无源蜂鸣器控制集成电路的制作方法

文档序号:31792597发布日期:2022-10-14 16:11阅读:104来源:国知局
无源蜂鸣器控制集成电路的制作方法

1.本技术涉及电路领域,尤其涉及一种无源蜂鸣器控制集成电路。


背景技术:

2.音乐蜂鸣器电路是一种使用扬声器实现音乐功能的电路,该电路广泛应用于洗衣机,电冰箱,热水器,咖啡机等。
3.传统的音乐蜂鸣器电路通常采用三极管,电阻,电容等等分立器件搭建,在生产过程中容易受到分立器件精度、可靠性等级等因素的制约,并且分立器件较多,导致pcb面积占用大。


技术实现要素:

4.本技术提供一种无源蜂鸣器控制集成电路,用以实现电路集成化效果,减少pcb面积,摆脱分立器件精度、可靠性等级等因素的制约。
5.一方面,本技术提供一种无源蜂鸣器控制集成电路,包括:使能电路、偏置电路、充放电电路、电平转换电路以及驱动电路;其中,
6.所述使能电路,用于根据使能信号输出充电电流和启动电流;所述偏置电路,与所述使能电路和所述充放电电路连接,用于根据所述启动电流输出放电电流;
7.所述充放电电路,与所述使能电路连接,用于基于所述充电电流和所述放电电流,输出初始电压;所述电平转换电路,与所述充放电电路连接,用于对所述初始电压进行变压处理后,输出供电电压;
8.所述驱动电路,与所述电平转换电路和扬声器连接,用于基于所述供电电压和调制控制信号,向所述扬声器输出驱动信号,以驱动所述扬声器工作。
9.在一种实施例中,所述使能电路包括第一晶体管、第一电阻、第二电阻和偏置电流模块;
10.所述第一电阻的第一端用于接收所述使能信号,所述第一电阻的第二端与所述第一晶体管的基极连接;
11.所述第一晶体管的集电极与所述充放电电路连接,用于输出所述充电电流;所述第一晶体管的发射极与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端接地;
12.所述偏置电流模块,与所述第一晶体管的基极连接,用于生成所述启动电流。
13.在一种实施例中,所述偏置电流模块包括:第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管与第三电阻;
14.所述第二晶体管的基极与所述第二晶体管的集电极和所述第一晶体管的基极连接,所述第二晶体管的发射极与所述第三电阻的第一端和所述第三晶体管的基极连接;
15.所述第三电阻的第二端与所述第三晶体管的集电极连接,所述第三晶体管的发射极接地;
16.所述第四晶体管的基极与所述第三晶体管的集电极连接;所述第四晶体管的集电
极与所述偏置电路相连,用于输出所述启动电流;所述第四晶体管的发射极接地。
17.在一种实施例中,所述偏置电路包括自偏置电流镜电路。
18.在一种实施例中,所述自偏置电流镜电路包括:第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管与第四电阻;
19.所述第五晶体管的发射极与所述第六晶体管的发射极和所述第九晶体管的发射极连接并且接至电源;所述第五晶体管的基极与所述第五晶体管的集电极连接;所述第五晶体管的集电极与所述第七晶体管的集电极和所述使能电路连接,用于接收所述启动电流;
20.所述第七晶体管的基极与所述第八晶体管的基极连接,所述第七晶体管的发射极与所述第四电阻的第一端连接,所述第四电阻的第二端接地;
21.所述第六晶体管的基极与所述第五晶体管的基极连接,所述第六晶体管的集电极与所述第八晶体管的集电极连接;所述第八晶体管的基极与所述第八晶体管的集电极连接,所述第八晶体管的发射极接地;
22.所述第九晶体管的基极与所述第五晶体管的基极连接,所述第九晶体管的集电极与所述充放电电路连接,用于输出放电电流。
23.在一种实施例中,所述充放电电路包括:电容、放电模块和充电模块;其中,所述充电模块包括第十晶体管与第十一晶体管;所述放电模块包括第十二晶体管与第十三晶体管;
