耳机驱动电路及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种耳机驱动电路及电子设备。

背景技术：

在电视机等电子设备中，耳机输出是一个十分常用的功能。通常在这种设备中，一般是通过集成运放将设备主芯片输出的音频信号进行放大后输出至耳机插孔，当插入耳机时，即可输出音频信号至耳机，以驱动耳机工作。

但是，当耳机插拔、设备上下电时，会产生噪声信号，该噪声信号同样会随着音频信号输入至耳机进行播放，产生“噗”的声音，另外，音频信号输入端也会引起噪音，这些噪音会严重影响音频信号的输出质量。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种耳机驱动电路，旨在提高耳机音频输出的质量。

为实现上述目的，本实用新型提供一种耳机驱动电路，用于具有音频芯片的电子设备中，所述音频芯片具有音频输出脚、耳机检测脚和静音控制脚，所述耳机驱动电路包括音频放大电路、音频信号输出端及静音电路；所述音频放大电路的输入端与所述音频芯片的音频输出脚连接，所述音频放大电路的输出端与所述音频信号输出端连接；所述音频芯片的耳机检测脚与所述音频信号输出端连接；所述音频芯片的静音控制脚与所述静音电路的输入端连接，所述静音电路的输出端与所述音频放大电路的静音端连接。

优选地，所述音频放大电路为直接耦合放大电路。

优选地，所述直接耦合放大电路包括输入模块、第一三极管放大模块及第二三极管放大模块，所述输入模块的输入端为所述直接耦合放大电路的输入端，所述输入模块的输出端与所述第一三极管放大模块的输入端连接；所述第一三极管放大模块的输出端与所述第二三极管放大模块的输入端连接，所述第二三极管放大模块的输出端为所述直接耦合放大电路的输出端。

优选地，所述输入模块包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述音 频输出脚连接，所述第三电阻的第二端与所述第一三极管放大模块的输入端、所述静音电路的输出端互连。

优选地，所述输入模块还包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端接地。

优选地，所述第一三极管放大模块的输出端包括第一输出端及第二输出端，所述第二三极管放大模块的输入端包括第一输入端及第二输入端；所述第一三极管放大模块包括第二三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻，所述第四电阻的第一端为所述第一三极管放大模块的输入端，并与所述第二三极管的基极连接，所述第四电阻的第二端与电源连接；所述第二三极管的集电极为所述第一三极管放大模块的第一输出端，所述第二三极管的集电极与所述第五电阻的第一端连接，并与所述第二三极管放大模块的第一输入端连接，所述第五电阻的第二端与所述电源连接；所述第二三极管的发射极与所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端互连，所述第六电阻的第二端接地，所述第七电阻的第二端为所述第一三极管放大模块的第二输出端，所述第七电阻的第二端与所述第二三极管放大模块的第二输入端连接。

优选地，所述第一三极管放大模块的输出端包括第一输出端及第二输出端，所述第二三极管放大模块的输入端包括第一输入端及第二输入端；所述第二三极管放大模块包括第三三极管及第八电阻，所述第三三极管的基极为所述第二三极管放大模块的第一输入端，所述第三三极管的基极与所述第一三极管放大模块的第一输出端连接；所述第三三极管的发射极与电源连接；所述第八电阻的第一端为所述第二三极管放大模块的第二输入端，所述第八电阻的第一端与所述第一三极管放大模块的第二输出端、所述第三三极管的集电极互连，所述第八电阻的第二端为所述第二三极管放大模块的输出端，并与所述音频信号输出端连接。

优选地，所述静音电路包括第一三极管、第一电容、第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的第一端为所述静音电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端及第二电阻的第一端互连，所述第一电容的第二端与所述电源连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接；所述第一三极管的集电极为所述静音电路的输出端，所述第一三极管的发射 极接地。

本实用新型还提供一种电子设备，包括具有音频输出脚、耳机检测脚和静音控制脚的音频芯片及如上所述耳机驱动电路；所述音频芯片的音频输出脚与所述耳机驱动电路的音频放大电路的输入端连接，所述音频芯片的耳机检测脚与所述耳机驱动电路的音频信号输出端连接；所述音频芯片的静音控制脚与所述耳机驱动电路的静音电路的输入端连接，所述静音电路的输出端与所述音频放大电路的静音端连接。

