Pop噪聲抑制電路及系統的製作方法
2023-09-23 17:25:05 3
專利名稱：Pop噪聲抑制電路及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種音頻處理電路及系統，尤指一種結構簡單且能夠抑制POP噪聲的 POP噪聲抑制電路及系統。
背景技術：
POP噪聲是指音頻系統中普遍存在的在開機與關機過程中產生的噪聲。在音頻系統開機的時候需要將音頻系統靜態工作的輸入輸出電壓衝至共模電壓， 而在關機的時候又需要將此電壓放至0，這樣就容易在開機與關機的時候對驅動極驅動的喇叭或耳機造成衝擊而形成POP噪聲，而讓敏感的耳朵很不舒服。因此，有必要提供一種結構簡單且能夠有效抑制POP噪聲的POP噪聲抑制電路及系統。
發明內容
鑑於以上內容，有必要提供一種結構簡單且能夠有效抑制POP噪聲的POP噪聲抑制電路及系統。一種POP噪聲抑制電路，用於一音頻系統中，所述POP噪聲抑制電路包括一電源端、一與所述電源端相連的電壓比較器、一充放電信號使能端、一與所述電源端、所述充放電信號使能端及所述電壓比較器相連的充放電控制單元、一與所述充放電控制單元及所述電壓比較器相連的充放電單元、一與所述充放電單元相連的使能控制端、一與所述充放電單元相連的共模電壓產生單元及一與所述充放電控制單元、所述電壓比較器及所述充放電單元相連的接地端，所述電壓比較器包括一第一電流源、一與所述第一電流源相連的第一場效應管、一第二場效應管、一與所述第一場效應管相連的第三場效應管、一與所述第二場效應管相連的第四場效應管及一連接於所述第一電流源與所述第二場效應管之間的失調電阻。一種POP噪聲抑制系統，用於一音頻系統中，所述POP噪聲抑制系統包括一電源端、一與所述電源端相連用於產生一需要的充放電電流的電壓比較器、一用於產生一充放電控制信號的充放電信號使能端、一與所述電源端、所述充放電信號使能端及所述電壓比較器相連的充放電控制單元、一與所述充放電控制單元及所述電壓比較器相連用於給所述 POP噪聲抑制電路進行充電與放電的充放電單元、一與所述充放電單元相連用於控制所述 POP噪聲抑制電路的啟動與關閉的使能控制端、一與所述充放電單元相連用於產生一共模電壓的共模電壓產生單元及一與所述充放電控制單元、所述電壓比較器及所述充放電單元相連的接地端。相對現有技術，本發明POP噪聲抑制電路及系統結構簡單，且可以產生緩慢變化的充放電電壓，從而能夠有效抑制音頻系統在開關機的時候形成的POP噪聲。
圖1為本發明POP噪聲抑制系統較佳實施方式的系統框圖。
圖2為本發明POP噪聲抑制電路較佳實施方式的電路圖。
具體實施例方式請參閱圖1，本發明POP噪聲抑制系統較佳實施方式包括一電源端、一與該電源端相連的電壓比較器、一充放電信號使能端、一與該電源端、該充放電信號使能端及該電壓比較器相連的充放電控制單元、一與該充放電控制單元及該電壓比較器相連的充放電單元、 一與該充放電單元相連的使能控制端、一與該充放電單元相連的共模電壓產生單元及一與該充放電控制單元、該電壓比較器及該充放電單元相連的接地端。該電源端用於為該POP噪聲抑制系統提供需要的供電電壓；該電壓比較器用於產生一需要的充放電電流；該充放電信號使能端用於產生一充放電控制信號，即一充電信號或者放電信號至該充放電控制單元；該充放電控制單元用於控制該充放電單元的充電過程與放電過程；該充放電單元用於給該POP噪聲抑制系統進行充電與放電，並形成一 S型緩慢變化的充電電壓及一 S型緩慢變化的放電電壓；該使能控制端用於控制該POP噪聲抑制系統的啟動與關閉；該共模電壓產生單元用於產生一帶有驅動能力的共模電壓。請同時參閱圖2，圖2為本發明POP噪聲抑制電路較佳實施方式的電路圖。其中，該電源端為電源端VDD ；該電壓比較器包括一第一電流源I