24.所述第十晶体管的发射极与所述第十一晶体管的发射极连接并且接至电源,所述第十晶体管的基极与所述第十晶体管的集电极和所述使能电路连接,用于接收充电电流;
25.所述第十一晶体管的基极与所述第十晶体管的基极连接,所述第十一晶体管的集电极与所述电容的第一端连接,所述电容的第二端接地;
26.所述第十二晶体管的集电极与所述电容的第一端连接,所述第十二晶体管的发射极接地,所述第十二晶体管的基极与所述第十三晶体管的基极连接;所述第十三晶体管的基极与所述第十三晶体管的集电极和所述偏置电路连接,用于接收放电电流;所述第十三晶体管的发射极接地。
27.在一种实施例中,所述充放电电路还包括:分压模块以及阶梯镜像支路:
28.所述分压模块用于输出阶梯电压,所述阶梯电压与所述阶梯镜像支路之间一一对应;
29.所述阶梯镜像支路,连接至对应的阶梯电压,用于根据电容的当前储能和所述阶梯电压之间的关系,启动或停止对所述电容的放电。
30.在一种实施例中,所述阶梯镜像支路的数量为两个,所述阶梯电压的数量也为两个,不同阶梯镜像支路对应的阶梯电压不同。
31.在一种实施例中,第一阶梯镜像支路包括:第十四晶体管和第十五晶体管,第二阶梯镜像支路包括:第十六晶体管和第十七晶体管;
32.所述第十四晶体管与所述第十六晶体管互为镜像,所述第十五晶体管与所述第十七晶体管互为镜像。
33.所述第十四晶体管的基极与所述第十四晶体管的集电极连接;所述第十四晶体管的集电极与所述第十五晶体管的集电极和所述分压电路连接,用于接收对应的阶梯电压;
所述第十四晶体管的发射极与所述电容的第一端连接;
34.所述第十五晶体管的基极与所述第十三晶体管的基极连接,所述第十五晶体管的发射极接地;
35.所述第十四晶体管与所述第十六晶体管互为镜像,所述第十五晶体管与所述第十七晶体管互为镜像。
36.在一种实施例中,所述第十四晶体管的集电极和所述分压电路之间设置有单向导通元件;
37.所述单向导通元件的第一端与所述分压电路连接,所述单向导通元件的第二端与所述第十四晶体管的集电极连接,用于将所述分压电路提供的阶梯电压单向传输至所述第十四晶体管。
38.在一种实施例中,所述单向导通元件包括:第十八晶体管与第十九晶体管;
39.所述第十八晶体管的发射极与所述分压电路连接,所述第十八晶体管的基极与所述第十八晶体管的集电极连接,所述第十八晶体管的集电极与所述第十四晶体管的集电极连接;
40.所述第十八晶体管与所述第十九晶体管互为镜像。
41.在一种实施例中,所述单向导通元件包括:二极管;
42.所述二极管的正极与所述分压电路连接,所述二极管的负极与所述第十四晶体管的集电极连接。
43.在一种实施例中,所述分压模块包括:第二十晶体管、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻;
44.所述第五电阻的第一端接接至电源;所述第五电阻的第二端用于输出第一阶梯电压,所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端以及所述第一阶梯电压对应的阶梯镜像支路中的第十四晶体管的集电极连接;
45.所述第六电阻的第二端用于输出第二阶梯电压,所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端以及所述第二阶梯电压对应的阶梯镜像支路中的第十四晶体管的集电极连接;
46.所述第七电阻的第二端与所述第二十晶体管的集电极连接,所述第二十晶体管的第二端接地;所述第八电阻的第一端与所述电平转换电路连接,用于接收所述供电电压;所述第八电阻的第二端与所述第二十晶体管的基极连接。
47.在一种实施例中,所述驱动电路包括:第二十一晶体管、第二十二晶体管、第二十三晶体管、第二十四晶体管、第二十五晶体管、第二十六晶体管、第九电阻、第十电阻、第十一电阻以及第十二电阻;
