一种可控增益的音频前端电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种音频信号输入电路，尤其涉及一种可控增益的音频输入前端电路。
【背景技术】
[0002]对具有非常大的动态范围的音频信号，需要对音频信号进行预处理，从而使得音频信号保持在一个合理的幅度内，以避免由于出现音频信号过大导致后端模数转换无法直接采集和输入，或信号过小容易受到噪声干扰等现象。如24dBu的电平信号，需要对其衰减处理，而对于如OdBu的电平信号则不需要衰减。
[0003]目前对音频信号的预处理通常采用的方式是通过调整运放的反馈电阻来调整增益，即运放的反向输入端接输入电阻和多个反馈电阻的一端，反馈电阻的另一端接集成模拟开关，集成模拟开关的另一端接运放的输出端。然后通过GP1控制模拟开关切换到不同阻值的反馈电阻上形成不同的反馈回路，达到增益控制作用。然而，这种方法避免不了采用正负耐压范围大、价格昂贵的集成模拟开关来进行增益切换，无疑增加了制造成本。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提出一种可控增益的音频前端电路，以解决为了实现大的动态输入范围而采用价格昂贵的集成模拟开关来做增益切换从而导致制作成本高的技术冋题。
[0005]为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0006]本实用新型所采用的技术方案如下:
[0007]提供一种可控增益的音频前端电路，包括:电阻分压模块、为所述电阻分压模块提供驱动的第一运放模块，以及与所述电阻分压模块内置的电阻构成交流回路的开关电路；所述第一运放模块的输入端接收外部音频信号，输出端与所述电阻分压模块连接，所述开关电路的输入端连接有由通用TTL/LVTTL电平标准的GP1通用输出引脚驱动的增益控制驱动电路，所述增益控制驱动电路控制所述开关电路内置的三极管或MOS管的通断和所述电阻分压模块内置的电阻构成不同增益的信号回路。
[0008]优选的，所述的一种可控增益的音频前端电路，还包括输出音频信号的第二运放模块，所述第二运放模块与所述电阻分压模块的输出端连接。避免出现由于所述电阻分压模块等效输出阻抗较大，接入后端时驱动能力不足导致波形失真的情况。
[0009]进一步，所述第一运放模块和第二运放模块是用运算放大器搭建的比例运放或电压跟随器。
[0010]再进一步的，所述电阻分压模块内置的电阻的数量为两个或两个以上。
[0011]本实用新型所带来的有益效果:
[0012]1、使用电阻分压方式，与多个三极管或MOS管开关配合，达到可编程控制分压功能，并实现增益控制的目的；
[0013]2、采用运算放大器作为音频信号的输入级，具有高输入阻抗、输入动态范围大，以及等效输出电阻很小的特点；
[0014]3、采用价格低廉的三极管或MOS管代替相对昂贵的模拟开关的方式作为增益调节电路。电路既可以实现降低增益也可以实现提高增益，提高增益是通过前端运放，而通过开关电路可以降低增益。
[0015]为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型一种可控增益的音频输入前端电路的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型一种可控增益的音频输入前端电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。
[0019]在一些说明性的实施例中，如图1所示，提供一种可控增益的音频前端电路，包括第一运放模块1、电阻分压模块2、开关电路3和增益控制驱动电路4。所述第一运放模块I是外部音频信号的输入级，其为音频信号提供一个很大的输入阻抗，其等效输出电阻非常小，可为所述电阻分压模块2提供较大的驱动。所述第一运放模块I的输入端接收外部音频信号，输出端与所述电阻分压模块2连接，所述电阻分压模块2内置有若干电阻，在一些说明性的实施例中，所述电阻的数量为两个或两个以上，实际应用时，可按需选择所述电阻即分压电阻的取值，以为电路提供不同的增益。所述开关电路3内置的三极管或MOS管与所述电阻分压模块2内置的电阻构成交流回路，且所述开关电路3的输入端连接有增益控制驱动电路4。所述增益控制驱动电路4由通用TTL/LVTTL电平标准的GP1通用输出引脚驱动，其控制所述开关电路3内置的三极管或MOS管的通断和所述电阻分压模块2内置的电阻构成不同增益的交流信号回路，实现增益控制的目的。
[0020]所述开关电路3采用三极管或MOS管可以降低制作成本，具有性价比高的特点。对高供电电压场合，例如+12V/-12V甚至更高，由于三极管典型饱和压降只在0.1V左右，因此三极管造成的压降可以忽略，此外三极管的价格一般更便宜，此时选择三极管更合适；如果是低电压供电场合，则MOS管由于导通电阻相对较小，因此更合适。选用三极管或MOS管实现模拟开关功能，可根据实际情况进行调整。
[0021]在一些说明性的实施例中，所述的一种可控增益的音频前端电路还包括输出音频信号的第二运放模块5，所述第二运放模块5与所述电阻分压模块2的输出端连接。避免出现所述电阻分压模块2由于等效输出阻抗较大，接入后端时驱动能力不足导致波形失真的情况。一般情况下，要求后端运放等效输入阻抗很大，若后端运放具有高输入阻抗的特性，可以省略所述第二运放模块5。
[0022]在一些说明性的实施例中，所述第一运放模块I和第二运放模块5是用运算放大器搭建的比例运放或电压跟随器，其等效输入阻抗大，输出电阻非常小。
[0023]在一些说明性的实施例中，如图2所示，本例以第一运放模块I和第二运放模块5为电压跟随器为例，若是将其搭建成比例运放具有类似效果。
[0024]所述第一运放模块I包括电容Cl、电压跟随器U1A、肖特基二极管Dl ;所述电阻分压模块2包括电阻R9、电阻RlO和电阻Rll ;所述开关电路3包括三极管Q3和三极管Q4 ;所述增益控制驱动电路4包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8 ;所述第二运放模块5包括电压跟随器U2A和电容C2。
[0025]音频信号输入经过电容Cl后接入电压跟随器U1A，电容Cl起到隔直通交的作用。肖特基二极管Dl是用于保护电压跟随器U1A，避免输入信号过大时损坏电压跟随器U1A。电压跟随器UlA为音频输入信号提供一个很大的输入阻抗