优选地，所述电子设备为电视机。

本实用新型通过设置音频放大电路，将经音频芯片的音频输出脚输出的音频信号进行放大处理后输出至音频信号输出端，在音频信号输出端连接有耳机时，以驱动耳机工作；其中，当音频芯片的耳机检测脚检测到耳机与音频信号输出端连接或者断开连接时，通过静音控制脚输出相应的控制信号对静音电路进行控制，使耳机短暂静音，这样，就避免了耳机插拔、设备上下电以及音频信号输入时产生噪音的问题，从而提高了耳机音频输出的质量。另外，由于采用静音电路，还能够避免设备上下电以及音频信号输入产生的噪音问题，因此，进一步提高了耳机音频输出的质量。

附图说明

图1为本实用新型耳机驱动电路一实施例的电路结构框图；

图2为本实用新型耳机驱动电路另一实施例的电路结构框图；

图3为图2所示的耳机驱动电路的电路结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型还提供一种电子设备及一种应用于该电子设备中的耳机驱动电路。

本实用新型电子设备可为电视机、手机等具有音频输出功能的设备，参照图1，在一实施例中，该电子设备包括音频芯片及耳机驱动电路，该音频芯片具有音频输出脚AIN、耳机检测脚AD和静音控制脚MUTE。其中，音频芯片通过音频输出脚AIN用于输出音频信号；耳机检测脚AD用于检测音频信号输出端AOUT是否有耳机连接；静音控制脚MUTE用于将音频芯片输出的静音控制信号输出至静音电路20，实现对静音电路20的控制。

参照图1，在一实施例中，本实用新型耳机驱动电路包括音频放大电路10、音频信号输出端AOUT及静音电路20；所述音频放大电路10的输入端与所述音频芯片的音频输出脚AIN连接，所述音频放大电路10的输出端与所述音频信号输出端AOUT连接；所述音频芯片的耳机检测脚AD与所述音频信号输出端AOUT连接，所述音频芯片的静音控制脚MUTE与所述静音电路20的输入端连接；所述静音电路20的输出端与所述音频放大电路10的静音端连接。

本实施例中，音频信号输出端AOUT优选为耳机插孔，音频芯片通过音频输出脚AIN输出的音频信号首先输入至音频放大电路10进行音频放大处理，然后输出至音频信号输出端AOUT，在该音频信号输出端AOUT连接有耳机时，直接将该音频信号输出至耳机，以驱动耳机工作。

当音频芯片的耳机检测脚AD在检测到音频信号输出端AOUT没有连接耳机时，也即耳机插孔未有耳机插入时，音频芯片通过其静音控制脚MUTE输出静音控制信号，控制静音电路20对音频芯片的音频输出脚AIN输出的音频信号进行静音处理，切断其音频输出脚AIN输出至音频信号输出端AOUT的音频信号。

当耳机检测脚AD在检测到音频信号输出端AOUT连接有耳机时，也即耳机插孔有耳机插入时，音频芯片通过其静音控制脚MUTE输出控制信号，使静音电路20不动作，这样，音频输出脚AIN输出的音频信号输出至音频放大电路10，音频放大电路10将音频信号经放大处理后输出至音频信号输出端AOUT，然后驱动耳机发声，这样，在实现驱动耳机工作的同时，又避免了插 拔耳机时产生的噪音问题，从而提高了耳机的输出质量。

参照图2，本实施例中，上述音频放大电路10可为电源互补推挽功率放大电路、集成芯片放大电路、直接耦合放大电路110等放大电路，这些电路都能够实现将音频芯片输出的音频信号放大至耳机输出的要求。本实施例中优选采用直接耦合放大电路110，直接耦合放大电路110不采用集成运放芯片，电路简单、成本较低。

在一优选实施例中，参照图2及图3，直接耦合放大电路110包括输入模块111、第一三极管放大模块112及第二三极管放大模块113。

具体地，所述输入模块111的输入端为所述直接耦合放大电路110的输入端，所述输入模块111的输出端与所述第一三极管放大模块112的输入端连接；所述第一三极管放大模块112的输出端与所述第二三极管放大模块113的输入端连接，所述第二三极管放大模块113的输出端为所述直接耦合放大电路110的输出端。

其中，所述输入模块111包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的第一端与所述音频输出脚AIN连接，且该第三电阻R3的第一端为所述输入模块111的输入端，所述第三电阻R3的第二端与所述第一三极管放大模块112的输入端、所述静音电路20的输出端互连，且该第三电阻R3的第二端既为所述输入模块111的输出端，也为所述输入模块111的静音端。

进一步地，输入模块111还包括第二电容C2，第二电容C2的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接，所述第二电容C2的第二端接地。

具体地，第二电容C2用于滤除输入的音频信号中的高频噪声，尤其是输入信号为PWM方式的音频输入信号，以增强滤波效果，在其他优选实施例中，第二电容C2还可以为其他滤波元件，此处不作限定。