48.所述第二十一晶体管的发射极与所述第九电阻的第一端和所述第二十二晶体管的发射极连接且连至所述供电电压,所述第二十一晶体管的基极与所述第九电阻的第二端连接;所述第二十一晶体管的集电极与所述第二十四晶体管的集电极连接,用于输出所述驱动信号;所述第二十四晶体管的发射极接地;
49.所述第二十二晶体管的发射极与所述第十电阻的第一端连接,所述第二十二晶体管的基极与所述第十电阻的第二端连接;所述第二十二晶体管的集电极与所述第二十三晶体管的集电极连接,用于输出所述驱动信号;所述第二十三晶体管的发射极接地;
50.所述第十一电阻的第一端与所述二十五晶体管的基极连接,用于接收所述调制控制信号;所述第十一电阻的第二端与所述第二十三晶体管的基极连接;所述第二十五晶体管的集电极与所述第九电阻的第二端连接,所述第二十五晶体管的发射极接地;
51.所述第十二电阻的第一端与所述第二十四晶体管的基极连接;所述第十二电阻的第二端与所述第二十六晶体管的基极连接,用于接收所述调制控制信号的反相信号;所述第二十六晶体管的集电极与所述第十电阻的第二端连接,所述第二十六晶体管的发射极接地。
52.在一种实施例中,所述驱动电路还包括:反相器;
53.所述反相器的输入端连至所述调制控制信号,所述反相器的输出端与所述第二十六晶体管的基极连接。
54.本技术提供的无源蜂鸣器控制集成电路,包括:使能电路、偏置电路、充放电电路、电平转换电路以及驱动电路。所述使能电路,用于根据使能信号输出充电电流和启动电流;所述偏置电路,与所述使能电路和所述充放电电路连接,用于根据所述启动电流输出放电电流;所述充放电电路,与所述使能电路连接,用于基于所述充电电流和所述放电电流,输出初始电压;所述电平转换电路,与所述充放电电路连接,用于对所述初始电压进行变压处理后,输出供电电压;所述驱动电路,与所述电平转换电路和扬声器连接,用于基于所述供电电压和调制控制信号,向所述扬声器输出驱动信号,以驱动所述扬声器工作。本技术提供的方案采用集成电路的设计思维,将音乐无源蜂鸣器控制电路达到集成化效果,从而减少了pcb面积,摆脱了分立器件精度、可靠性等级等因素的制约。
附图说明
55.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
56.图1为无源蜂鸣器控制集成电路控制扬声器工作的示意图;
57.图2为本技术实施例一提供的无源蜂鸣器控制集成电路的结构示意图;
58.图3为本技术实施例一提供的是使能电路的结构示意图;
59.图4为本技术实施例一提供的是使能电路的另一种结构示意图;
60.图5为本技术实施例一提供的偏置电路的结构示意图;
61.图6为本技术实施例一提供的偏置电路的另一种结构示意图;
62.图7为本技术实施例一提供的充放电电路的结构示意图;
63.图8为本技术实施例一提供的充放电电路的另一种结构示意图;
64.图9为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图;
65.图10为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图;
66.图11为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图;
67.图12为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图;
68.图13为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图;
69.图14为本技术实施例一提供的驱动电路的结构示意图;
70.图15为本技术实施例一提供的驱动电路的另一种结构示意图。
71.附图标记说明:
72.21:使能电路;
73.22:偏置电路;
74.23:充放电电路;
75.24:电平转换电路;
76.25:驱动电路;
77.q1:第一晶体管;
78.q2:第二晶体管;
79.q3:第三晶体管;
80.q4:第四晶体管;
