麥克風放大電路及電子設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種了麥克風放大電路及電子設備，其中該麥克風放大電路包括用于對輸入音頻信號的幅值進行調節(jié)的衰減電路、用于向第一放大電路及第二放大電路提供參考電壓的偏置電路、用于對輸入的音頻信號進行放大的第一放大電路、用于控制衰減電路對輸入的音頻信號幅值進行調節(jié)第二放大電路；衰減電路經第一放大電路的反向輸入端與負載連接；偏置電路分別與第一放大電路及第二放大電路的同向輸入端連接，第二放大電路的輸出端與衰減電路的受控端連接；第二放大電路的同向輸入端還與第二放大電路的輸出端連接，第二放大電路的反向輸入端接地。本實用新型技術方案具有AGC功能且成本較低。
【專利說明】
麥克風放大電路及電子設備
技術領域
[0001] 本實用新型涉及音頻處理技術領域，特別涉及一種麥克風放大電路及應用該放大 電路的電子設備。
【背景技術】
[0002] 目前麥克風放大電路通常有以下兩種應用電路:一種是應用簡單的運放組成的單 級或級聯(lián)放大電路實現(xiàn)對麥克風信號的放大，這種無前置衰減器的電路不具有自動增益控 制能力，很容易形成大信號的失真，即使裝有限幅電路，也會在限幅點存在失真現(xiàn)象；另一 種是采用專用的運放芯片，如MAX9814芯片，具有AGC(Automatic Gain Control，自動增益 控制)功能，缺點是價格較高。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的主要目的是提供一種麥克風放大電路，旨在實現(xiàn)一種具有AGC功能 的且成本較低的麥克風放大電路。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種麥克風放大電路，包括衰減電路、偏置電 路、第一放大電路及第二放大電路;所述衰減電路的輸入端接入麥克風輸入的音頻信號，所 述衰減電路的輸出端與所述第一放大電路的反向輸入端連接，所述衰減電路的受控端與所 述第二放大電路的輸出端連接;所述第一放大電路的同向輸入端與所述偏置電路的第一輸 出端連接，所述第一放大電路的輸出端接負載;所述第二放大電路的同向輸入端與所述偏 置電路的第二輸出端連接，所述第二放大電路的同向輸入端還與所述第一放大電路的輸出 端連接，所述第二放大電路的反向輸入端接地;其中
[0005] 所述第一放大電路，用于對輸入的音頻信號進行放大；
[0006] 所述衰減電路，用于對輸入的音頻信號幅值進行調節(jié)；
[0007] 所述偏置電路，用于向所述第一放大電路及第二放大電路提供參考電壓；
[0008] 所述第二放大電路，用于根據第一放大電路輸出的音頻信號，控制所述衰減電路 對輸入的音頻信號幅值進行調節(jié)。
[0009] 優(yōu)選地，所述衰減電路包括第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容及第一開關 管;所述第一電阻的第一端接入麥克風輸入的音頻信號，所述第一電阻的第二端與所述第 一電容的第一端連接;所述第一電容的第二端經所述第二電容與所述第二電阻的第一端連 接;所述第二電阻的第二端與所述第一放大電路的反向輸入端連接;所述第一開關管的輸 入端接地，所述第一開關管的輸出端與所述第二放大電路的輸出端連接，所述第一開關管 的受控端與所述第一電容的第二端連接，所述第一開關管的受控端還與所述第一開關管的 輸出端連接。
[0010] 優(yōu)選地，所述麥克風放大電路還包括整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸入端 與所述第二放大電路的輸出端連接，所述整流濾波電路的輸出端與所述衰減電路的受控端 連接。
[0011] 優(yōu)選地，所述整流濾波電路包括第三電阻、第四電阻、第三電容、第四電容、第一二 極管及第二二極管;所述第三電阻的第一端與所述第一開關管的輸出端連接，所述第三電 阻的第二端與所述第四電阻的第一端連接;所述第四電阻的第二端與所述第一二極管的陰 極連接;所述第一二極管的陽極與所述第二放大電路的輸出端連接;所述第三電容的第一 端與所述第四電阻的第一端連接，所述第三電容的第二端接地;所述第四電容的第一與所 述第四電阻的第二端連接，所述第四電容的第二端接地;所述第二二極管的陽極接地，所述 第二二極管的陰極與所述第一二極管的陽極連接。
[0012] 優(yōu)選地，所述第一放大電路包括第一運算放大器、第五電阻及第五電容;所述第一 運算放大器的同向輸入端與所述偏置電路的第一輸出端連接，所述第一運算放大器的反向 輸入端與所述第二電阻的第二端連接，所述第一運算放大器的輸出端與所述第五電容的第 一端連接，所述第五電容的第二端接負載;所述第五電阻的第一端與所述第一運算放大器 的反向輸入端連接，所述第五電阻的第二端與所述第一運算放大器的輸出端連接。
