电压控制制造技术

技术编号:27441132 阅读:3 留言:0更新日期:2021-02-25 03:48
本申请涉及用于电压控制的方法和装置,且特别地涉及维持能以高电压模式操作的音频驱动电路的部件的安全电压。音频驱动电路(100)可以包括电源模块(106),且可操作以使得在使用中,音频驱动电路的至少第一晶体管(306、309、603、605)的源极端子处的电压幅度会超过其栅

【技术实现步骤摘要】
电压控制


[0001]本公开内容的代表性实施方案的领域涉及与控制电压有关或相关的方法、装置和/或实施方式,尤其涉及控制用于音频驱动电路的电压以避免电压应力的风险。

技术介绍

[0002]许多电子设备具有将音频驱动信号提供至音频输出换能器(例如,扬声器)的能力。在一些情况下,电子设备可能能够将音频驱动信号提供至附件或外围装置(例如,一组头戴式受话器或耳塞等),所述附件或外围装置在使用中可以经由某一有线连接可移除地连接至电子设备。例如,许多电子设备可能具有用于接收附件装置的相应对接插头(mating plug)的母座(receptacle)或插座(socket),诸如例如3.5mm插孔插座。电子设备的音频驱动电路(例如,音频编解码器)可操作,以在连接附件装置时提供模拟音频驱动信号来驱动附件装置的扬声器。
[0003]各种各样的不同音频附件装置可以在使用中连接至这样的电子设备,且至少某一音频附件装置可能呈现相对高的阻抗负载。例如,一些头戴式受话器附件可能具有几百欧姆量级的直流负载阻抗。
[0004]为了驱动呈现相对高阻抗负载的音频附件,可能期望的是,音频驱动电路能够生成相对高功率、大幅度的驱动信号。特别地,可能期望的是,生成比这种音频驱动电路(例如,编解码器或头戴式受话器放大器电路等)常规情况下更大幅度的驱动信号。然而,这种大幅度的驱动信号会导致比音频驱动电路的部件上的一般电压应力更大的电压应力。

