[發明專利]電壓控制電路

有效

• 申請號: 201210213792.1
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102841626A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 李勇明;韓子非
• 申請（專利權）人: 普誠科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明揭露一種電壓控制電路，尤指一種將放大信號的電壓鉗制在一預定范圍內以抑制突波的電壓控制電路。

背景技術

請參閱圖1，其為一般模擬電路100的功能方塊圖。模擬電路100包含一增益放大模塊110及一增益控制模塊120。增益放大模塊110用來將一輸入信號(例如一模擬信號)的增益放大以產生一放大信號；而增益控制模塊120用來根據外部提供的一選擇信號，來控制該放大信號的增益，以產生一輸出信號，例如以不同的倍率對該放大信號的增益進行放大或縮小以產生該輸出信號。圖1所示的模擬電路100透過增益放大模塊110將原本電位非常低的輸入信號加以放大以使信號變的較易處理；而增益控制模塊120的目的在于根據選擇信號所代表的不同需求，再次對信號的增益進行調整，以得到符合需求的輸出信號。然而，在模擬電路100的設計中，常因增益放大模塊110所產生的該放大信號的電位過高或過低，使得經由增益控制模塊120產生的該輸出信號的電位亦過高或過低而產生不應出現的突波，降低了該輸出信號的精確度。

請參閱圖2，其為當圖1所示的模擬電路100用來實施音頻電路時的詳細示意圖。如圖2所示，輸入信號此時為一音頻信號，增益放大模塊110包含一第一運算放大器112及一可變電阻114，且增益控制模塊120包含一電容C1、一可變電阻124及一第二運算放大器122。第一運算放大器112及可變電阻114用來放大并在一定范圍內控制輸入信號的音頻增益，以產生放大信號。電容C1與可變電阻124形成一高通濾波器(High-pass?filter)，以控制放大信號的增益，并再次透過第二運算放大器122將已被控制的增益放大而產生輸出信號，且輸出信號會被傳送至后端的揚聲器以進行音頻信號的播送，其中可變電阻124的電阻值是根據選擇信號來做控制。可變電阻124可使用多組晶體管來當做開關，以根據選擇信號所對應不同晶體管的開關狀態控制放大信號的增益。

請再參閱圖3，其為圖2所示可變電阻124的一種實施方式的示意圖。如圖3所示，可變電阻124包含一組并聯的N型金屬氧化物半導體晶體管124N及P型金屬氧化物半導體晶體管124P，且由于N型金屬氧化物半導體晶體管124N及P型金屬氧化物半導體晶體管124P的元件特性的緣故，N型金屬氧化物半導體晶體管124N會另外再等效形成一寄生雙載流子接面晶體管126N，P型金屬氧化物半導體晶體管124P會另外再等效形成一寄生雙載流子接面晶體管126P。當由圖2所示的節點LV1(位于電容C1及可變電阻124之間)進入的信號的電壓因為運算放大器112對電容C1的充電使節點LV1的電位過高而導致寄生雙載流子接面晶體管126P的開啟時，會導致節點LV2的電位過高而使輸出信號Vout產生高電位的突波；同理，當節點LV1的放電過大致使節點LV1的電位過低而導致寄生雙載流子接面晶體管126N的開啟時，會導致節點LV2的電位過低而使輸出信號Vout亦產生低電位的突波。請參閱圖4，其為圖2所示模擬電路100中部分節點的電位示意圖。如圖4所示，代表放大信號的電位的節點LG0，其電位為方波型態；而當節點LG0的電位過高時，會在節點LV1及輸出信號Vout的波形前緣出現明顯向上突起的突波；反之，當節點LG0的電位過低時，會在節點LV1及輸出電壓Vout的波形后緣出現明顯向下凹陷的突波。

上述這些出現在輸出信號Vout的突波都會嚴重地影響到后端處理輸出信號Vout時的效能并產生噪聲，而當輸入信號為音頻信號時，出現在輸出信號Vout的突波會在揚聲器發出音頻時出現明顯的噪聲，而影響到音頻品質。

發明內容

為了解決現有技術所提及各種發生在輸出信號的噪聲現象，本發明揭露了一種電壓控制電路，用來將放大信號的電位鉗制在一預定范圍內，以防止因為放大信號的電位過高或過低而在輸出信號所引起的突波。

本發明所揭露的該電壓控制電路包含一增益放大模塊、一電壓鉗制模塊及一增益控制模塊。該增益放大模塊用來根據一輸入信號產生一放大信號。該電壓鉗制模塊耦合于該增益放大模塊，并用來鉗制該放大信號的電位于一預定范圍內，以產生一電壓鉗制信號。該增益控制模塊耦合于該電壓鉗制模塊，并用來根據一選擇信號及該電壓鉗制信號，產生一輸出信號。

本發明所述的電壓控制電路，該電壓鉗制模塊包含：

一電容，其一第一端耦接于該增益放大模塊，以接收該放大信號；及

一上限電壓鉗制模塊，其一端耦接于該電容的一第二端，以使該放大信號的電位受限于一上限電位。

本發明所述的電壓控制電路，該上限電壓鉗制模塊包含：