[0013] 優(yōu)選地，所述第二放大電路包括第二運算放大器、第六電阻、第七電阻、第六電容、 第七電容及第八電容;所述第二運算放大器的同向輸入端與所述偏置電路的第二輸出端連 接，所述第二運算放大器的反向輸入端與所述第六電阻的第一端連接;所述第六電阻的第 二端經所述第六電容接地;所述第二運算放大器的同向輸入端還經所述第七電容與所述第 一運算放大器的輸出端連接;所述第二運算放大器的輸出端經所述第八電容與所述第一二 極管的陽極連接。
[0014] 優(yōu)選地，所述第一運算放大器和所述第二運算放大器集成于同一運放芯片中。
[0015] 優(yōu)選地，所述開關管采用2N3904三極管。
[0016] 優(yōu)選地，所述電壓偏置電路包括電源、第九電容、第八電阻、第九電阻、第十電阻及 第十一電阻;所述第八電阻的第一端與所述電源連接，所述第八電阻的第二端經所述第九 電阻接地，所述第八電阻的第二端還與所述第一放大電路的同向輸入端連接;所述第十電 阻的第一端與所述電源連接，所述第十電阻的第二端經所述第十一電阻接地，所述第十電 阻的第二端還與所述第二放大電路的同向輸入端連接;所述第九電容的第一端與所述電源 連接，所述第九電容的第二端接地。
[0017] -種電子設備，所述電子設備包括如上所述的麥克風放大電路，所述麥克風放大 電路包括衰減電路、偏置電路、第一放大電路及第二放大電路;所述衰減電路的輸入端接入 麥克風輸入的音頻信號，所述衰減電路的輸出端與所述第一放大電路的反向輸入端連接， 所述衰減電路的受控端與所述第二放大電路的輸出端連接;所述第一放大電路的同向輸入 端與所述偏置電路的第一輸出端連接，所述第一放大電路的輸出端接負載;所述第二放大 電路的同向輸入端與所述偏置電路的第二輸出端連接，所述第二放大電路的同向輸入端還 與所述第一放大電路的輸出端連接，所述第二放大電路的反向輸入端接地;其中所述第一 放大電路，用于對輸入的音頻信號進行放大;所述衰減電路，用于對輸入的音頻信號幅值進 行調節(jié);所述偏置電路，用于向所述第一放大電路及第二放大電路提供參考電壓;所述第二 放大電路，用于根據第一放大電路輸出的音頻信號，控制所述衰減電路對輸入的音頻信號 幅值進行調節(jié)。
[0018] 本實用新型技術方案通過設置衰減電路、偏置電路、第一放大電路及第二放大電 路，形成了一種麥克風放大電路。所述偏置電路向所述第一放大電路及第二放大電路提供 參考電壓，第一放大電路對輸入的音頻信號進行放大，第二放大電路根據第一放大電路輸 出的音頻信號，控制所述衰減電路對輸入的音頻信號幅值進行調節(jié)，使得第一放大電路對 輸入音頻信號的增益穩(wěn)定在設定范圍內。本實用新型技術方案采用成本較低的麥克風放大 電路實現(xiàn)了一種具有AGC功能的麥克風放大電路，成本較低，性價比高。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為本實用新型麥克風放大電路一實施例的功能模塊圖；
[0021 ]圖2為本實用新型麥克風放大電路一實施例的電路結構圖。
[0022] 附圖標號說明：
[0025]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部 的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027]需要說明，如在本實用新型中涉及"第一"、"第二"等的描述僅用于描述目的，而不 能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有 "第一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的 技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現(xiàn)為基礎，當技術方案 的結合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本實用新 型要求的保護范圍之內。
[0028] 本實用新型提出一種麥克風放大電路。
