn。例如，当选取net2时，信号增益为：但是，这种将电阻分段的技术方案，在物理实现过程中，增益控制电路的电阻的布线工作将非常困难，且浪费芯片面积。因为电阻按比例分段，需要将输入电阻RI和反馈电阻RF分成多种阻值。由于不同值的电阻的物理尺寸也不一样，增益控制的级数越多，系统需要电阻的阻值种类也越多。同时，在功放应用方面，电压突变在功率输出端被放大，用户会听到不愿意听到的“咔嗒”声。由于是将电阻按比例分段，电阻之间的阻值存在较大差异，即便是常用的64级增益控制也是如此。在增益改变过程中，电压信号的变化不够圆滑，存在瞬间的变化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种增益控制电路，使得免于将输入电阻和反馈电阻分段，解决了音频功放芯片布线困难，避免了调节增益控制电路增益时的“咔嗒”声。为解决上述技术问题，本技术提供了一种增益控制电路，包含：前级放大电路、开关和积分器电路；所述前级放大电路用于接收音频信号并输出放大的前级信号；所述音频信号包含正相音频信号和反相音频信号；所述前级信号包含正相前级信号和反相前级信号；所述前级放大电路包含两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正相音频信号输入端、反相音频信号输入端，所述两个输出端分别为正相前级信号输出端、反相前级信号输出端；所述开关的一端与所述正相前级信号输出端相接，另一端与所述反相前级信号输出端相接；所述积分器电路用于接收输出反馈信号和所述前级放大电路输出的前级信号，并将所述输出反馈信号和前级信号整形滤波且相减后进行输出；其中，所述输出反馈信号包含正相输出反馈信号和反相输出反馈信号；所述积分器电路包含正相输出反馈信号输入端、反相输出反馈信号输入端、第一输出端和第二输出端；所述正相输出反馈信号输入端与所述正相前级信号输出端相接，所述反相输出反馈信号输入端与所述反相前级信号输出端相接，所述第一输出端和第二输出端将所述整形滤波且相减的信号输出。本技术实施方式相对于现有技术而言，由前级放大电路实现音频信号的放大，由开关的导通或关断来控制前级放大信号的衰减，由积分器将输出反馈信号和前级放大信号进行整形滤波并相减后进行输出。通过控制开关导通时间来控制增益控制电路的增益，该增益控制电路中不需要将输入电阻和反馈电阻按比例分段，解决了音频功放芯片布线困难，避免了调节增益控制电路增益时的“咔嗒”声。另外，开关由占空比控制电路控制。通过调节开关占空比来调节所述增益控制电路的增益，一定范围内可以实现无级调节增益，更具适用性。另外，该增益控制电路包含第三电阻R3、第四电阻R4；所述电阻R3串联在开关的一端与所述正相前级信号输出端之间；所述电阻R4串联在开关的另一端与所述反相前级信号输出端之间。所述电阻R3、R4用来限制开关导通时的电流，保护前级放大电路。另外，前级放大电路的增益由输入电阻RI、反馈电阻RF决定，并设定为增益控制电路所在系统的最大值，以保证所述增益控制电路具有宽泛的调节范围。由于前级放大电路为现有的成熟技术，保证了本技术实施方式的可行性。附图说明图1是现有技术中的增益控制电路的结构示意图；图2是现有技术中的增益控制电路中的电阻网络的结构示意图；图3是根据本技术第一实施方式的增益控制电路的结构示意图；图4是是根据本技术第一实施方式的占空比控制电路；图5是根据本技术第二实施方式的增益控制电路的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本技术的第一实施方式涉及一种增益控制电路，如图3所示，该增益控制电路包含第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻RI1、第六电阻RF1、第七电阻RI2、第八电阻RF2、第一电容C1、第二电容C2、第二差分运放器、第三差分运放器和开关SW1。其中，第五电阻RI1、第六电阻RF1、第七电阻RI2、第八电阻RF2和第二差分运放器组成了前级放大电路，接收音频信号并输出放大的前级信号。所述音频信号包含正相音频信号VI和反相音频信号-VI；所述前级信号包含正相前级信号VO1和反相前级信号-VO1。