81.q5:第五晶体管;
82.q6:第六晶体管;
83.q7:第七晶体管;
84.q8:第八晶体管;
85.q9:第九晶体管;
86.q10:第十晶体管;
87.q11:第十一晶体管;
88.q12:第十二晶体管;
89.q13:第十三晶体管;
90.q14:第十四晶体管;
91.q15:第十五晶体管;
92.q16:第十六晶体管;
93.q17:第十七晶体管;
94.q18:第十八晶体管;
95.q19:第十九晶体管;
96.q20:第二十晶体管;
97.q21:第二十一晶体管;
98.q22:第二十二晶体管;
99.q23:第二十三晶体管;
100.q24:第二十四晶体管;
101.q25:第二十五晶体管;
102.q26:第二十六晶体管;
103.r1:第一电阻;
104.r2:第二电阻;
105.r3:第三电阻;
106.r4:第四电阻;
107.r5:第五电阻;
108.r6:第六电阻;
109.r7:第七电阻;
110.r8:第八电阻;
111.r9:第九电阻;
112.r10:第十电阻;
113.r11:第十一电阻;
114.r12:第十二电阻。
具体实施方式
115.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
116.需要说明的是,本技术中对于术语的简要说明,仅是为了方便理解接下来描述的实施方式,而不是意图限定本技术的实施方式。除非另有说明,这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
117.在实际应用中,蜂鸣器集成电路主要是一种使用扬声器实现音乐功能的电路,如图1所示,图1为无源蜂鸣器控制集成电路控制扬声器工作的示意图,通常情况下,广泛应用于洗衣机,电冰箱,热水器,咖啡机等。由图可知,所述无源蜂鸣器控制集成电路将输入信号转化为输出信号发送给扬声器,使得扬声器发声工作,在一种示例中,本技术提供的无源蜂鸣器控制集成电路也可改变发送的信号频率改变扬声器的声调变化,使得扬声器的声音更加悦耳。
118.下面以具体的实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。在本技术的描述中,除非另有明确的规定和限定,各术语应在本领域内做广义理解。下面将结合附图,对本技术的实施例进行描述。
119.实施例一
120.图2为本技术实施例一提供的无源蜂鸣器控制集成电路的结构示意图,如图2所示,所述无源蜂鸣器控制集成电路包括:使能电路21、偏置电路22、充放电电路23、电平转换电路24以及驱动电路25;其中,
121.使能电路21,用于根据使能信号输出充电电流和启动电流;偏置电路22,与使能电路21和充放电电路23连接,用于根据所述启动电流输出放电电流;
122.充放电电路23,与使能电路21连接,用于基于所述充电电流和所述放电电流,输出初始电压;电平转换电路24与充放电电路23连接,用于对所述初始电压进行变压处理后,输出供电电压;
123.驱动电路25,与电平转换电路24和扬声器连接,用于基于所述供电电压和调制控制信号,向所述扬声器输出驱动信号,以驱动所述扬声器工作。
124.结合场景示例,所述无源蜂鸣器控制集成电路在使能信号的接入后开始工作,使能电路21接收所述使能信号后输出启动电流提供给偏置电路22,同时输出一个充电电流提供给充放电电路23。偏置电路22接收到所述启动电流后,输出放电电流提供给充放电电路23。充放电电路接收到所述充电电流与所述放电电流后,输出一个初始电压提供给电平转换电路24,电平转换电路24会对接收到的初始电压进行电平转换,生成供电电压v
reg
提供给
驱动电路25。驱动电路25接收到所述供电电压后,基于调制控制信号生成驱动信号提供给扬声器,从而控制扬声器工作,所述调制控制信号是一种脉宽调制pwm信号,是扬声器频率输入信号。作为示例,供电电压v
reg
还可以返回充放电电路23。