[0029] 參照圖1，在本實用新型實施例中，該麥克風放大電路包括衰減電路10、第一放大 電路20、第二放大電路30及偏置電路40;所述衰減電路10的輸入端接入麥克風輸入的音頻 信號，所述衰減電路10的輸出端與所述第一放大電路20的反向輸入端連接，所述衰減電路 1 〇的受控端與所述第二放大電路30的輸出端連接;所述第一放大電路20的同向輸入端與所 述偏置電路40的第一輸出端連接，所述第一放大電路20的輸出端接負載;所述第二放大電 路30的同向輸入端與所述偏置電路40的第二輸出端連接，所述第二放大電路30的同向輸入 端還與所述第一放大電路20的輸出端連接，所述第二放大電路30的反向輸入端接地。
[0030] 其中，所述第一放大電路20用于對輸入的音頻信號進行放大;所述衰減電路10用 于對輸入的音頻信號幅值進行調節(jié);所述偏置電路40用于向所述第一放大電路20及第二放 大電路30提供參考電壓;所述第二放大電路30用于根據第一放大電路20輸出的音頻信號， 控制所述衰減電路10對輸入的音頻信號幅值進行調節(jié)。
[0031] 需要說明的是，外部的音頻信號輸入后接入一個衰減電路10,第一放大電路20為 反向放大;第二放大電路30為正向放大，第二放大電路30正向放大輸出一控制電壓來控制 衰減電路10的衰減量，以調節(jié)輸出至第一放大電路20的音頻信號幅值，達到輸出至負載音 頻信號的自動增益控制的目的。
[0032]本實用新型技術方案通過設置衰減電路10、偏置電路40、第一放大電路20及第二 放大電路30，形成了 一種麥克風放大電路。所述偏置電路40向所述第一放大電路20及第二 放大電路30提供參考電壓，第一放大電路20對輸入的音頻信號進行放大，第二放大電路30 根據第一放大電路20輸出的音頻信號，控制所述衰減電路10對輸入的音頻信號的功率大小 進行調節(jié)，使得第一放大電路20對輸入音頻信號的增益穩(wěn)定在設定范圍內。本實用新型技 術方案采用成本較低的麥克風放大電路實現(xiàn)了一種具有AGC功能的麥克風放大電路，成本 較低，性價比高。
[0033] 具體地，請參照圖2,所述衰減電路10包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、 第二電容C2及第一開關管Q1;所述第一電阻R1的第一端接入麥克風輸入的音頻信號，所述 第一電阻R1的第二端與所述第一電容C1的第一端連接;所述第一電容C1的第二端經所述第 二電容C2與所述第二電阻R2的第一端連接;所述第二電阻R2的第二端與所述第一放大電路 20的反向輸入端連接;所述第一開關管Q1的輸入端接地，所述第一開關管Q1的輸出端與所 述第二放大電路30的輸出端連接，所述第一開關管Q1的受控端與所述第一電容C1的第二端 連接，所述第一開關管Q1的受控端還與所述第一開關管Q1的輸出端連接。
[0034]進一步地，所述麥克風放大電路還包括整流濾波電路50,所述整流濾波電路50的 輸入端與所述第二放大電路30的輸出端連接，所述整流濾波電路50的輸出端與所述衰減電 路10的受控端連接。
[0035]需要說明的是，整流濾波電路50對第二放大電路30輸出的電壓經過濾波整流后， 得到穩(wěn)定的、紋波少的直流電壓。
[0036] 具體地，所述整流濾波電路50包括第三電阻R3、第四電阻R4、第三電容C3、第四電 容C4、第一二極管D1及第二二極管D2;所述第三電阻R3的第一端與所述第一開關管Q1的輸 出端連接，所述第三電阻R3的第二端與所述第四電阻R4的第一端連接;所述第四電阻R4的 第二端與所述第一二極管D1的陰極連接;所述第一二極管D1的陽極與所述第二放大電路30 的輸出端連接;所述第三電容C3的第一端與所述第四電阻R4的第一端連接，所述第三電容 C3的第二端接地;所述第四電容C4的第一與所述第四電阻R4的第二端連接，所述第四電容 C4的第二端接地;所述第二二極管D2的陽極接地，所述第二二極管D2的陰極與所述第一二 極管D1的陽極連接。
[0037] 具體地，所述第一放大電路20包括第一運算放大器U1、第五電阻R5及第五電容C5; 所述第一運算放大器U1的同向輸入端與所述偏置電路40的第一輸出端連接，所述第一運算 放大器U1的反向輸入端與所述第二電阻R2的第二端連接，所述第一運算放大器U1的輸出端 與所述第五電容C5的第一端連接，所述第五電容C5的第二端接負載;所述第五電阻R5的第 一端與所述第一運算放大器U1的反向輸入端連接，所述第五電阻R5的第二端與所述第一運 算放大器U1的輸出端連接。
[0038]需要說明的是，第五電容C5為隔直電容，第五電阻R5為反饋電阻，起到調節(jié)第一放 大電路20增益的作用，使得第一放大電路20的實際增益趨近于設定增益。
[0039] 具體地，所述第二放大電路30包括第二運算放大器U2、第六電阻R6、第七電阻R7、 第六電容C6、第七電容C7及第八電容C8;所述第二運算放大器U2的同向輸入端與所述偏置 電路40的第二輸出端連接，所述第二運算放大器U2的反向輸入端與所述第六電阻R6的第一 端連接;所述第六電阻R6的第二端經所述第六電容C6接地;所述第二運算放大器U2的同向 輸入端還經所述第七電容C7與所述第一運算放大器U1的輸出端連接;所述第二運算放大器 U2的輸出端經所述第八電容C8與所述第一二極管D1的陽極連接。