所述前级放大电路包含两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正相音频信号输入端、反相音频信号输入端，所述两个输出端分别为正相前级信号输出端、反相前级信号输出端。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增益控制电路，其特征在于，包含：前级放大电路、开关和积分器电路；?所述前级放大电路用于接收音频信号并输出放大的前级信号；所述音频信号包含正相音频信号和反相音频信号；所述前级信号包含正相前级信号和反相前级信号；所述前级放大电路包含两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正相音频信号输入端、反相音频信号输入端，所述两个输出端分别为正相前级信号输出端、反相前级信号输出端；?所述开关的一端与所述正相前级信号输出端相接，另一端与所述反相前级信号输出端相接；?所述积分器电路用于接收输出反馈信号和所述前级放大电路输出的前级信号，并将所述输出反馈信号和前级信号整形滤波且相减后进行输出；其中，所述输出反馈信号包含正相输出反馈信号和反相输出反馈信号；?所述积分器电路包含正相输出反馈信号输入端、反相输出反馈信号输入端、第一输出端和第二输出端；所述正相输出反馈信号输入端与所述正相前级信号输出端相接，所述反相输出反馈信号输入端与所述反相前级信号输出端相接，所述第一输出端和第二输出端将所述整形滤波且相减的信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种增益控制电路，其特征在于，包含：前级放大电路、开关和积分器电路； 
所述前级放大电路用于接收音频信号并输出放大的前级信号；所述音频信号包含正相音频信号和反相音频信号；所述前级信号包含正相前级信号和反相前级信号；所述前级放大电路包含两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正相音频信号输入端、反相音频信号输入端，所述两个输出端分别为正相前级信号输出端、反相前级信号输出端； 
所述开关的一端与所述正相前级信号输出端相接，另一端与所述反相前级信号输出端相接； 
所述积分器电路用于接收输出反馈信号和所述前级放大电路输出的前级信号，并将所述输出反馈信号和前级信号整形滤波且相减后进行输出；其中，所述输出反馈信号包含正相输出反馈信号和反相输出反馈信号； 
所述积分器电路包含正相输出反馈信号输入端、反相输出反馈信号输入端、第一输出端和第二输出端；所述正相输出反馈信号输入端与所述正相前级信号输出端相接，所述反相输出反馈信号输入端与所述反相前级信号输出端相接，所述第一输出端和第二输出端将所述整形滤波且相减的信号输出。 
2.根据权利要求1所述的增益控制电路，其特征在于，所述增益控制电路还包含第三电阻和第四电阻； 
所述第三电阻串联在所述开关的一端与所述正相前级信号输出端之间； 
所述第四电阻串联在所述开关的另一端与所述反相前级信号输出端之间。 
3.根据权利要求1所述的增益控制电路，其特征在于，所述增益控制 电路包含占空比控制电路； 
所述占空比控制电路用于控制所述开关的导通或关断。 
4.根据权利要求3所述的增益控制电路，其特征在于，所述占空比控制电路包含缓冲电路和比较器； 
所述缓冲电路接收外部调节电压VD并输出该外部调节电压的缓冲信号； 
所述比较器接收固定频率的锯齿波VSAW和来自所述缓冲电路输出的缓冲信号； 
所述缓冲电路的正极输入外部电压，该缓冲电路的负极直接与该缓冲电路的输出端连接，该缓冲电路的输出端与所述比较器的负极直接连接，所述比较器的正极输入所述锯齿波VSAW； 
所述占空比控制电路的输出信号为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友福，郑欣，周塔，罗建军，徐光煜，
申请(专利权)人：上海智浦欣微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：