125.在一个示例中,图3为本技术实施例一提供的使能电路的结构示意图,使能电路21包括第一晶体管q1、第一电阻r1、第二电阻r2和偏置电流模块;
126.第一电阻r1的第一端用于接收所述使能信号,第一电阻r1的第二端与第一晶体管q1的基极连接;
127.第一晶体管q1的集电极与所述充放电电路23连接,用于输出所述充电电流;第一晶体管q1的发射极与第二电阻r2的第一端连接,第二电阻r2的第二端接地;
128.所偏置电流模块,与第一晶体管q1的基极连接,用于生成所述启动电流。
129.使能电路21是由第一电阻r1、第二电阻r2、第一晶体管与第一镜像电路都构成的。使能信号通过第一电阻r1后与第一晶体管q1的基极相连,使能信号使得第一晶体管导通产生充电电流,所述充电电流从第一晶体管q1的集电极输出后被传输到充放电电路23。第一晶体管q1的发射极经过第二电阻后接地,目的是使得第一晶体管q1的发射极电压为0,这样只要使能信号达到第一晶体管q1后,就会使第一晶体管q1导通从而产生充电电流。偏置电流模块的工作原理是,基于经过降流(减小电流)处理的使能信号生成一个信号,所述信号为启动电流,所述生成的启动电流被传输到偏置电路22。通过对使能信号降流,能够避免晶体管被烧坏。
130.在另一个示例中,图4为本技术实施例一提供的使能电路的另一种结构示意图,所述偏置电流模块包括:第二晶体管q2、第三晶体管q3、第四晶体管q4与第三电阻r3;
131.第二晶体管q2的基极与第二晶体管q2的集电极和第一晶体管q1的基极连接,第二晶体管q2的发射极与第三电阻r3的第一端和第三晶体管q3的基极连接;
132.第三电阻r3的第二端与第三晶体管q3的集电极连接,第三晶体管q3的发射极接地;
133.第四晶体管q4的基极与第三晶体管q3的集电极连接;第四晶体管q4的集电极与偏置电路22相连,用于输出所述启动电流;第四晶体管q4的发射极接地。
134.结合图示的场景举例来说:当所述使能信号传输到第一晶体管q1时,也会同时传输到第二晶体管q2,经过第二晶体管q2、第三电阻r3以及第三晶体管q3所构成的结构实现降流后,输入第四晶体管q4,使得第四晶体管q4输出启动电流。
135.在一个示例中,图5为本技术实施例一提供的偏置电路的结构示意图,偏置电路22包括自偏置电流镜电路。
136.偏置电路22的自偏置电流镜电路主要是基于接收到的启动电流,生成放电电流,所述放电电流被提供给充放电电路23中。
137.在一个示例中,图6为本技术实施例一提供的偏置电路的另一种结构示意图,所述自偏置电流镜电路包括:第五晶体管q5、第六晶体管q6、第七晶体管q7、第八晶体管q8、第九晶体管q9与第四电阻r4;
138.第五晶体管q5的发射极与第六晶体管q6的发射极和第九晶体管q9的发射极连接并且接至电源;第五晶体管q5的基极与第五晶体管q5的集电极连接;第五晶体管q5的集电极与第七晶体管q7的集电极和使能电路21连接,用于接收所述启动电流;
139.第七晶体管q7的基极与第八晶体管q8的基极连接,第七晶体管q7的发射极与第四电阻r4的第一端连接,第四电阻r4的第二端接地;
140.第六晶体管q6的基极与第五晶体管q5的基极连接,第六晶体管q6的集电极与第八晶体管q8的集电极连接;第八晶体管q8的基极与第八晶体管q8的集电极连接,第八晶体管q8的发射极接地;
141.第九晶体管q9的基极与第五晶体管q5的基极连接,第九晶体管q9的集电极与充放电电路连接23,用于输出放电电流。
142.具体的,在偏置电路22中,第六晶体管q6镜像第五晶体管q5中的电流,并且由于电阻r4的加入,衰减了环路增益,电路正反馈的增益小于1,使得电路保持稳定。
143.在一个示例中,图7为本技术实施例一提供的充放电电路的结构示意图,充放电电路23包括:电容c1、放电模块和充电模块;其中,所述充电模块包括第十晶体管q10与第十一晶体管q11;所述放电模块包括第十二晶体管q12与第十三晶体管q13;
