接口电路、耳机接口及电子设备的制作方法

本实用新型涉及终端领域，尤其涉及一种接口电路、耳机接口及电子设备。

背景技术：

耳机接口作为一种标准的音频信号输入输出接口，广泛应用在手机、笔记本电脑等各种消费类电子设备中，其主要的信号引脚有麦克风输入信号mic、耳机左声道输出left、耳机右声道输出right、耳机检测det、参考地信号gnd，信号引脚连接电子设备的内部器件，例如音频编解码芯片等。

由于芯片制造工艺的提升，芯片的信号端口的直流耐压能力也越来越低。移动终端中耳机接口连接芯片的耐压能力通常较小，当用户输入比芯片耐压能力高的电压信号时，容易导致芯片等内部器件损坏。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种接口电路、耳机接口及电子设备，以解决高压损坏电子设备内部器件的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，提供了一种接口电路，具有与内部器件连接的信号端口，包括：控制电路和开关电路；所述开关电路连接于信号端口和所述内部器件之间的连接通路上；所述控制电路分别连接所述信号端口和所述开关电路；所述控制电路根据所述信号端口的端口电压，控制所述开关电路导通或者断开所述信号端口和所述内部器件之间的通路。

第二方面，提供了一种耳机接口，包括第一方面所述的接口电路。

第三方面，提供了一种电子设备，包括第二方面所述的耳机接口。

在本实用新型实施例中，接口电路包括控制电路和开关电路，在信号端口和内部器件之间连接有开关电路，控制电路可以根据信号端口的端口电压控制上述开关电路导通或者断开信号端口和内部器件之间的通路，在上述开关电路导通信号端口和内部器件之间的通路时，信号端口和内部器件之间可以传输信号，在上述开关电路断开信号端口和内部器件之间的通路时，信号端口和内部器件之间连接断开，可以避免电子设备内部器件被高压损坏。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种接口电路的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的另一种接口电路的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的一种接口电路的具体结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的另一种接口电路的具体结构示意图。

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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

第一实施例

本实用新型实施例提供了一种接口电路，该接口电路该接口电路具有与内部器件连接的信号端口，可以应用于电子设备的各类信号输出接口中，该接口电路包括：控制电路和开关电路。

参见图1所示的接口电路的结构示意图，开关电路12连接于信号端口11和内部器件13之间的连接通路上，控制电路14分别连接信号端口11和开关电路12。其中，控制电路14可以根据信号端口11的端口电压，控制上述开关电路12导通或者断开信号端口11和内部器件13之间的通路。

在信号端口11的端口电压在正常电压范围内的情况下，控制电路14控制开关电路12导通信号端口11和内部器件13之间的通路；在信号端口11的端口电压超出正常电压范围内的情况下，控制电路14控制开关电路12切断上述信号端口11和内部器件13之间的通路。因此，在信号端口被误输入超过正常电压范围的危险电压时，可以将信号端口和内部器件之间的通路断开，从而保护内部器件不被危险电压损坏。

本实施例提供的接口电路，在信号端口和内部器件之间的连接通路上连接有开关电路，控制电路可以根据信号端口的端口电压控制上述开关电路导通或者断开信号端口和内部器件之间的通路，在上述开关电路导通信号端口和内部器件之间的通路时，信号端口和内部器件之间可以传输信号，在上述开关电路断开信号端口和内部器件之间的通路时，信号端口和内部器件之间连接断开，可以避免电子设备内部器件被高压损坏。

在开关电路断开或者导通信号端口和内部器件之间的通路时，可以通过开关器件断开或者闭合实现通路的断开或者导通，也可以通过切换通道的方式将信号端口上的过压信号引至非上述内部器件的其他通路上，从而实现信号端口和内部器件之间的通路的断开或者导通。

参见图2所示的另一种接口电路的结构示意图，其中示出了接口电路中还包括检测电路21，该检测电路21的输入端连接上述信号端口11，该检测电路21的输出端连接上述控制电路14的控制端。该检测电路21用于检测信号端口11的端口电压，并根据端口电压控制上述控制电路14的工作状态。例如，通过检测到的端口电压调整检测电路输出端的输出电压，进而通过调整控制电路中控制端的电压来控制控制电路的工作状态。检测电路可以包括串联连接的开关管和分压电路，开关管串联于信号端口和分压电路的输入端之间，控制信号端口到分压电路的单向导通。利用开关管单向导通的特性，可以在保证控制电路正常工作的情况下，避免控制电路对信号端口和内部器件之间通路上的信号造成干扰。

当检测电路检测到端口电压在正常电压范围内的情况下，触发控制电路控制开关电路导通信号端口和内部器件之间的通路；当检测到端口电压超出正常电压范围内的情况下，触发控制电路控制开关电路切断上述信号端口和内部器件之间的通路。在一些实施例中，上述检测电路还可以是具有检测电压功能的器件。

