[發(fā)明專利]增益控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310317887.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN103441742A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳友福;鄭欣;周塔;羅建軍;徐光煜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海智浦欣微電子有限公司
• 主分類號(hào): H03G3/20
• 分類號(hào): H03G3/20
• 代理公司: 上海晨皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電路，特別涉及一種音頻功放芯片的增益控制電路。

背景技術(shù)

音頻功放系統(tǒng)中，增益是一項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)，定義為輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的比值。增益的精準(zhǔn)度和樣本之間的一致性是衡量功放IC（集成電路，Integrated?Circuit）質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一，增益控制是整個(gè)音頻功放系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，為了精確地控制系統(tǒng)的增益，常常借助閉環(huán)系統(tǒng)的電阻的比例來實(shí)現(xiàn)，即，A=R_F/R_IN。其中，A是系統(tǒng)的增益，R_F是系統(tǒng)的反饋電阻，R_IN是信號(hào)的輸入電阻。

圖1是一個(gè)較為普遍的音頻功放芯片的增益控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，輸入電阻R_I、反饋電阻R_F和差分運(yùn)放器組成功放芯片的前級(jí)放大電路，輸入電阻R_I包含電阻R_I1、電阻R_I2，電阻R_I1、電阻R_I2阻值相等，反饋電阻R_F包含電阻R_F1、電阻R_F2，電阻R_F1、電阻R_F2阻值相等。音頻信號(hào)V_I通過電阻R_I、R_F電路網(wǎng)絡(luò)放大后得到前級(jí)信號(hào)V_O1，音頻信號(hào)V_I放大的增益A_V由電阻R_I、R_F的比例來設(shè)定，A_V=V_O1/V_I=R_F/R_I。電阻R₁、電阻R₂、電容C₁、電容C₂和差分運(yùn)放器組成積分器電路。前級(jí)信號(hào)V_O1和輸出反饋信號(hào)VF₁經(jīng)過積分器電路整形濾波并完成相減。在功放應(yīng)用中，由于信號(hào)源的幅值不一致，需要調(diào)節(jié)信號(hào)通路上的增益來實(shí)現(xiàn)功放輸出音量的舒適度。

現(xiàn)階段，增益調(diào)節(jié)是功放IC需要集成的一項(xiàng)基本功能，通用的做法是通過分段改變電阻R_F和電阻R_IN的阻值來完成的，如圖2所示。其中，電阻R_F和電阻R_I被處理成多段電阻的串聯(lián)：R_n1、R_n2、R_n3、……、R_nn-1、R_nn、R_nn+1，這些電阻的阻值是根據(jù)系統(tǒng)需要的增益曲線來選點(diǎn)設(shè)定的。根據(jù)用戶設(shè)定的條件來選取增益控制抽頭net₁、net₂、net₃、……net_n-1、net_n。例如，當(dāng)選取net2時(shí)，信號(hào)增益為：

但是，這種將電阻分段的技術(shù)方案，在物理實(shí)現(xiàn)過程中，增益控制電路的電阻的布線工作將非常困難，且浪費(fèi)芯片面積。因?yàn)殡娮璋幢壤侄危枰獙⑤斎腚娮鑂_I和反饋電阻R_F分成多種阻值。由于不同值的電阻的物理尺寸也不一樣，增益控制的級(jí)數(shù)越多，系統(tǒng)需要電阻的阻值種類也越多。

同時(shí)，在功放應(yīng)用方面，電壓突變?cè)诠β瘦敵龆吮环糯螅脩魰?huì)聽到不愿意聽到的“咔嗒”聲。由于是將電阻按比例分段，電阻之間的阻值存在較大差異，即便是常用的64級(jí)增益控制也是如此。在增益改變過程中，電壓信號(hào)的變化不夠圓滑，存在瞬間的變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種增益控制電路，使得免于將輸入電阻和反饋電阻分段，解決了音頻功放芯片布線困難，避免了調(diào)節(jié)增益控制電路增益時(shí)的“咔嗒”聲。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種增益控制電路，包含：前級(jí)放大電路、開關(guān)和積分器電路；

所述前級(jí)放大電路用于接收音頻信號(hào)并輸出放大的前級(jí)信號(hào)；所述音頻信號(hào)包含正相音頻信號(hào)和反相音頻信號(hào)；所述前級(jí)信號(hào)包含正相前級(jí)信號(hào)和反相前級(jí)信號(hào)；所述前級(jí)放大電路包含兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，所述兩個(gè)輸入端分別為正相音頻信號(hào)輸入端、反相音頻信號(hào)輸入端，所述兩個(gè)輸出端分別為正相前級(jí)信號(hào)輸出端、反相前級(jí)信號(hào)輸出端；