兼容usb2.0通信和type-c模拟耳机的电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种兼容usb2.0通信和type-c模拟耳机的电路。

背景技术：

随着智能终端的普及以及功能多样化，现有智能终端内的电路会设置有单独的usb2.0数据通信电路和单独的type-c模拟耳机插入电路。智能终端在工作中，会根据需要分别启动这两个电路或者单个电路，以满足usb2.0数据通信或者type-c模拟耳机输入输出的工作需要。其中，usb2.0数据线和type-c模拟耳机相对于智能终端来说是外设设备(或者简称外设)。

然而，由于智能终端原本可供设计电路的空间有限，如果再像现在这样单独设置usb2.0数据通信电路或者单独的type-c模拟耳机插入电路，无疑会增加在智能终端内部的电路设计复杂度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种兼容usb2.0通信和type-c模拟耳机的电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：兼容usb2.0通信和type-c模拟耳机的电路，其特征在于，包括：

cpu芯片u1，具有信号端cc1、信号端cc2、信号端agnd-select、信号端usb-dp和信号端usb_dm；

音频模块u2，具有音频耳机右声道信号端hp_outr、音频耳机左声道信号端hp_outl、开关选择信号端mic-select、耳麦偏置电压端mic_bias、耳麦信号端mic、耳麦中断检测信号端accdet和耳机地信号端audio-gnd；

外设选通开关u3，分别连接信号端usb-dp、信号端usb_dm、音频耳机右声道信号端hp_outr和音频耳机左声道信号端hp_outl；其中，该外设选通开关u3连接一第一分压电阻r1的第二端以及一第二分压电阻r2的第一端，第一分压电阻r1的第一端连接有充电线的电源信号端vbus，第二分压电阻r2的第二端接地；

音频信号选通开关u4，连接音频模块u2；

逻辑控制芯片u5，该逻辑控制芯片u5的一端连接有一第一电容c1的第一端，第一电容c1的第二端接地，逻辑控制芯片u5的另一端分别连接第一nmos管q1的第一端和第二nmos管q2的第一端，第一nmos管q1的第二端分别连接音频信号选通开关u4和第二mos管q2的第二端，第二mos管q2的第二端连接音频信号选通开关u4，逻辑控制芯片u5与cpu芯片u1连接；其中，所述音频模块u2与第二mos管q2的第二端之间通过一第二电容c2连接，第二mos管q2的第二端连接有第一电感l1的第一端，第一电感l1的第二端接地；

type-c母座接口u6，具有数据传输的正信号输出端dp、数据传输的负信号输出端dm、信号端sbu1和信号端sbu2，该type-c母座接口u6的正信号输出端dp和负信号输出端dm分别连接外设选通开关u3的第一开关k1和第二开关k2，type-c母座接口u6与cpu芯片u1通过信号端cc1和信号端cc2连接，信号端sbu1分别连接第二mos管q2的第二端和音频信号选通开关u4，信号端sbu2分别连接第一mos管q1的第二端和音频信号选通开关u4。

改进地，在所述兼容usb2.0通信和type-c模拟耳机的电路中，所述第一分压电阻r1和所述第二分压电阻r2的电阻值均为10k欧，所述第一电容c1的容量值为100nf，所述第二电容c2的容量值为1nf，所述第一电感l1的电感值为100nh。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该实用新型中的电路通过设置分别连接cpu芯片和音频模块的外设选通开关，并且还增加了连接音频模块的音频信号选通开关，通过所增设逻辑控制芯片针对type-c母座接口的cc引脚的电压变化来判断外部插入母座u6的设备种类，同时决定是否切换当前电路至支持usb2.0数据通信模式或者支持type-c模拟耳机的模式，实现了对usb2.0数据通信和type-c模拟耳机的兼容，不仅降低了功耗以及对硬件资源的占用，而且降低了在智能终端内部的电路设计复杂度。

附图说明

图1为本实施例中兼容usb2.0通信和type-c模拟耳机的电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例提供一种兼容usb2.0通信和type-c模拟耳机的电路，包括：

cpu芯片u1，具有信号端cc1、信号端cc2、信号端agnd-select、信号端usb-dp和信号端usb_dm；

音频模块u2，具有音频耳机右声道信号端hp_outr、音频耳机左声道信号端hp_outl、开关选择信号端mic-select、耳麦偏置电压端mic_bias、耳麦信号端mic、耳麦中断检测信号端accdet和耳机地信号端audio-gnd；

外设选通开关u3，分别连接信号端usb-dp、信号端usb_dm、音频耳机右声道信号端hp_outr和音频耳机左声道信号端hp_outl；其中，该外设选通开关u3连接一第一分压电阻r1的第二端以及一第二分压电阻r2的第一端，第一分压电阻r1的第一端连接有充电线的电源信号端vbus，第二分压电阻r2的第二端接地；外设选通开关u3在工作时，可以根据外设选通开关u3中asel信号引脚的电压大小状态将外设在usb模式和音频模式之间进行切换，启动针对usb2.0的数据通信或者启动type-c模拟耳机的工作；该实施例中的第一分压电阻r1和第二分压电阻r2的电阻值均为10k欧；

音频信号选通开关u4，连接音频模块u2，该音频信号选通开关u4在工作时，可以用于u2的mic信号选通连接type-c母座接口u6的信号端sbu1或信号端sbu2；