技术实现思路

[0005]本公开内容的实施方案涉及用于电压控制的方法、装置和系统,且尤其涉及用于音频驱动电路的合适的控制电压的生成和维持。
[0006]根据本公开内容的一方面,提供了一种音频驱动电路,所述音频驱动电路包括第一晶体管和电源模块,所述第一晶体管具有栅-源电压容差(voltage tolerance),所述电源模块被配置为生成用于所述音频驱动电路的至少第一供电电压,其中所述音频驱动电路能够以第一模式操作,在第一模式中,所述第一供电电压具有第一幅度,使得在使用中,所述第一晶体管的源极端子处的电压幅度会超过所述第一晶体管的栅-源电压容差。电压发生器被配置为在第一模式中将第一中间电压输出至中间电压路径,以用作至少所述第一晶体管的栅极控制电压,所述第一中间电压的幅度低于所述第一幅度,以在将所述第一中间电压施加至所述第一晶体管的栅极时,将所述第一晶体管的栅-源电压的幅度维持在所述容差以下。所述音频驱动电路还包括中间路径电压箝位,用于将所述中间电压路径选择性地电压箝位至一个使得所述第一晶体管的栅-源电压的幅度维持在所述容差以下的电压电平,其中通过用于所述音频驱动电路的复位条件启用所述电压箝位。
[0007]所述复位条件可以包括硬件复位的启动,在硬件复位的启动期间,用于所述音频控制电路的数字控制的一个或多个外部生成的时钟不可用。
[0008]所述音频驱动电路还可以包括箝位启用电路,所述箝位启用电路被配置为响应于所述复位条件启用第一中间路径电压箝位的操作。所述箝位启用电路可以被配置为接收不同于所述电源模块的输入电压且在由所述复位条件启动的复位期间保持可用的电源。在一些实施例中,所述箝位启用电路可以被配置为从主机设备的作为所述电源的电池接收电池电压。所述箝位启用电路可以包括被配置为调节所述电池电压的电压调节器。在一些实施例中,所述箝位启用电路可以包括复位模块,所述复位模块被配置为监视所述复位条件,且响应于检测到所述复位条件而生成复位控制信号来启用所述中间路径电压箝位。
[0009]在一些实施例中,所述中间路径电压箝位可以包括多个二极管和一个箝位启用晶体管的串联连接,所述箝位启用晶体管被配置成串联在接收所述第一供电电压的节点与所述中间电压路径的节点之间。所述箝位启用电路可以包括电压选择器,所述电压选择器被配置为接收所述复位控制信号、所述第一供电电压和所述第一中间电压,且基于所述复位控制信号来将基于所述第一供电电压或所述第一中间电压的输出电压选择性地输出作为所述中间路径电压箝位的箝位启用晶体管的栅极控制信号。
[0010]在一些实施方式中,所述音频驱动电路可以包括至少第一电压选择器,所述第一电压选择器被配置为接收所述第一中间电压且基于相关晶体管所接收到的晶体管控制信号来将所述中间电压选择性地输出作为至少一个晶体管的栅极控制电压。所述第一电压选择器可以被配置为接收所述晶体管控制信号、所述第一供应电压和所述第一中间电压,且基于所述晶体管控制信号来将基于所述第一供应电压或所述第一中间电压的输出电压选择性地输出作为所述栅极控制电压。在一些实施例中,所述第一晶体管可以形成所述第一电压选择器的一部分。在一些实施例中,所述第一电压选择器可以将栅极控制电压输出至以下中的至少一个:所述音频驱动电路的输出驱动器的输出级的晶体管;以及,音频输出路径箝位开关的晶体管。
[0011]所述第一晶体管可以被实施为横向扩散MOS晶体管器件(Laterally Diffused MOS devices)或延伸漏极MOS晶体管器件(Extended Drain MOS devices)中的一个。
[0012]在一些实施例中,所述电源模块能够以第一模式操作,以进一步生成第二供电电压,所述第二供电电压与所述第一供电电压具有相反的极性但是具有相等的幅度。在这种情况下,所述音频驱动电路还可以包括第二电压发生器,该第二电压发生器被配置为在第一模式中将第二中间电压输出至第二中间电压路径,以用作至少第二晶体管的栅极控制电压,所述第二中间电压的幅度低于所述第一幅度,以在将所述第二中间电压施加至所述第二晶体管的栅极时,将所述第二晶体管的栅-源电压的幅度维持在所述第二晶体管的栅-源电压容差以下。还可以存在中间路径电压箝位,用于将所述第二中间电压路径选择性地箝位至一个使得所述第二晶体管的栅-源电压的幅度维持在所述容差以下的限定电压。用于所述第二中间电压路径的电压箝位还可以通过用于所述音频驱动电路的复位条件来启用。
[0013]在一些实施例中,所述电源模块可以进一步能够以第二模式操作,在第二模式中,所述第一供电电压具有低于所述第一幅度的第二幅度。在第二模式中的正常操作中,所述第一晶体管的源极端子处的电压幅度不会超过所述第一晶体管的栅-源电压容差。在第二模式中可以禁用所述电压发生器。
[0014]所述音频驱动电路可以被实施为集成电路。所述音频驱动电路可以形成音频编解码器的至少一部分。