si、一第一場效應管Ml、一第二場效應管M2、一第三場效應管M3、一第四場效應管M4及一失
調電阻RO ；該充放電信號使能端為充放電信號使能端CHAR ；該充放電單元包括一第五場效應管M5、一第六場效應管M6、一第七場效應管M7、一第八場效應管M8、一第九場效應管M9、 一第十場效應管M10、一第i^一場效應管Mil、一第十二場效應管M12、一第十三場效應管 M13、一第十四場效應管M14、一第十五場效應管M15、一第十六場效應管M16、一第十七場效應管M17、一第十八場效應管M18、一第十九場效應管M19、一第二電流源I、一第一電阻R1、
一第二電阻R2、一連接電容C、一共模電壓端Vbypass及一充放電電各L 該充放電控制單元包括一第二十場效應管M20、一第二十一場效應管M21、一第二十二場效應管M22及一第二十三場效應管M23 ；該共模電壓產生單元包括一共模基準電壓產生端Vref及一緩衝器 BUFFER ；該使能控制端包括一第一控制端PD及一與該第一控制端PD電平相反的第二控制 ^ PD ；該接地端為接地端GND。本發明POP噪聲抑制電路較佳實施方式的具體電路連接關係如下該第一場效應管Ml的柵極與該第十三場效應管M13的漏極及該第十四場效應管M14的漏極相連，該第二場效應管M2的柵極與該第十五場效應管M15的源級及該第十六場效應管M16的漏極相連。 該第二場效應管M2的源級與該失調電阻RO的一端相連，該第一場效應管Ml的源級與該失
調電阻RO的另一端共同與該第一電流源1 ！的一端相連。該第一場效應管Ml的漏極與該
第三場效應管M3的柵極及漏極相連，該第二場效應管M2的漏極與該第四場效應管M4的柵極及漏極、該第五場效應管M5的柵極、該第十二場效應管M12的柵極及該第十八場效應管 M18的漏極相連。該第五場效應管M5的漏極與該第七場效應管M7的源級相連，該第六場效應管M6的柵極與漏極、該第七場效應管M7的柵極、該第十七場效應管M17的漏極共同連
接該第二電流源I 的一端。該第七場效應管M7的漏極與該第八場效應管M8的柵極及漏極、該第九場效應管M9的柵極及該第十九場效應管M19的漏極相連。該第九場效應管M9 的漏極與該第十場效應管MlO的源級相連，該第十場效應管MlO的漏極與該第十一場效應管Mll的漏極及該第一電阻Rl的一端相連，該第十一場效應管Mll的源級與該第十二場效應管M12的漏極相連，該第一電阻Rl的另一端與該第二電阻R2的一端共同與該連接電容 C的一端相連。該第十四場效應管M14的源級、該第十五場效應管M15的漏極、該第二電阻
R2的另一端及該充放電電容C ,的一端與該共模電壓端Vbypass相連。該充放電信號使能端CHAR與該第二十場效應管M20的柵極及該第二十一場效應管M21的柵極相連，該第二十場效應管M20的漏極、該第二十一場效應管M21的漏極、該第二十二場效應管M22的柵極、該第二十三場效應管M23的柵極與該第十場效應管MlO的柵極、該第十一場效應管Mll的柵極及該第十五場效應管M15的柵極相連，該第二十二場效應管M22的漏極、該第二十三場效應管M23的漏極與該第十三場效應管M13的柵極、該第十四場效應管M14的柵極及該第十六場效應管M16的柵極相連。該緩衝器BUFFER的一輸入端與該共模基準電壓產生端Vref相連，該緩衝器BUFFER的另一輸入端及其輸出端、該第八場效應管M8的源級、該第九場效應管M9的源級、該第十三場效應管M13的源級、該第十九場效應管M19的源級及該第二電流源I」」的另一端共同相連。該第二十場效應管M20的源級、該