[0040]易于理解的是，第七電阻R7為反饋電阻，起到調節(jié)第二放大電路30增益的作用，使 得第二放大電路30的實際增益趨近于設定增益，第七電容C7和第八電容C8為隔直電容。 [0041] 進一步地，所述第一運算放大器U1和所述第二運算放大器U2集成于同一運放芯片 中。在本實施例中，采用雙運放芯片，簡化了電路結構，降低了成本。
[0042]本實施例中，所述開關管采用2N3904三極管。
[0043] 具體地，所述偏置電路40包括電源VCC1、第九電容C9、第八電阻R8、第九電阻R9、第 十電阻R10及第十一電阻R11;所述第八電阻R8的第一端與所述電源VCC1連接，所述第八電 阻R8的第二端經所述第九電阻R9接地，所述第八電阻R8的第二端還與所述第一放大電路20 的同向輸入端連接;所述第十電阻R10的第一端與所述電源VCC1連接，所述第十電阻R10的 第二端經所述第十一電阻R11接地，所述第十電阻R10的第二端還與所述第二放大電路30的 同向輸入端連接;所述第九電容C9的第一端與所述電源VCC1連接，所述第九電容C9的第二 端接地。
[0044]需要說明的是，第八電阻R8和第九電阻R9為分壓電阻，用于將電源VCC1的輸出電 壓進行分壓后向第一放大電路20提供參考電壓;第十電阻R10和第十一電阻R11也為分壓電 阻，用于將電源VCC1的輸出電壓進行分壓后向第二放大電路30提供參考電壓。第九電容C9 用于對電源VCC1進行濾波。
[0045]第一運算放大器U1還包括電源端及接地端，第一運算放大器U1的電源端與所述電 源VCC1連接，第一運算放大器U1的接地端接地。
[0046] 第二運算放大器U2還包括電源端及接地端，第二運算放大器U2的電源端與所述電 源VCC1連接，第二運算放大器U2的接地端接地。
[0047] 現(xiàn)結合具體電路對本實用新型技術方案進行闡述：
[0048]當外部輸入的音頻信號幅值增大時，第一運算放大器U1反向輸入端輸入的音頻信 號幅值也增大，第一運算放大器U1輸出的音頻信號幅值也增大;對應通過第七電容C7輸入 至第二運算放大器U2同向輸入端的音頻信號電壓幅值增大，第二運算放大器U2輸出電壓幅 值增大，因此第一開關管Q1集電極電壓升高，從而第一開關管Q1導通，使得輸入至第一運算 放大器U1的音頻信號幅值減少，對應的第一運算放大器U1輸出至負載的音頻信號電壓幅值 降低。
[0049]易于理解的是，當外部輸入的音頻信號功率減小時，第一開關管Q1集電極電壓降 低，第一開關管Q1關斷，使得輸入至第一運算放大器U1的音頻信號幅值增加，對應的第一運 算放大器U1輸出至負載的音頻信號電壓幅值升高。
[0050] 本實用新型技術方案采用價格較低的運放芯片(集成所述第一運算放大器U1和所 述第二運算放大器U2)，實現(xiàn)了一種具有AGC功能的麥克風放大電路，具有較高的性價比。
[0051] 本實用新型還提出一種電子設備，該電子設備包括上述麥克風放大電路，該麥克 風放大電路的具體結構參照上述實施例，由于本電子設備采用了上述所有實施例的全部技 術方案，因此至少具有上述實施例的技術方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。
[0052] 該電子設備可以是電視機、音響等。
[0053] 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍， 凡是在本實用新型的發(fā)明構思下，利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變 換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種麥克風放大電路，其特征在于，包括衰減電路、偏置電路、第一放大電路及第二 放大電路;所述衰減電路的輸入端接入麥克風輸入的音頻信號，所述衰減電路的輸出端與 所述第一放大電路的反向輸入端連接，所述衰減電路的受控端與所述第二放大電路的輸出 端連接;所述第一放大電路的同向輸入端與所述偏置電路的第一輸出端連接，所述第一放 大電路的輸出端接負載;所述第二放大電路的同向輸入端與所述偏置電路的第二輸出端連 接，所述第二放大電路的同向輸入端還與所述第一放大電路的輸出端連接，所述第二放大 電路的反向輸入端接地;其中 所述衰減電路，用于對輸入的音頻信號幅值進行調節(jié)； 所述第一放大電路，用于對所述衰減電路輸入的音頻信號進行放大； 所述偏置電路，用于向所述第一放大電路及第二放大電路提供參考電壓； 所述第二放大電路，用于根據第一放大電路輸出的音頻信號，控制所述衰減電路對輸 入的音頻信號幅值進行調節(jié)。