逻辑控制芯片u5，该逻辑控制芯片u5的一端连接有一第一电容c1的第一端，第一电容c1的第二端接地，逻辑控制芯片u5的另一端分别连接第一nmos管q1的第一端和第二nmos管q2的第一端，第一nmos管q1的第二端分别连接音频信号选通开关u4和第二nmos管q2的第二端，第二nmos管q2的第二端连接音频信号选通开关u4；逻辑控制芯片u5负责控制第一mos管q1和第二mos管q2的导通情况；音频模块u2与第二mos管q2的第二端之间通过一第二电容c2连接，第二mos管q2的第二端连接有第一电感l1的第一端，第一电感l1的第二端接地，逻辑判断芯片u5还与cpu芯片u1连接；其中，该实施例中的第一电容c1为滤波电容，第二电容c2为隔直电容，第一电感l1用于滤除通向音频模块u2的接地端gnd的噪声，第一电容c1的容量值为100nf，第二电容c2的容量值为1nf，第一电感l1的电感值为100nh；

type-c母座接口u6，具有数据传输的正信号输出端dp、数据传输的负信号输出端dm、信号端sbu1和信号端sbu2，该type-c母座接口u6的正信号输出端dp和负信号输出端dm分别连接外设选通开关u3的第一开关k1和第二开关k2，type-c母座接口u6与cpu芯片u1通过信号端cc1和信号端cc2连接，信号端sbu1分别连接第二mos管q2的第二端和音频信号选通开关u4，信号端sbu2分别连接第一mos管q1的第二端和音频信号选通开关u4。

以下结合图1，对该实施例中的电路原理情况做出说明：

在该电路不插入usb数据线或者type-c模拟耳机时，电路中的第二分压电阻r2下拉到地，外设选通开关u3的asel端口为0v，type-c母座接口u6的正信号输出端dp、负信号输出端dm默认分别和外设选通开关u3的音频耳机右声道信号端hp_outr和音频耳机左声道信号端hp_outl连接。

当外部usb数据线作为充电功能或数据通信功能插入时，type-c母座接口u6的信号端cc1或信号端cc2被usb数据线内部1的10k电阻上拉到vbus＝5v电源信号，cpu芯片u1作为从机模式工作。外设选通开关u3的asel端口信号在两分压电阻第一分压电阻r1和第二分压电阻r2的分压下变为高电平，外设选通开关u3切换信号，type-c母座接口u6的正信号输出端dp、负信号输出端dm分别与外设选通开关u3的信号端usb-dp、信号端usb_dm信号连接，此时利用该usb数据线就可以进行充电或者信号通信，以完成usb2.0数据通信。

当otg线插入时，type-c母座接口u6的信号端cc1或信号端cc2被otg线内部的5.1k下拉电阻下拉到地，此时cpu芯片u1作为主机模式工作，同时type-c母座接口u6的电源信号端vbus被系统驱动输出vbus＝5v，外设选通开关u3的asel端口信号变为高电平，type-c母座接口u6的正信号输出端dp、负信号输出端dm分别与外设选通开关u3的信号端usb-dp、信号端usb_dm信号连接，cpu芯片u1的信号端usb-dp和信号端usb_dm可与外部插入设备建立通信，此时是otg通信模式；

当type-c模拟耳机通过电路的type-c母座接口u6插入时，vbsu没有电压，电路中的第二分压电阻r2下拉到地，外设选通开关u3的asel端口为0v，作为外设的耳机，耳机的左右声道通过母座的正信号输出端dp、负信号输出端dm分别和外设选通开关u3的音频耳机右声道信号端hp_outr和音频耳机左声道信号端hp_outl连接。

音频信号选通开关u4分别与音频模块u2的耳麦信号端mic和type-c母座接口u6的信号端sbu2连接，第一nmos管q1关闭、第二nmos管q2导通，外部插入的模拟耳机自身的地信号和耳麦信号会通过type-c母座接口u6的sbu1信号、sbu2信号，经过音频信号选通开关u4、逻辑控制芯片u5、第一nmos管q1、第二nmos管q2的选通后分别连接到音频模块u2的audio-gnd信号和音频模块u2的mic信号，同时记录音频模块u2的耳麦信号端mic的电压值v1；之后，cpu芯片u1的agnd-select信号和音频模块u2的mic-select信号会自动翻转逻辑电平状态，使音频信号选通开关u4选通音频模块u2的耳麦信号端mic和type-c母座接口u6的信号端sbu1连接，第一nmos管q1导通、第二nmos管q2关闭，外部插入的模拟耳机自身的地信号和耳麦信号，会通过type-c母座接口u6的sbu1信号、sbu2信号，经过音频信号选通开关u4、逻辑控制芯片u5、第一nmos管q1、第二nmos管q2的选通后分别连接到音频模块u2的耳麦信号端mic和音频模块u2的耳机地信号端audio-gnd，同时记录音频模块u2的mic端的电压值v2。若v1大于v2，cpu芯片u1的agnd-select信号电平和音频模块u2的mic-select信号电平维持在原来状态；若v1小于v2，cpu芯片u1的agnd-select信号电平和音频模块u2的mic-select信号电平维持在翻转后的状态。

其中，该电路是根据type-c母座接口u6的信号端cc1和信号端cc2的电压来区分插入到该实施例电路中的外设种类：例如：

在判断充电模式时，充电线的一个cc引脚会有上拉电阻；当充电线插入到作为母座的type-c母座接口上时，type-c母座接口上cc引脚的电压因上拉电阻的拉高而拉高。

在判断otg模式时，otg线的一个cc引脚上会有下拉电阻(5.1k)到地；当otg线插入到type-c母座接口上时，type-c母座接口上cc引脚的电压会因下拉电阻的变化而变化；

在判断音频附件模式时，type-c模拟耳机的两个cc引脚下拉零欧姆到地，插入后，type-c母座接口的两个cc引脚也下拉到地，引起cc电压变化，从而判断音频附件模式。