其中，第一三极管放大模块112用于将接收到的音频信号进行一级放大，而后输出到第二三极管放大模块113，第二三极管放大模块113再进行二级放大处理，然后输出至耳机，以驱动耳机工作。可以理解的是，采用普通的三极管放大电路结构简单，相较于集成运放芯片成本较低。

本实施例中，优选地，所述第一三极管放大模块112的输出端包括第一输出端及第二输出端，所述第二三极管放大模块113的输入端包括第一输入端及第二输入端；所述第一三极管放大模块112包括第二三极管Q2、第四电 阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，所述第四电阻R4的第一端为所述第一三级管放大模块112的输入端，并与所述第所述第二三极管Q2的基极连接，所述第四电阻R4的第二端与所述电源VCC连接；所述第二三极管Q2的集电极为所述第一三极管放大模块112的第一输出端，所述第二三极管Q2的集电极与所述第五电阻R5的第一端连接，并与所述第二三极管放大模块113的第一输入端连接；所述第五电阻R5的第二端与所述电源VCC连接；所述第二三极管Q2的发射极与所述第六电阻R6的第一端和所述第七电阻R7的第一端互连，所述第六电阻R6的第二端接地，所述第七电阻R7的第二端为所述第一三极管放大模块112的第二输出端，所述第七电阻R7的第二端与所述第二三极管放大模块113的第二输入端连接。

具体地，音频芯片输出的音频信号经输入模块111，至第二三极管Q2的基极，使得第二三极管Q2导通，第二三极管Q2处于放大状态，完成对音频信号的一级放大。

其中，所述第四电阻R4为第二三极管Q2集电极的上拉电阻，用于增加所述耳机驱动电路的驱动能力；所述第四电阻R4还为第二三极管Q2提供直流偏置，以使所述第二三极管Q2的基极与所述第二三极管Q2的发射极两端的电压保持在一个合适的范围，从而使得第二三极管Q2工作在放大状态。

其中，第五电阻R5是第二三极管放大模块113中第三三极管Q3基极偏置电阻，用于将第二三极管Q2集电极的电流放大转变成电压放大，第五电阻R5也为第二三极管放大模块113中第三三极管Q3提供直流偏置以使所述第三三极管Q3的基极与所述第三三极管Q3的发射极两端的电压保持在一个合适的范围，从而使得第三三极管Q3工作在放大状态。同时，第五电阻R5也是第一三极管放大模块112和第二三极管放大模块113的配合电阻，选取合适的值时，可使第一三极管放大模块112和第二三极管放大模块113处于较佳的放大配合状态，降低音频信号放大的失真度。

其中，所述第六电阻R6和第七电阻R7用于决定所述驱动电路的放大倍数，放大倍数约等于1+R7/R6。因此，选择合适的R7和R6的阻值即可得到需要放大的倍数，这样就可以针对音频信号输出比较弱的电子设备中，提高音频输出带负载的能力及兼容性。

本实施例中，优选地，所述第一三极管放大模块112的输出端包括第一 输出端及第二输出端，所述第二三极管放大模块113的输入端包括第一输入端及第二输入端；第二三极管放大模块113包括第三三极管Q3、第八电阻R8，所述第三三极管Q3的基极为所述第二三极管放大模块113的第一输入端，所述第三三极管Q3的基极与所述第一三极管放大模块112的第一输出端连接；所述第三三极管Q3的发射极与所述电源VCC连接；所述第八电阻R8的第一端为所述第二三极管放大模块113的第二输入端，所述第八电阻R8的第一端与所述第一三极管放大模块112的第二输出端、所述第三三极管Q3的集电极互连，所述第八电阻R8的第二端为第二三极管放大模块113的输出端，并与所述音频信号输出端AOUT连接。其中，所述第八电阻R8为保护电阻，用于防止耳机短路时烧坏第三三极管Q3。

具体地，当第二三极管Q2对音频信号完成一级放大后输出至第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3接收到音频信号后导通，并处于放大状态，经第三三极管Q3放大处理后，再经第八电阻R8输出至音频信号输出端AOUT，完成二级放大，从而实现直接耦合放大电路110将音频芯片输出的音频信号进行放大处理。