2. 如權利要求1所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述衰減電路包括第一電阻、第 二電阻、第一電容、第二電容及第一開關管;所述第一電阻的第一端接入麥克風輸入的音頻 信號，所述第一電阻的第二端與所述第一電容的第一端連接;所述第一電容的第二端經所 述第二電容與所述第二電阻的第一端連接;所述第二電阻的第二端與所述第一放大電路的 反向輸入端連接;所述第一開關管的輸入端接地，所述第一開關管的輸出端與所述第二放 大電路的輸出端連接，所述第一開關管的受控端與所述第一電容的第二端連接，所述第一 開關管的受控端還與所述第一開關管的輸出端連接。3. 如權利要求2所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述麥克風放大電路還包括整流 濾波電路，所述整流濾波電路的輸入端與所述第二放大電路的輸出端連接，所述整流濾波 電路的輸出端與所述衰減電路的受控端連接。4. 如權利要求3所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述整流濾波電路包括第三電 阻、第四電阻、第三電容、第四電容、第一二極管及第二二極管;所述第三電阻的第一端與所 述第一開關管的輸出端連接，所述第三電阻的第二端與所述第四電阻的第一端連接;所述 第四電阻的第二端與所述第一二極管的陰極連接;所述第一二極管的陽極與所述第二放大 電路的輸出端連接;所述第三電容的第一端與所述第四電阻的第一端連接，所述第三電容 的第二端接地;所述第四電容的第一與所述第四電阻的第二端連接，所述第四電容的第二 端接地;所述第二二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第一二極管的陽極連 接。5. 如權利要求4所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述第一放大電路包括第一運算 放大器、第五電阻及第五電容;所述第一運算放大器的同向輸入端與所述偏置電路的第一 輸出端連接，所述第一運算放大器的反向輸入端與所述第二電阻的第二端連接，所述第一 運算放大器的輸出端與所述第五電容的第一端連接，所述第五電容的第二端接負載;所述 第五電阻的第一端與所述第一運算放大器的反向輸入端連接，所述第五電阻的第二端與所 述第一運算放大器的輸出端連接。6. 如權利要求5所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述第二放大電路包括第二運算 放大器、第六電阻、第七電阻、第六電容、第七電容及第八電容;所述第二運算放大器的同向 輸入端與所述偏置電路的第二輸出端連接，所述第二運算放大器的反向輸入端與所述第六 電阻的第一端連接;所述第六電阻的第二端經所述第六電容接地;所述第二運算放大器的 同向輸入端還經所述第七電容與所述第一運算放大器的輸出端連接;所述第二運算放大器 的輸出端經所述第八電容與所述第一二極管的陽極連接。7. 如權利要求6所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述第一運算放大器和所述第二 運算放大器集成于同一運放芯片中。8. 如權利要求7所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述開關管采用2N3904三極管。9. 如權利要求1所述的麥克風放大電路，其特征在于，所述電壓偏置電路包括電源、第 九電容、第八電阻、第九電阻、第十電阻及第十一電阻;所述第八電阻的第一端與所述電源 連接，所述第八電阻的第二端經所述第九電阻接地，所述第八電阻的第二端還與所述第一 放大電路的同向輸入端連接;所述第十電阻的第一端與所述電源連接，所述第十電阻的第 二端經所述第十一電阻接地，所述第十電阻的第二端還與所述第二放大電路的同向輸入端 連接;所述第九電容的第一端與所述電源連接，所述第九電容的第二端接地。10. -種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括如權利要求1-9任意一項所述的麥 克風放大電路。
【文檔編號】H04R3/00GK205596312SQ201620213483
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】王安偉
【申請人】深圳Tcl數字技術有限公司