144.第十晶体管q10的发射极与第十一晶体管q11的发射极连接并且接至电源,第十晶体管q10的基极与第十晶体管q10的集电极和所述使能电路连接,用于接收充电电流;
145.第十一晶体管q11的基极与第十晶体管q10的基极连接,第十一晶体管q11的集电极与电容c1的第一端连接,电容c1的第二端接地;
146.第十二晶体管q12的集电极与电容c1的第一端连接,第十二晶体管q12的发射极接地,第十二晶体管q12的基极与第十三晶体管q13的基极连接;第十三晶体管q13的基极与第十三晶体管q13的集电极端和所述偏置电路连接,用于接收放电电流;第十三晶体管q13的发射极接地。
147.当充放电电路23收到充电电流时,第十一晶体管q11镜像第十晶体管q10中的电流,镜像生成的电流给电容c1充电;电容c1充电时,放电电流也同时工作,但由于充电电流远大于放电电流,所以电容c1上的电压不受放电电流的影响。当充放电电路收到放电电流时,第十二晶体管q12镜像第十三晶体管q13中的放电电流,从而提供电容c1向地的放电路径,实现对电容c1的放电。
148.在一个示例中,图8为本技术实施例一提供的充放电电路的另一种结构示意图,充放电电路23还包括:分压模块以及阶梯镜像支路:
149.所述分压模块用于输出阶梯电压,所述阶梯电压与所述阶梯镜像支路之间一一对应;
150.所述阶梯镜像支路,连接至对应的阶梯电压,用于根据电容的当前储能和所述阶梯电压之间的关系,启动或停止对所述电容的放电。
151.首先图中v
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信号源于充电电流给充放电电路23内置的电容c1充电,使得c1上的电压抬升,然后c1上的电压提供给电平转换电路24,使得电平转换电路24输出v
reg
,电平转换电路24输出v
reg
后再作用于充放电电路23的分压模块,使得分压模块工作。
152.在一个示例中,分压电路输出不同的阶梯电压,不同的阶梯电压对应不同的阶梯镜像电路,阶梯镜像支路用于提供电容c1向地的放电路径。
153.可选的,所述阶梯镜像支路的数量为两个,所述阶梯电压的数量也为两个,不同阶梯镜像支路对应的阶梯电压不同。通过调节阶梯镜像支路的数量,可以实现不同阶段的阶梯放电,从而可以使得所述v
reg
电压缓慢阶梯下降,使得声音更加悦耳。
154.在一个示例中,图9为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图,第一阶梯镜像支路包括:第十四晶体管q14和第十五晶体管q15,第二阶梯镜像支路包括:第十六晶体管q16和第十七晶体管q17;
155.第十四晶体管q14的基极与第十四晶体管q14的集电极连接;第十四晶体管q14的集电极与第十五晶体管q15的集电极和所述分压电路连接,用于接收对应的阶梯电压;第十四晶体管q14的发射极与电容c1的第一端连接;
156.第十五晶体管q15的基极与第十三晶体管q13的基极连接,第十五晶体管q15的发射极接地;
157.第十四晶体管q14与第十六晶体管q16互为镜像,第十五晶体管q15与第十七晶体管q17互为镜像。
158.结合图示进行举例说明:充放电电路23中存在两个阶梯镜像支路,分别为第一阶梯镜像支路与第二阶梯镜像支路。其中每个阶梯镜像支路都包括两个晶体管,其中,第一阶梯镜像支路包括第十四晶体管q14和第十五晶体管q15,第二梯镜像支路包括第十六晶体管q16和第十七晶体管q17。其中所述第一阶梯镜像支路中的第十四晶体管q14与所述第二阶梯镜像支路中的第十六晶体管q16户为镜像结构,在电路中的连接方式相同。同理,第十五晶体管q15与第十七晶体管q17户为镜像结构。
159.在一个示例中,图10为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图,第十四晶体管q14的集电极和所述分压电路之间设置有单向导通元件;
