维持USB兼容性和掉电保护的同时提高音频放大器性能制造技术

本发明专利技术涉及维持USB兼容性和掉电保护的同时提高音频放大器性能。一种放大设备包括：第一音频放大器电路，被配置为提供模拟音频信号，以及模拟开关电路，包括被配置为接收所述模拟音频信号的第一输入、被配置为接收第一数字数据信号的第二输入、以及被配置为提供所述数字数据信号或所述模拟音频信号之一的第一输出。所述设备还包括：第一反馈电路，耦合到所述第一音频放大器电路和模拟开关电路输出，所述反馈电路被配置为偏置第一音频放大器电路。

【技术实现步骤摘要】

本文档总体上涉及电子设备，更具体地，涉及在便携式电子设备中提供结合的音频和数据能力。
技术介绍
个人电子设备包括MP3便携式媒体播放器、蜂窝电话和智能电话。设备的普及部分源自于其所提供的功能，尽管其尺寸小。即使在期望使设备保持在其相同的小尺寸或者使其甚至更小时，也期望继续在这种设备中提供更多的功能。
技术实现思路
设备示例包括第一音频放大器电路，被配置为提供模拟音频信号，以及模拟开关电路，包括被配置为接收所述模拟音频信号的第一输入、被配置为接收第一数字数据信号的第二输入、以及被配置为提供所述数字数据信号或所述模拟音频信号之一的第一输出。 设备还包括第一反馈电路，耦合到所述第一音频放大器电路和模拟开关电路输出，所述反馈电路被配置为偏置所述第一音频放大器电路。本节旨在提供对本专利申请的主题的概述。其不旨在提供对本专利技术的排他性或者详尽的解释。本文包括了详细的描述，以提供与本专利申请有关的进一步信息。附图说明在图中，不一定按照比例来绘制图，相似的编号可以描述不同视图中的相似组件。 具有不同字母后缀的相似编号可以表示相似组件的不同实例。图以示例的方式而非限制的方式总体示意了在本文档中讨论的各种实施例。图1是向单一端口提供数据和音频的设备的示例的一部分的框图。图2是向单一端口提供数据和音频的另一设备的示例的一部分的框图。图3是断开开关电路的示例的电路示意图。图4是使用数字数据端口来提供结合的音频和数据能力的方法的示例的流程图。图5示出了对在模拟开关电路的输出处观察到的模拟信号的仿真。具体实施例方式本文档总体涉及电子设备，具体地，涉及将音频能力并入到数字数据端口中。如上解释的，即使有在小的设备尺寸下提供功能的压力，也期望改进便携式电子设备的功能。降低设备尺寸的能力典型地受到其所包括的用户接口的物理尺寸的限制。例如， 便携式电子设备可能受到显示器、键区或者设备端口的物理尺寸的限制。在小的设备尺寸下提供功能的一种方式是增加剩余的设备接口的功能。图1是向单一端口提供数据和音频的设备100的示例的一部分的框图。端口可以是数字数据端口或者数据通信端口。数字数据端口的示例包括通用串行总线(USB)端口、视频数据端口、照相机数据端口或者高清多媒体接口(HDMI)。可以由相同设备的单独的数字设备或数字子系统来提供针对该端口的数字数据。设备100包括音频放大器电路105。音频放大器电路105提供电子音频模拟信号。 音频模拟信号是从音频放大器电路105的输入获得的放大信号。音频模拟信号包括音频范围内的一个或多个频率，并且信号的幅度可以变为最大电压和最小电压之间的任意值。设备100包括与音频放大器电路的输出以及端口串联的模拟开关电路110。模拟开关电路110包括接收模拟音频信号的第一输入112、接收数字数据信号的第二输入114。 数字数据信号遵循数字数据端口的通信协议，例如，针对上述列出的任意数据端口的通信协议。模拟开关电路110包括提供数字数据信号或模拟音频信号之一的输出115。除了离散的数字数据信号电平外，输出115还能够提供连续的模拟信号输出电压电平。模拟开关电路110还提供了输出115与输入的隔离。模拟开关电路输出115可以通过通信方式耦合到端口连接器。该通信方式的耦合允许模拟开关电路110在即使可能存在中间电路的情况下也能够向端口传送信号。在一些示例中，模拟开关电路110包括复用器(mux)电路。对模拟音频信号和数字数据信号进行复用使得可以使用数字数据端口既作为数据端口，也作为音频端口。在一些示例中，模拟电路开关包括选择输入。选择输入的状态改变(如，从低到高，或者从不活跃到活跃)使得通信端口的模式在数字数据模式和模拟音频模式之间改变。