第二十二場效應管M22的源級及該第一電流源1 i的另一端共同連接該電源端VDD。該第
三場效應管M3的源級、該第四場效應管M4的源級、該第五場效應管M5的源級、該第六場效應管M6的源級、該第十二場效應管M12的源級、該第十六場效應管M16的源級、該第二十一場效應管M21的源級、該第二十三場效應管M23的源級、該連接電容C的另一端及該充放電
電容C L的另一端與該接地端GND相連。本發明POP噪聲抑制電路及系統的工作原理分析如下
當該使能控制端的第一控制端PD為高電平，第二控制端_為低電平時，該POP噪聲抑制電路及系統處於關閉狀態；當該使能控制端的第一控制端PD為低電平，第二控制端 PD為高電平時，該POP噪聲抑制電路及系統開始工作；當該充放電信號使能端CHAR為高電平時，該POP噪聲抑制電路及系統開始充電；當該充放電信號使能端CHAR為低電平時，該 POP噪聲抑制電路及系統開始放電。其中，該第一電阻Rl與該連接電容C構成了充電過程中的低通濾波器，該第二電阻R2與該連接電容C構成了放電過程中的低通濾波器。當開機時，即電路上電時，該第一控制端PD為低電平，該第二控制端FS為高電平，該充放電信號使能端CHAR為高電平，此時，該充放電單元開啟，進入充電過程。該第十場效應管M10、該第十四場效應管M14及該第十六場效應管M16導通，該第十一場效應管 Mil、該第十三場效應管M13及該第十五場效應管M15關斷，電壓端Va的電壓經過導通的第十四場效應管M14跟隨該共模電壓端Vbypass的電壓變化而變化，由於剛開始充電時，該充
放電電容C ζ —端的電壓為零，此時電壓端Va的電壓也為零；電壓端Vb的電壓經過導通的第十六場效應管M16跟隨該接地端GND的電壓變化而變化，即在充電過程中電壓端Vb 一直保持著零電壓。對於電壓比較器來說，剛充電時，電壓端Va與電壓端Vb的電壓均為零，由於失調電阻RO的存在，使得電壓比較器的兩支路電流並不平衡，即電流12的大小遠遠小於電流Il的大小，經過圖2中虛線所示的chargel通路鏡像後，對該充放電電容C χ進行充
電，此時的充電電流非常小，該共模電壓端Vbypass的電壓上升緩慢。在此過程中，該第六場效應管Μ6為該第七場效應管Μ7提供了偏置電壓，隨著該共模電壓端Vbypass的電壓的升高，該電壓比較器的充電電流12也在不斷增大，從而形成了 「S」型充電曲線的下半段。隨著電壓端Va的電壓的升高，充電電流12不斷增大，該第四場效應管Μ4的的柵極電壓升高，而該第七場效應管Μ7的柵極電壓不變，隨著充電電流的增加，迫使該第五場效應管Μ5工作在線性區，chargel通路的電流逐漸減小，隨著該第五場效應管Μ5的漏源電壓的減小，該第七場效應管Μ7轉化為該第六場效應管Μ6的電流鏡像管，此時充電電流經 charge2通路進行恆流充電，從而形成了 「S」型充電曲線的中段。當共模電壓端Vbypass的電壓滿足以下條件時