160.所述单向导通元件的第一端与所述分压电路连接,所述单向导通元件的第二端与第十四晶体管q14的集电极连接,用于将所述分压电路提供的阶梯电压单向传输至第十四晶体管q14。
161.具体的,所述阶梯镜像支路上存在单向导通元件可以保障电流信号的传输方向只能从分压模块流向第十四晶体管q14,而不能反向传输,防止信号倒灌。由于所述第一阶梯镜像支路与所述第二阶梯镜像支路户为镜像支路,所以在第十六晶体管q16与所述分压电路之间亦设置有单向导通元件。
162.在一个示例中,图11为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图,所述单向导通元件包括:第十八晶体管q18与第十九晶体管q19;
163.第十八晶体管q18的发射极与所述分压电路连接,第十八晶体管q18的基极与第十八晶体管q18的集电极连接,第十八晶体管q18的集电极与第十四晶体管q14的集电极连接;
164.第十八晶体管q18与第十九晶体管q19互为镜像。
165.具体的,单个阶梯镜像支路中的单向导通元件可以采用晶体管的方式实现。例如,图中第一阶梯镜像支路中的第十八晶体管q18,作为第一阶梯镜像支路中的单向导通元件;第二阶梯镜像支路中的第十九晶体管q19,作为第二阶梯镜像支路中的单向导通元件。
166.在一个示例中,图12为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图,所述单向导通元件包括:二极管;
167.所述二极管的正极与所述分压电路连接,所述二极管的负极与第十四晶体管q14的集电极连接。
168.具体的,所述阶梯镜像支路上的单向导通元件可以为二极管。例如图12中,第一阶梯镜像支路对应的二极管为d1,所述d1的负极与第十四晶体管q14的集电极连接。所述第二
阶梯镜像支路对应的二极管为d2,所述d2的的负极与第十六晶体管q16的第一端连接。
169.在一个示例中,图13为本技术实施例一提供的充放电电路的又一种结构示意图,所述分压模块包括:第二十晶体管q20、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7以及第八电阻r8;
170.第五电阻r5的第一端接接至电源;第五电阻r5的第二端用于输出第一阶梯电压,第五电阻r5的第二端与第六电阻r6的第一端以及所述第一阶梯电压对应的阶梯镜像支路中的第十四晶体管的集电极连接;
171.第六电阻r6的第二端用于输出第二阶梯电压,第六电阻r6的第二端与第七电阻r7的第一端以及所述第二阶梯电压对应的阶梯镜像支路中的第十四晶体管的集电极连接;
172.第七电阻r7的第二端与第二十晶体管q20的集电极连接,第二十晶体管q20的发射极接地;第八电阻r8的第一端与电平转换电路24连接,用于接收所述供电电压;第八电阻r8的第二端与第二十晶体管q20的基极连接。
173.在充放电电路中,第五电阻r5的第一端接接至电源vcc,第五电阻r5的第二端输出第一阶梯电压,相应的,第一阶梯电压对应的第一阶梯镜像支路与第五电阻r5的第二端连接;类似的,第六电阻r6的第二端输出第二阶梯电压,第二阶梯电压对应的第二阶梯镜像支路与第六电阻r6的第二端连接。
174.根据图示的情形,可知,在该示例中,第一阶梯电压v1高于第二阶梯电压v2。结合放电场景示例:当电容c1刚开始放电时,电容c1第一端的电压较大,第一阶梯镜像支路的第十四晶体管q14和第二阶梯镜像支路的第十六晶体管q16右端处电压(这里的“左/右”仅是参照图示举例,但并未对结构进行限制)高于自身的左端处电压,因此q14和q16均导通。相应的,电容c1上的储能经过q14和q15构成的第一阶梯镜像支路,以及q16和q17构成的第二阶梯镜像支路向地放电。也就是说,这时对电容c1的放电路径包括第十二晶体管q12所在的路径以及上述两个阶梯镜像支路,三支路径。
