基于MAX9060比较器的插孔自动检测电路设计

2011-06-24 14:06:19来源: 互联网 关键字:MAX9060  比较器  插孔自动检测

  便携式电子设备大多采用3芯或4芯插孔,它可以作为立体声耳机插孔,带麦克风输入和压簧开关的单声道耳机插孔,也可以作为带有麦克风/压簧开关组合的立体声耳机插孔。利用MAX9060系列超小尺寸、微功耗比较器,通过不同的配置方式对外部附件进行检测,不仅把功耗控制在可以忽略的等级,还为产品提供了一种小巧、简单、具有极高性价比的检测方案。

  目前,绝大多数电子设备(手机、PDA、笔记本电脑、手持式媒体播放器、游戏机等产品)通常需要连接外部附件。因此,这些设备需要专用的逻辑电路,用于自动检测附件的连接并识别其类型,从而使内部控制电路进行相应的调整。

  增加电路实现自动检测/选择功能会提高系统功耗,这就带来了问题。作为设计人员,应该尽可能降低功耗,确保系统以最小的空间满足“绿色”环保的设计目标。为达到这一目的,超小尺寸、微功耗比较器,例如MAX9060系列,成为当前市场的最佳选择。这些比较器是帮助设计人员控制功耗的关键所在。

  硬件电路检测插孔的连接

  我们首先简单回顾自动检测插孔的基本原理。

  以典型的耳机插孔电路(图1)为例。如图所示,在检测引脚连接一个上拉电阻,这样即可产生一个信号,表示耳机或其它外部装置是否插入插孔。典型连接中,如果有某个外部装置插入,检测引脚将断开。

  


 

  图1.插孔自动检测电路

  没有附件插入插孔时,输出信号被拉高;有附件插入插孔时,信号被拉低。该检测信号连接到一个微控制器端口,它能够在扬声器(无耳机时)和耳机扬声器(有耳机时)之间自动切换音频信号

  在微控制器输入之前,可以通过一个简单的晶体管对检测信号进行缓冲。该晶体管还可提供必要的电平转换,以便与控制器连接。在手机、PDA等空间受限应用中,需要选择封装尺寸不大于几个毫米的晶体管。也可以利用低成本、低功耗的超小尺寸比较器提供缓冲和电平转换功能。例如MAX9060系列,采用1mm × 1mm晶片级封装,仅消耗1µA电流。

  耳机检测

  图1所示的音频插孔设计用于处理常见的3芯音频插头。该插头连接到立体声耳机或带有麦克风的单声道耳机。利用下述电路,可以轻松地区分出立体声和单声道+麦克风耳机。电路设计依据为:耳机电阻很低(通常为8Ω、16Ω或32Ω),而麦克风电阻很高(600Ω至10kΩ)。

  这里简单介绍一下常见音频插孔和驻极体麦克风,有助于理解这些电路。在一个3芯音频插孔(图2)中,“插头”前端在立体声耳机承载左声道音频信号,在带麦克风的单声道耳机中承载麦克风信号。对于立体声耳机,“金属环”位置连接右声道信号,“套筒”接地;对于带麦克风的单声道耳机,“金属环”连接单声道麦克风的输入音频通道,“套筒”接地。

  

三芯音频插孔

 

  图2. 三芯音频插孔

  驻极体麦克风

  典型的驻极体麦克风(图3)有一个电容元件,其电容随机械振动发生变化,从而产生与声波成比例的变化电压。驻极体麦克风始终具有内部静态电荷,无需外部电源。不过,仍然需要几个伏特的电压来为内部前置放大器FET供电。

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关键字:MAX9060  比较器  插孔自动检测

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0624/article_2790.html
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