麦克风放大电路及电子设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种了麦克风放大电路及电子设备，其中该麦克风放大电路包括用于对输入音频信号的幅值进行调节的衰减电路、用于向第一放大电路及第二放大电路提供参考电压的偏置电路、用于对输入的音频信号进行放大的第一放大电路、用于控制衰减电路对输入的音频信号幅值进行调节第二放大电路；衰减电路经第一放大电路的反向输入端与负载连接；偏置电路分别与第一放大电路及第二放大电路的同向输入端连接，第二放大电路的输出端与衰减电路的受控端连接；第二放大电路的同向输入端还与第二放大电路的输出端连接，第二放大电路的反向输入端接地。本实用新型技术方案具有AGC功能且成本较低。
【专利说明】
麦克风放大电路及电子设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及音频处理技术领域，特别涉及一种麦克风放大电路及应用该放大 电路的电子设备。
【背景技术】
[0002] 目前麦克风放大电路通常有以下两种应用电路:一种是应用简单的运放组成的单 级或级联放大电路实现对麦克风信号的放大，这种无前置衰减器的电路不具有自动增益控 制能力，很容易形成大信号的失真，即使装有限幅电路，也会在限幅点存在失真现象；另一 种是采用专用的运放芯片，如MAX9814芯片，具有AGC(Automatic Gain Control，自动增益 控制)功能，缺点是价格较高。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的主要目的是提供一种麦克风放大电路，旨在实现一种具有AGC功能 的且成本较低的麦克风放大电路。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提出了一种麦克风放大电路，包括衰减电路、偏置电 路、第一放大电路及第二放大电路;所述衰减电路的输入端接入麦克风输入的音频信号，所 述衰减电路的输出端与所述第一放大电路的反向输入端连接，所述衰减电路的受控端与所 述第二放大电路的输出端连接;所述第一放大电路的同向输入端与所述偏置电路的第一输 出端连接，所述第一放大电路的输出端接负载;所述第二放大电路的同向输入端与所述偏 置电路的第二输出端连接，所述第二放大电路的同向输入端还与所述第一放大电路的输出 端连接，所述第二放大电路的反向输入端接地;其中
[0005] 所述第一放大电路，用于对输入的音频信号进行放大；
[0006] 所述衰减电路，用于对输入的音频信号幅值进行调节；
[0007] 所述偏置电路，用于向所述第一放大电路及第二放大电路提供参考电压；
[0008] 所述第二放大电路，用于根据第一放大电路输出的音频信号，控制所述衰减电路 对输入的音频信号幅值进行调节。
[0009] 优选地，所述衰减电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容及第一开关 管;所述第一电阻的第一端接入麦克风输入的音频信号，所述第一电阻的第二端与所述第 一电容的第一端连接;所述第一电容的第二端经所述第二电容与所述第二电阻的第一端连 接;所述第二电阻的第二端与所述第一放大电路的反向输入端连接;所述第一开关管的输 入端接地，所述第一开关管的输出端与所述第二放大电路的输出端连接，所述第一开关管 的受控端与所述第一电容的第二端连接，所述第一开关管的受控端还与所述第一开关管的 输出端连接。
[0010] 优选地，所述麦克风放大电路还包括整流滤波电路，所述整流滤波电路的输入端 与所述第二放大电路的输出端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述衰减电路的受控端 连接。
[0011] 优选地，所述整流滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第三电容、第四电容、第一二 极管及第二二极管;所述第三电阻的第一端与所述第一开关管的输出端连接，所述第三电 阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接;所述第四电阻的第二端与所述第一二极管的阴 极连接;所述第一二极管的阳极与所述第二放大电路的输出端连接;所述第三电容的第一 端与所述第四电阻的第一端连接，所述第三电容的第二端接地;所述第四电容的第一与所 述第四电阻的第二端连接，所述第四电容的第二端接地;所述第二二极管的阳极接地，所述 第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接。
[0012] 优选地，所述第一放大电路包括第一运算放大器、第五电阻及第五电容;所述第一 运算放大器的同向输入端与所述偏置电路的第一输出端连接，所述第一运算放大器的反向 输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第五电容的第 一端连接，所述第五电容的第二端接负载;所述第五电阻的第一端与所述第一运算放大器 的反向输入端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端连接。