175.当电容c1放电一段时间后,电容c1上的电压降低,相应的,第十四晶体管q14和第十六晶体管q16右端的电压伴随降低,当电压降低到所述第一阶梯电压与所述第二阶梯电压之间时,第十四晶体管q14右端处电压低于自身左端处电压,第十六晶体管q16右端处电压仍高于自身左端处电压。故第十四晶体管q14断开,但第十六晶体管q16仍导通。因此,此时的放电路径包括第十二晶体管q12所在的路径与第二阶梯镜像支路,两支路径。
176.后续电容c1继续放电,电容c1上的电压继续降低,当电压降低到低于第二阶梯电压时,第十六晶体管q16断开,放电路径仅包括第十二晶体管q12所在的路径,直至电容c1放电结束。
177.本示例中,充放电电路23通过设定分压模块与阶梯镜像支路,达到了对电容c1阶梯放电的效果,使得无源蜂鸣器控制的声音更加平缓悦耳。另外,当c1上的电压放电,使得供电电压v
reg
小于第二十晶体管q20的开启电压时,分压电路停止工作,从而降低功耗。
178.在一个示例中,图14为本技术实施例一提供的驱动电路的结构示意图,驱动电路25包括:第二十一晶体管q21、第二十二晶体管q22、第二十三晶体管q23、第二十四晶体管q24、第二十五晶体管q25、第二十六晶体管q26、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11以及第十二电阻r12;
179.第二十一晶体管q21的发射极与第九电阻r9的第一端和第二十二晶体管q22的发
射极连接且连至所述供电电压,第二十一晶体管q21的基极与第九电阻r9的第二端连接;第二十一晶体管q21的集电极与第二十四晶体管q24的集电极连接,用于输出所述驱动信号;第二十四晶体管q24的发射极接地;
180.第二十二晶体管q22的发射极与第十电阻r10的第一端连接,第二十二晶体管q22的基极与第十电阻r10的第二端连接;第二十二晶体管q22的集电极与第二十三晶体管q23的集电极连接,用于输出所述驱动信号;第二十三晶体管q23的发射极接地;
181.第十一电阻r11的第一端与二十五晶体管q25的基极连接,用于接收所述调制控制信号;第十一电阻r11的第二端与第二十三晶体管q23的基极连接;第二十五晶体管q25的集电极与第九电阻r9的第二端连接,第二十五晶体管q25的发射极接地;
182.第十二电阻r12的第一端与第二十四晶体管q24的基极连接;第十二电阻r12的第二端与第二十六晶体管q26的基极连接,用于接收所述调制控制信号的反相信号;第二十六晶体管q26的集电极与第十电阻r10的第二端连接,第二十六晶体管q26的发射极接地。
183.电平转换电路24输出的v
reg
信号,传输到驱动电路25中,作为驱动电路的供电电源。在驱动电路25中,pwm信号为调制控制信号,所述调制控制信号pwm用于给所述扬声器提供频率输入信号。驱动电路25基于调制控制信号,输出驱动信号buzz_a和buzz_b,用于驱动扬声器。调节所述pwm信号的频率可以使扬声器发出不同的声调。
184.在一个示例中,为了提供调制控制信号的反相信号,图15为本技术实施例一提供的驱动电路的另一种结构示意图,驱动电路25还包括:反相器;
185.所述反相器的输入端连至所述调制控制信号,所述反相器的输出端与第二十六晶体管q26的基极连接。
186.本实施例提供的无源蜂鸣器控制集成电路中,所述使能电路用于根据使能信号输出充电电流和启动电流;所述偏置电路基于所述启动电流输出放电电流;所述充放电电路基于所述充电电流和所述放电电流,输出初始电压;所述电平转换电路基于对所述初始电压进行变压处理后,输出供电电压;所述驱动电路基于所述供电电压和调制控制信号,向所述扬声器输出驱动信号,以驱动所述扬声器工作。本技术提供的方案采用集成电路的设计思维,将音乐无源蜂鸣器控制电路达到集成化效果,从而减少了pcb面积,摆脱了分立器件因素的制约。
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