，同时为电阻分压模块提供较大的驱动。
[0026]增益控制驱动电路4用于通用TTL/LVTTL电平标准的GP1引脚实现对三极管Q3和三极管Q4的通断控制。当控制信号GP1l是高电平时，三极管Ql导通，三极管Ql集电极的电压值为低电平，即R4连接三极管Ql集电极一端的电压值为低电平，进而三极管Q4导通。当控制信号GP1l是低电平时，三极管Ql截止，三极管Ql的集电极的电压值为VDD，即R4连接三极管Ql集电极一端的电压为VDD，进而三极管Q4截止。当控制信号G0PI2是高电平时，三极管Q2导通，三极管Q2集电极的电压值为低电平，即R6连接三极管Q2集电极一端的电压值为低电平，进而三极管Q3导通。当控制信号GP102是低电平时，三极管Q2截止，三极管Q3的集电极的电压值为VDD，即R6连接三极管Q2集电极一端的电压为VDD，进而三极管Q4截止。
[0027]电阻Rll —端接电压跟随器UlA的输出，另一端接电阻R9的一端、电阻RlO的一端和电压跟随器U2A的正向输入端。电阻R9、电阻RlO的另一端分别接三极管Q3、三极管Q4的集电极。
[0028]电压跟随器U2A具有很大的输入阻抗和输出阻抗，避免出现电阻分压模块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。若后端接入的电路具有很高的输入阻抗则该电压跟随器U2A可以省略。该电压跟随器U2A使音频前端电路具有很低的输出阻抗。电压跟随器U2A的输出端接隔直电容C2 —端，电容C2的另一端作为该音频前端的信号输出。
[0029]以信号源是20.8dBu，即信号源是-12?+12V为例子。取VDD= 12V，VSS =-12V，R9 = lk, RlO = 2.49k，Rll = 10k，其中R9和RlO由三极管Q3、Q4控制接通。该电路可以提供四种不同增益，分别是0dB、-14dB、-20dB、-23.5dB。当输入大于12V或者小于-12V的信号时，由于肖特基二极管Dl的存在时信号削顶，保护了电压跟随器U1A。
[0030]上电时，先控制GP1l和GP102为高电平，这时驱动电路使三极管Q3和三极管Q4导通。由于三极管Q3和三极管Q4导通，电阻分压模块2的交流等效电路是电阻R9和电阻RlO先并联后与Rll串联，该情况下可以提供-23.5dB的增益。该增益是上电初始化时和更换音频输入源时的默认增益。
[0031]当输入的音频源幅值是O?12V时，在-23.5dB增益情况下，Vout的幅值在O?0.804V的范围内，后端控制GP1l和GP102进行增益切换，通过驱动电路使三极管Q3导通、三极管Q4关断。由于三极管Q3导通，电路的交流等效回路是R9和Rll构成的分压电路，此时Vout = Vin/ΙΟ，也就是_20dB增益。此时输出幅值Vout = O?L 2V。
[0032]当输入的音频源幅值是O?6V时，在-23.5dB增益情况下，Vout的幅值在O?0.402V的范围内，后端控制GP1l和GP102进行增益切换，通过驱动电路使三极管Q4导通、三极管Q3关断。由于三极管Q4导通，电路的交流等效回路是RlO和Rll构成的分压电路，此时Vout = Vin/5，也就是-14dB增益。此时输出幅值Vout = O?L 2V。
[0033]当输入的音频源幅值是O?1.2V时，在-23.5dB增益情况下，Vout的幅值在O?0.20V的范围内，后端控制GP1l和GP102进行增益切换，通过驱动电路使三极管Q3和三极管Q4均关断。此时Vout = Vin，也就是OdB增益。此时输出幅值Vout = O?1.2V。
[0034]通过上述方法，不同音频输入源可以保持在一个合理的幅度内，以便后端的处理，该电路实现了高输入阻抗、输入动态范围大、增益可控的功能。应当注意的是电阻分压模块2要求后端是等效输入电阻较大电路，如果后端具有这样的特性，可以省略电压跟随器U2A。
[0035]在一些说明性的实施例中，也可将三极管Q3和三极管Q4替换为增强型PMOS Q5和Q6，接入方式是增强型PMOS Q5得源极接VDD，漏极接电阻R9的一端，栅极接电阻R6的一端。增强型PMOS Q6得源极接VDD，漏极接电阻RlO的一端，栅极接电阻R4的一端。
[0036]还应注意的是，可按需选择所述电阻即分压电阻的取值为电路提供不同的增益，也可增减分压电阻模块2、开关电路3和增益控制驱动电路4为电路提供不同的增益路数，即电阻分压模块2、开关电路3和增益控制驱动电路4是一个整体，可以整体的增减。但是，应至少包括电阻分压模块2、开关电路3和增益控制驱动电路4这样的一个整体。
[0037]本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
【主权项】
1.一种可控增益的音频前端电路，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种可控增益的音频前端电路，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的一种可控增益的音频前端电路，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的一种可控增益的音频前端电路，其特征在于，所述电阻分压模块内置的电阻的数量为两个或两个以上。
【专利摘要】本实用新型公开一种可控增益的音频前端电路，包括：电阻分压模块、第一运放模块，以及开关电路；第一运放模块的输入端接收外部音频信号，输出端与电阻分压模块连接，开关电路的输入端连接有增益控制驱动电路，增益控制驱动电路控制开关电路内置的三极管或MOS管的通断和电阻分压模块内置的电阻构成不同增益的信号回路。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；该电路具有高输入阻抗、输入动态范围大，以及等效输出电阻很小的特点；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，降低成本。
【IPC分类】H03G3/30
【公开号】CN204652318
【申请号】CN201520429504
【发明人】关本立
【申请人】广州市奥威亚电子科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月19日