可选地，在一些实施例中，开关电路可以包括模拟开关，用于导通或者断开信号端口和内部器件之间的通路。控制电路可以包括由开关器件以及与开关器件反向并联的二极管所构成的组合电路。其中，开关器件可以使用场效应晶体管、三极管等。参见图3所示的一种接口电路的具体结构示意图，分压电路例如包括串联的电阻r101和电阻r102，开关管例如为二极管d101，d101正向串联于信号端口和r101之间，开关器件例如为n沟道场效应晶体管u103，u103的控制端(g极)与分压电路的输出端(图中c点)连接，输出端(d极)与开关电路的控制端(en引脚)连接。

在图3中还示出了模拟开关例如为单刀双掷模拟开关u102，包括使能端en引脚、com1引脚、nc1引脚和nc2引脚。该使能端en引脚与工作电压vdd和n沟道场效应晶体管的d极均连接，com1引脚与信号端口连接，nc1引脚与内部器件u101连接，nc2引脚悬空。该单刀双掷模拟开关u102的元件特性如下：当en引脚为高电平时com1和nc1导通；当en引脚为低电平时com1和nc2导通。

当u101输出正常信号时，a点电压较低，c点电压小于场效应晶体管u103开启电压vth，u103不导通，d点为高电平，单刀双掷模拟开关u102持续保持为com1和nc1导通状态。当信号端口进入异常高压，a点电压达到内部器件的损坏电压阈值时，c点电压大于场效应晶体管开启电压vth，u103导通，d点电压被拉低，单刀双掷模拟开关u102切换为com1和nc2导通，从而将信号端口和u101的通路切断，从而防止u101被外部高电压击穿。

参见图4所示的另一种接口电路的具体结构示意图，以信号端口为音频信号端口，内部器件为音频编解码芯片为例。其中，音频信号端口主要的信号引脚有麦克风输入信号mic、耳机左声道输出left、耳机右声道输出right、耳机检测det、参考地信号gnd，信号端口包括耳机左声道输出left和耳机右声道输出right，开关管包括二极管d101和d102，d101和d102分别正向串联于左声道、右声道与r101之间，开关器件例如为n沟道场效应晶体管u103，u103的控制端(g极)与分压电路的输出端(图中c点)连接，输出端(d极)与开关电路的控制端(en引脚)连接，该输出端还串联电阻r103后与vdd连接。

在图4中还示出了模拟开关为双刀双掷模拟开关u102，包括使能端en引脚、com1引脚、nc1引脚、nc2引脚、nc3引脚和nc4引脚。该使能端en引脚与工作电压vdd和u103的d极均连接，com1引脚与信号端口连接，nc1引脚与内部器件u101的l_audio引脚连接，nc3引脚与内部器件u101的r_audio引脚连接，nc4引脚悬空。该双刀双掷模拟开关u102的元件特性如下：当en引脚为高电平时com1和nc1导通、com2和nc3导通；当en引脚为低电平时com1和nc2导通、com2和nc4导通。

当u101输出正常的音频信号时，耳机左声道和右声道上的电压很低，即a、b点的电压都很低，c点电压小于u103开启电压vth，u103不导通，d点为高电平，开关持续保持为com1和nc1导通，com2和nc3导通状态。当用户从左声道或右声道灌入异常高压，a、b任一点的电压达到芯片的损坏电压阈值时，c点电压大于u103开启电压vth，u103导通，d点电压被拉低，开关切换为com1和nc2导通，com2和nc4导通，从而将耳机接口和音频编解码芯片u101的通路切断，起到防止音频编解码芯片u101被外部高电压击穿的作用。

由于信号端口还可能进入静电电压，为保护后端电路及内部器件的安全，在上述接口电路中还可以包括静电抑制器，静电抑制器可以连接于信号端口与地之间。当信号端口从外界引入静电电压时，只要该静电电压值超过静电抑制器对应的触发电压，静电抑制器便迅速对地放电。如图4中所示，以静电抑制器为防护瞬变电压抑制二极管为例，其中左声道esd(electro-staticdischarge，静电释放)防护瞬变电压抑制二极管d101，用于抑制左声道进入的静电，右声道esd防护防护瞬变电压抑制二极管d102，用于抑制右声道进入的静电，可以防止音频编解码芯片被静电击穿而功能不良。

本实施例提供的接口电路，通过较低的成本，大大提高了编解码芯片这种高价值物料的耐电压能力，大大降低被用户损坏的风险，改善产品质量，提供了用户体验。

第二实施例

本实用新型实施例提供了一种耳机接口，包括前述的接口电路、耳机母座和音频编解码芯片。其中，耳机母座通常用于电子终端的主板上，用于提供给终端用户插入耳机；音频编解码芯片用于编码和解码音频信号。

本实施例提供的耳机接口，与上述实施例提供的接口电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

第三实施例

本实用新型实施例提供了一种电子设备，包括前述的耳机接口。本实施例提供的耳机接口，与上述实施例提供的耳机接口具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。