Vbypass=V 5膽+| V r腳| ；其中，N GM9與N r_分別為該第九場效應管M9的柵端電壓與閾值電壓。隨著共模電壓端Vbypass電壓的繼續升高，該第九場效應管M9進入線性區，此時流過該第八場效應管M8的電流減小，即充電電流減小，充電速度變緩，從而形成了 「 S 」型充電曲線的上半段。當關機時，即電路下電時，該第一控制端PD為低電平，該第二控制端_為高電平，該充放電信號使能端CHAR為低電平，此時，該充放電單元開啟並進入放電過程。該第十場效應管M10、該第十四場效應管M14及該第十六場效應管M16關閉，該第十一場效應管 Mil、該第十三場效應管M13及該第十五場效應管M15導通，電壓端Va的電壓經過導通的第十三場效應管M13跟隨該共模基準電壓產生端Vref的電壓變化而變化，即在放電過程中， 電壓端Va的電壓一直保持著共模電壓；電壓端Vb的電壓經過導通的第十五場效應管M15
跟隨該共模電壓端Vbypass的電壓變化而變化，由於剛開始放電時該充放電電容C z—端的電壓，即該共模電壓端Vbypass的電壓等於該共模基準電壓產生端Vref的電壓，因此電壓端Vb的電壓與該共模基準電壓產生端Vref的電壓相等。由於失調電阻RO的存在，使得電壓比較器的兩支路電流並不平衡，當電壓端Va的電壓、電壓端Vb的電壓與該共模基準電壓產生端Vref的電壓相等時，電流12的大小遠遠小於電流Il的大小，此時的放電電流很小，並形成了 「S」型放電曲線的上半段。 由於電壓端Va的電壓一直保持著共模電壓，隨著電壓端Vb的電壓的逐漸下降，經過圖2中虛線所示的discharge通路的電流12逐漸變大，此時該第四場效應管M4的柵極電壓升高，該第十二場效應管M12的漏源電壓逐漸降低，當滿足下麵條件時
Vbypass=V mmu =V Safl2 V rafl2 | ；其中 V 、V ^ 12 與 V T}mn 分另Ij為該第十二場效應管M12的漏源電壓、柵源電壓及閾值電壓。隨著該共模電壓端Vbypass的電壓的繼續降低，該第十二場效應管M12工作在線性區，此時電流鏡像能力變弱，而電流12卻在逐漸增大，此時的放電電流會在一段時間內變化很小，可近似為恆流，從而形成了 「S」型放電曲線的中段。隨著該第四場效應管M4的柵極電壓繼續升高，漏源電壓的繼續降低，放電電流逐漸變小，從而形成了 「 S」型放電曲線的下半段。
本發明POP噪聲抑制電路及系統結構簡單，且可以產生緩慢變化的充放電電壓， 從而能夠有效抑制音頻系統在開關機的時候形成的POP噪聲。
權利要求
1.一種POP噪聲抑制電路，用於一音頻系統中，其特徵在於所述POP噪聲抑制電路包括一電源端、一與所述電源端相連的電壓比較器、一充放電信號使能端、一與所述電源端、 所述充放電信號使能端及所述電壓比較器相連的充放電控制單元、一與所述充放電控制單元及所述電壓比較器相連的充放電單元、一與所述充放電單元相連的使能控制端、一與所述充放電單元相連的共模電壓產生單元及一與所述充放電控制單元、所述電壓比較器及所述充放電單元相連的接地端，所述電壓比較器包括一第一電流源、一與所述第一電流源相連的第一場效應管、一第二場效應管、一與所述第一場效應管相連的第三場效應管、一與所述第二場效應管相連的第四場效應管及一連接於所述第一電流源與所述第二場效應管之間的失調電阻。
2.如權利要求1所述的POP噪聲抑制電路，其特徵在於所述充放電單元包括一第五場效應管、一第六場效應管、一連接於所述第五場效應管與所述第六場效應管之間的第七場效應管、一與所述第七場效應管相連的第八場效應管、一與所述第八場效應管相連的第九場效應管、一與所述第九場效應管相連的第十場效應管、一與所述第十場效應管相連的第十一場效應管、一與所述第十一場效應管相連的第十二場效應管、一第十三場效應管、一與所述第十三場效應管相連的第十四場效應管、一與所述第十四場效應管相連的第十五場效應管、一與所述第十五場效應管相連的第十六場效應管、一與所述使能控制端相連的第十七場效應管、一與所述第十七場效應管相連的第十八場效應管、一連接於所述第八場效應管與所述第九場效應管之間的第十九場效應管、一與所述第六場效應管相連的第二電流源、一與所述第十場效應管及所述第十一場效應管相連的第一電阻、一與所述第一電阻相連的第二電阻、一與所述第一電阻及所述第二電阻相連的連接電容、一共模電壓端及一與所述共模電壓端相連的充放電電容。