[0015]实施方案还涉及一种电子设备,该电子设备包括如本文中的任何变体中所描述的音频驱动电路。所述电子设备可以包括在使用中与附件装置进行可移除的对接连接的连接器,且所述音频驱动电路可以被配置为将至少一个音频驱动信号输出至所述连接器的电触点。所述电子设备可以是以下中的至少一个:便携式设备、电池供电设备、通信设备;移动或蜂窝电话设备或智能手机;计算设备;平板计算机、笔记本计算机、膝上型计算机或台式计算机;可穿戴设备;智能手表;语音激活设备或语音控制设备。
[0016]在另一方面,提供了一种音频驱动电路,该音频驱动电路包括多个晶体管和一个本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频驱动电路,包括:第一晶体管,所述第一晶体管具有栅-源电压容差;电源模块,所述电源模块被配置为生成用于所述音频驱动电路的至少第一供电电压,其中所述音频驱动电路能够以第一模式操作,在第一模式中,所述第一供电电压具有第一幅度,使得在使用中所述第一晶体管的源极端子处的电压幅度会超过所述第一晶体管的所述栅-源电压容差;电压发生器,所述电压发生器被配置为在第一模式中将第一中间电压输出至中间电压路径,以用作至少所述第一晶体管的栅极控制电压,所述第一中间电压的幅度低于所述第一幅度,从而在将所述第一中间电压施加至所述第一晶体管的栅极时,将所述第一晶体管的栅-源电压的幅度维持在所述容差以下;以及中间路径电压箝位,用于将所述中间电压路径选择性地电压箝位至一个使得所述第一晶体管的栅-源电压的幅度维持在所述容差以下的电压电平,其中通过用于所述音频驱动电路的复位条件来启用所述电压箝位。2.根据权利要求1所述的音频驱动电路,其中所述复位条件包括硬件复位的启动,在所述硬件复位的启动期间,用于所述音频驱动电路的数字控制的一个或多个外部生成的时钟不可用。3.根据权利要求1或权利要求2所述的音频驱动电路,包括箝位启用电路,所述箝位启用电路被配置为响应于所述复位条件来启用第一中间路径电压箝位的操作。4.根据权利要求3所述的音频驱动电路,其中所述箝位启用电路被配置为接收一个电源,所述电源与所述电源模块的输入电压不同且在由所述复位条件所启动的复位期间保持可用。5.根据权利要求4所述的音频驱动电路,其中所述箝位启用电路被配置为从主机设备的作为所述电源的电池接收电池电压,且其中所述箝位启用电路包括被配置为调节所述电池电压的电压调节器。6.根据权利要求3至5中的任一项所述的音频驱动电路,其中所述箝位启用电路包括复位模块,所述复位模块被配置为监视所述复位条件且响应于检测到所述复位条件而生成复位控制信号来启用所述中间路径电压箝位。7.根据任一项前述权利要求所述的音频驱动电路,其中所述中间路径电压箝位包括多个二极管和一个箝位启用晶体管的串联连接,所述箝位启用晶体管被配置成串联在接收所述第一供电电压的节点与所述中间电压路径的节点之间。8.根据从属于权利要求6时的权利要求7所述的音频驱动电路,其中所述箝位启用电路包括电压选择器,所述电压选择器被配置为接收所述复位控制信号、所述第一供电电压和所述第一中间电压,且基于所述复位控制信号来将基于所述第一供电电压或所述第一中间电压的输出电压选择性地输出作为所述中间路径电压箝位的箝位启用晶体管的栅极控制信号。9.根据任一项前述权利要求所述的音频驱动电路,包括至少第一电压选择器,所述第一电压选择器被配置为接收所述第一中间电压,且基于相关晶体管所接收到的晶体管控制信号来将所述中间电压选择性地输出作为至少一个晶体管的栅极控制电压。10.根据权利要求9所述的音频驱动电路,其中所述第一电压选择器被配置为接收所述
晶体管控制信号、所述第一供电电压和所述第一中间电压,且基于所述晶体管控制信号来将基于所述第一供电电压或所述第一中间电压的输出电压选择性地输出作为所述栅极控制电压。11.根据权利要求10所述的音频驱动电路,其中所述第一晶体管形成所述第一电压选择器的一部分。12.根据权利要求9至11中的任一项所述的音频驱动电路,其中所述第一电压选择器将栅极控制电压输出至以下中的至少一个:所述音频驱动电路的输出驱动器的输出级的晶体管;以及,音频输出路径箝位开关的晶体管。13.根据任一项前述权利要求所述的音频驱动电路,其中所述第一晶体管是横向扩散MOS晶体管器件或延伸漏极MOS晶体管器件中的一个。14.根据任一项前述权利要求所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:G
申请(专利权)人:思睿逻辑国际半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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