例如，端口连接器可以是被指定为USB端口的数据管脚连接器的管脚连接器。可以使用USB连接器将扬声器(例如，头戴式耳机组)连接到USB端口，以及可以经由数据管脚向扬声器提供音频信号。选择输入使得USB端口模式在数据和音频之间进行改变。在一些示例中，由设备100 来感测扬声器连接的存在性(如，通过所感测到的阻抗)，并将选择输入设置为提供音频模式。模拟开关电路110能够在向端口连接器提供数字数据信号时，将音频放大器电路 105与端口连接器隔离。隔离音频放大器电路105对在发送或接收数据时在端口处观察到的电容进行调节。在没有该隔离的情况下，在该端口处观察到的电容可能变得过大，以至于不能确保与端口所使用的数字通信协议的时序兼容。将模拟开关电路与音频放大器电路105的输出以及端口串联可能对在端口连接器处观察到的音频放大器电路105的质量造成有害的影响。该串联配置可能降低端口连接器处观察到的音频放大器电路105的信号增益、输出功率和性能的总谐波失真(THD)。模拟开关电路110还包括耦合到音频放大器电路105和模拟开关电路输出110的反馈电路120。在图中可以看出，反馈电路120包括反馈环路，该反馈环路并入了模拟开关电路110和音频放大器电路105的偏置阻抗125。反馈电路120并入了模拟开关电路110 的阻抗，以对音频放大电路进行偏置。通过将模拟开关电路110包括在反馈路径中，音频放大器电路的信号增益、输出功率和THD都得到了改进。然而，反馈电路120可能增加在端口连接器处观察到的阻抗，以至于可能危及掉电保护和数据信号与端口协议的兼容性。为了确保对协议的兼容以及掉电保护，反馈电路 120包括第二开关电路130，第二开关电路130以通信方式耦合到通信端口，且被配置为当模拟开关电路110提供数字数据信号时，将反馈电路路径从通信端口断开。在一些示例中，设备由印刷电路板上的多个组件形成。在一些示例中，在集成电路 (IC)上提供该设备。可以将模拟开关电路110的输出以通信方式耦合到IC输出，并将IC 输出以通信方式耦合到端口连接器。图2是向单一端口提供数据和音频的另一设备200的示例的一部分的框图。设备 200包括第一音频放大器电路205和第二音频放大器电路255。向模拟开关电路210提供音频放大器电路的输出。模拟开关电路210包括用于从第一音频放大器电路和第二音频放大器电路中的每个电路接收模拟音频信号的两个输入012A、212B)。在一些示例中，第一音频放大器电路205提供与左音频通道信号相对应的模拟音频信号，第二音频放大器电路 255提供与右音频通道信号相对应的模拟音频信号。左音频通道和右音频通道可以提供针对头戴式耳机组的立体声信号。模拟开关电路210还包括用于接收两个数字数据信号的两个输入(214A、214B)。 在一些示例中，第一和第二数字数据信号由设备200中包括的数字子系统(未示出)提供。 模拟开关电路还包括两个输出。在一些示例中，将该输出以通信方式耦合到通信端口的两个连接器。在一些示例中，将设备200并入IC，并将输出以通信方式耦合到IC输出(示出为10、11)。然后将IC输出以通信方式耦合到通信端口(例如数字数据端口)的连接器，在一些示例中，模拟开关电路210包括选择输入。选择输入的状态改变使得输出处的信号在数字数据信号(针对数字数据模式)和模拟音频信号(针对模拟音频模式)之间改变。在一些示例中，模拟开关电路210包括单独的模拟使能(a_en)和单独的数据使能 (d_en)以在输出处提供数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种放大设备，包括：第一音频放大器电路，被配置为提供模拟音频信号；模拟开关电路，包括：第一输入，被配置为接收所述模拟音频信号；第二输入，被配置为接收第一数字数据信号；以及第一输出，被配置为提供所述数字数据信号或所述模拟音频信号之一；以及第一反馈电路，耦合到所述第一音频放大器电路和模拟开关电路输出，所述反馈电路被配置为偏置所述第一音频放大器电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱莉·林恩·斯塔尔茨，厄尔·施赖尔，
申请(专利权)人：飞兆半导体公司，
类型：发明
国别省市：US