3.如權利要求2所述的POP噪聲抑制電路，其特徵在於所述充放電控制單元包括一與所述充放電信號使能端相連的第二十場效應管、一與所述充放電信號使能端相連的第二十一場效應管、一與所述第二十場效應管及所述第二十一場效應管相連的第二十二場效應管及一與所述第二十二場效應管相連的第二十三場效應管，所述共模電壓產生單元包括一共模基準電壓產生端及一與所述共模基準電壓產生端相連的緩衝器，所述使能控制端包括一第一控制端及一與所述第一控制端電平相反的第二控制端。
4.如權利要求3所述的POP噪聲抑制電路，其特徵在於所述第一場效應管的柵極與所述第十三場效應管的漏極及所述第十四場效應管的漏極相連，所述第二場效應管的柵極與所述第十五場效應管的源級及所述第十六場效應管的漏極相連，所述第二場效應管的源級與所述失調電阻的一端相連，所述第一場效應管的源級與所述失調電阻的另一端及所述第一電流源的一端相連，所述第一場效應管的漏極與所述第三場效應管的柵極及漏極相連，所述第二場效應管的漏極與所述第四場效應管的柵極及漏極、所述第五場效應管的柵極、所述第十二場效應管的柵極及所述第十八場效應管的漏極相連，所述第五場效應管的漏極與所述第七場效應管的源級相連，所述第六場效應管的柵極與漏極、所述第七場效應管的柵極、所述第十七場效應管的漏極共同連接所述第二電流源的一端。
5.如權利要求4所述的POP噪聲抑制電路，其特徵在於所述第七場效應管的漏極與所述第八場效應管的柵極及漏極、所述第九場效應管的柵極及所述第十九場效應管的漏極相連，所述第九場效應管的漏極與所述第十場效應管的源級相連，所述第十場效應管的漏極與所述第十一場效應管的漏極及所述第一電阻的一端相連，所述第十一場效應管的源級與所述第十二場效應管的漏極相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端共同與所述連接電容的一端相連，所述第十四場效應管的源級、所述第十五場效應管的漏極、所述第二電阻的另一端及所述充放電電容的一端與所述共模電壓端相連。
6.如權利要求5所述的POP噪聲抑制電路，其特徵在於所述充放電信號使能端與所述第二十場效應管的柵極及所述第二十一場效應管的柵極相連，所述第二十場效應管的漏極、所述第二十一場效應管的漏極、所述第二十二場效應管的柵極、所述第二十三場效應管的柵極與所述第十場效應管的柵極、所述第十一場效應管的柵極及所述第十五場效應管的柵極相連，所述第二十二場效應管的漏極、所述第二十三場效應管的漏極與所述第十三場效應管的柵極、所述第十四場效應管的柵極及所述第十六場效應管的柵極相連，所述緩衝器的一輸入端與所述共模基準電壓產生端相連，所述緩衝器的另一輸入端及其輸出端、 所述第八場效應管的源級、所述第九場效應管的源級、所述第十三場效應管的源級、所述第十九場效應管的源級及所述第二電流源的另一端共同相連。
7.如權利要求6所述的POP噪聲抑制電路，其特徵在於所述第二十場效應管的源級、 所述第二十二場效應管的源級及所述第一電流源的另一端共同連接所述電源端，所述第三場效應管的源級、所述第四場效應管的源級、所述第五場效應管的源級、所述第六場效應管的源級、所述第十二場效應管的源級、所述第十六場效應管的源級、所述第二十一場效應管的源級、所述第二十三場效應管的源級、所述連接電容的另一端及所述充放電電容的另一端與所述接地端相連。