需要说明的是，该实施例的直接耦合放大电路可应用至音频信号输出比较弱的电子设备中，如电视机，这种电路可以直接驱动32欧以及以上的耳机工作，驱动能力强。

基于上述实施例，在进一步地实施例中，参照图3，所述静音电路20包括第一三极管Q1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2，所述第一电阻R1的第一端为所述静音电路20的输入端，所述第一电阻R1的第二端与所述第一电容C1的第一端及第二电阻R2的第一端互连，所述第一电容C1的第二端与电源VCC连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第一三极管Q1的基极连接；所述第一三极管Q1的集电极为所述静音电路20的输出端，所述第一三极管Q1的发射极接地。

其中，第二电阻R2为隔离电阻，用于避免音频芯片上电时出现噪音而引起静音电路20误动作，并且，第二电阻R2还作为第一三极管Q1的限流电阻，避免第一三极管Q1损坏。

其中，第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1决定第一三极管Q1饱 和导通的时间，使第一三极管Q1缓慢饱和导通以减小电子设备开关机及静音开关引起的噪声，这样避免了电子设备上电时引起的噪音。

在进一步地实施例中，所述耳机驱动电路还包括第三电容C3，所述第三电容C3用于滤除电源中的杂波以减小杂波对所述耳机驱动电路的干扰。

为了更好地说明本实用新型的思想，结合上述所有实施例，以下以电视机为例，并结合图3对本实用新型优选实施例的具体电路原理进行详细阐述：

电视机上电时，由于电源VCC对第一电容C1进行充电，由于第一电容C1的延时作用，使得第一三极管Q1缓慢导通使第一三极管Q1的基极电位拉高，而使第一三极管Q1处于饱和导通状态，迫使第二三极管Q2的基极电位被拉低而截止，这样第三三极管Q3也处于截止状态，因此，音频信号输出端AOUT的输出为低，而使耳机短暂静音。耳机处于静音状态，这样避免了电视机上电时引起的噪音问题。

需要说明的是，当静音控制脚MUTE输出的控制信号为低电平时，第一三极管Q1不导通，第二三极管Q2与第三三极管Q3正常导通，音频信号经第二三极管Q2与第三三极管Q3放大，输出到音频信号输出端AOUT，实现音频信号的放大；当静音控制脚MUTE输出的控制信号为高电平时，第一三极管Q1处于饱和导通状态，使第二三极管Q2的基极电位被拉低而截止，音频信号输出端AOUT的输出为低，实现静音控制。

电视机上电后，当音频芯片的耳机检测脚AD在检测到音频信号输出端AOUT没有连接耳机时，也即耳机插孔未有耳机插入时，音频芯片通过其静音控制脚MUTE输出高电平的静音控制信号经第一电阻R1及第二电阻R2至第一三极管Q1的基极，由于第一电阻R1，第二电阻R2的延时作用使得第一三极管Q1缓慢导通，迫使第二三极管Q2的基极电位被拉低而截止，这样第三三极管Q3也处于截止状态，因此，音频信号输出端AOUT的输出为低，而使耳机静音，从而实现对音频芯片的音频输出脚AIN输出的音频信号进行静音处理，切断其音频输出脚AIN输出至音频信号输出端AOUT的音频信号。

当耳机检测脚AD在检测到音频信号输出端AOUT连接有耳机时，也即耳机插孔有耳机插入时，音频芯片通过其静音控制脚MUTE输出低电平控制 信号至第一三极管Q1的基极，使第一三极管Q1处于截止状态，以使第二三极管Q2的基极电位为高电平而导通，这样第三三极管Q3也处于导通状态，这样，音频输出脚AIN输出的音频信号输出至音频放大电路10，音频放大电路10将音频信号经放大处理后输出至音频信号输出端AOUT，然后驱动耳机发声，这样，在实现驱动耳机工作的同时，又避免了插拔耳机时产生的噪音问题，从而提高了耳机的输出质量。

此外，在音频芯片的静音控制脚MUTE设置一上拉电阻连接电源VCC，可使得音频芯片在复位期间，保证静音控制信号输出为高电平，从而使第一三极管Q1的基极为高电位而使第一三极管Q1处于饱和导通状态，迫使第二三极管Q2的基极的电位被拉低而截止，从而切断其音频输出脚AIN输出至音频信号输出端AOUT的音频信号。这样，避免了电视机或者其音频芯片掉电时产生的噪音问题，从而提高了耳机的输出质量。

综上，在实现驱动耳机正常工作的同时，也避免了电视机上下电、耳机插拔及静音电路20自身产生的噪音问题，从而提高了耳机的输出质量。另外，采用两级直流耦合放大电路，相较于集成运放芯片而言电路结构更加简单，且成本更低。

可以理解的是，由于在本实用新型电子设备中使用了上述耳机驱动电路，因此，该电子设备的实施例包括上述耳机驱动电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。