8.—種POP噪聲抑制系統，用於一音頻系統中，其特徵在於所述POP噪聲抑制系統包括一電源端、一與所述電源端相連用於產生一需要的充放電電流的電壓比較器、一用於產生一充放電控制信號的充放電信號使能端、一與所述電源端、所述充放電信號使能端及所述電壓比較器相連的充放電控制單元、一與所述充放電控制單元及所述電壓比較器相連用於給所述POP噪聲抑制電路進行充電與放電的充放電單元、一與所述充放電單元相連用於控制所述POP噪聲抑制電路的啟動與關閉的使能控制端、一與所述充放電單元相連用於產生一共模電壓的共模電壓產生單元及一與所述充放電控制單元、所述電壓比較器及所述充放電單元相連的接地端。
9.如權利要求8所述的POP噪聲抑制系統，其特徵在於所述電壓比較器包括一第一電流源、一與所述第一電流源相連的第一場效應管、一第二場效應管、一與所述第一場效應管相連的第三場效應管、一與所述第二場效應管相連的第四場效應管及一連接於所述第一電流源與所述第二場效應管之間的失調電阻，所述充放電控制單元包括一與所述充放電信號使能端相連的第二十場效應管、一與所述充放電信號使能端相連的第二十一場效應管、 一與所述第二十場效應管及所述第二十一場效應管相連的第二十二場效應管及一與所述第二十二場效應管相連的第二十三場效應管，所述共模電壓產生單元包括一共模基準電壓產生端及一與所述共模基準電壓產生端相連的緩衝器，所述使能控制端包括一第一控制端及一與所述第一控制端電平相反的第二控制端。
10.如權利要求9所述的POP噪聲抑制系統，其特徵在於所述充放電單元包括一第五場效應管、一第六場效應管、一連接於所述第五場效應管與所述第六場效應管之間的第七場效應管、一與所述第七場效應管相連的第八場效應管、一與所述第八場效應管相連的第九場效應管、一與所述第九場效應管相連的第十場效應管、一與所述第十場效應管相連的第十一場效應管、一與所述第十一場效應管相連的第十二場效應管、一第十三場效應管、一與所述第十三場效應管相連的第十四場效應管、一與所述第十四場效應管相連的第十五場效應管、一與所述第十五場效應管相連的第十六場效應管、一與所述使能控制端相連的第十七場效應管、一與所述第十七場效應管相連的第十八場效應管、一連接於所述第八場效應管與所述第九場效應管之間的第十九場效應管、一與所述第六場效應管相連的第二電流源、一與所述第十場效應管及所述第十一場效應管相連的第一電阻、一與所述第一電阻相連的第二電阻、一與所述第一電阻及所述第二電阻相連的連接電容、一共模電壓端及一與所述共模電壓端相連的充放電電容。
全文摘要
一種POP噪聲抑制電路，包括一電源端、一電壓比較器、一充放電信號使能端、一充放電控制單元、一充放電單元、一使能控制端、一共模電壓產生單元及一與所述充放電控制單元、所述電壓比較器及所述充放電單元相連的接地端，所述電壓比較器包括一第一電流源、一與所述第一電流源相連的第一場效應管、一第二場效應管、一與所述第一場效應管相連的第三場效應管、一與所述第二場效應管相連的第四場效應管及一連接於所述第一電流源與所述第二場效應管之間的失調電阻。本發明還提供一種POP噪聲抑制系統。本發明能夠有效抑制POP噪聲。
文檔編號H04R3/02GK102547529SQ201210042910
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月24日 優先權日2012年2月24日
發明者楊保頂 申請人:四川和芯微電子股份有限公司