[0013] 优选地，所述第二放大电路包括第二运算放大器、第六电阻、第七电阻、第六电容、 第七电容及第八电容;所述第二运算放大器的同向输入端与所述偏置电路的第二输出端连 接，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第六电阻的第一端连接;所述第六电阻的第 二端经所述第六电容接地;所述第二运算放大器的同向输入端还经所述第七电容与所述第 一运算放大器的输出端连接;所述第二运算放大器的输出端经所述第八电容与所述第一二 极管的阳极连接。
[0014] 优选地，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器集成于同一运放芯片中。
[0015] 优选地，所述开关管采用2N3904三极管。
[0016] 优选地，所述电压偏置电路包括电源、第九电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻及 第十一电阻;所述第八电阻的第一端与所述电源连接，所述第八电阻的第二端经所述第九 电阻接地，所述第八电阻的第二端还与所述第一放大电路的同向输入端连接;所述第十电 阻的第一端与所述电源连接，所述第十电阻的第二端经所述第十一电阻接地，所述第十电 阻的第二端还与所述第二放大电路的同向输入端连接;所述第九电容的第一端与所述电源 连接，所述第九电容的第二端接地。
[0017] -种电子设备，所述电子设备包括如上所述的麦克风放大电路，所述麦克风放大 电路包括衰减电路、偏置电路、第一放大电路及第二放大电路;所述衰减电路的输入端接入 麦克风输入的音频信号，所述衰减电路的输出端与所述第一放大电路的反向输入端连接， 所述衰减电路的受控端与所述第二放大电路的输出端连接;所述第一放大电路的同向输入 端与所述偏置电路的第一输出端连接，所述第一放大电路的输出端接负载;所述第二放大 电路的同向输入端与所述偏置电路的第二输出端连接，所述第二放大电路的同向输入端还 与所述第一放大电路的输出端连接，所述第二放大电路的反向输入端接地;其中所述第一 放大电路，用于对输入的音频信号进行放大;所述衰减电路，用于对输入的音频信号幅值进 行调节;所述偏置电路，用于向所述第一放大电路及第二放大电路提供参考电压;所述第二 放大电路，用于根据第一放大电路输出的音频信号，控制所述衰减电路对输入的音频信号 幅值进行调节。
[0018] 本实用新型技术方案通过设置衰减电路、偏置电路、第一放大电路及第二放大电 路，形成了一种麦克风放大电路。所述偏置电路向所述第一放大电路及第二放大电路提供 参考电压，第一放大电路对输入的音频信号进行放大，第二放大电路根据第一放大电路输 出的音频信号，控制所述衰减电路对输入的音频信号幅值进行调节，使得第一放大电路对 输入音频信号的增益稳定在设定范围内。本实用新型技术方案采用成本较低的麦克风放大 电路实现了一种具有AGC功能的麦克风放大电路，成本较低，性价比高。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0020] 图1为本实用新型麦克风放大电路一实施例的功能模块图；
[0021 ]图2为本实用新型麦克风放大电路一实施例的电路结构图。
[0022] 附图标号说明：
[0025]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0026]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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。
[0027]需要说明，如在本实用新型中涉及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的，而不 能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有 "第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的 技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案 的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新 型要求的保护范围之内。
[0028] 本实用新型提出一种麦克风放大电路。
[0029] 参照图1，在本实用新型实施例中，该麦克风放大电路包括衰减电路10、第一放大 电路20、第二放大电路30及偏置电路40;所述衰减电路10的输入端接入麦克风输入的音频 信号，所述衰减电路10的输出端与所述第一放大电路20的反向输入端连接，所述衰减电路 1 〇的受控端与所述第二放大电路30的输出端连接;所述第一放大电路20的同向输入端与所 述偏置电路40的第一输出端连接，所述第一放大电路20的输出端接负载;所述第二放大电 路30的同向输入端与所述偏置电路40的第二输出端连接，所述第二放大电路30的同向输入 端还与所述第一放大电路20的输出端连接，所述第二放大电路30的反向输入端接地。
[0030] 其中，所述第一放大电路20用于对输入的音频信号进行放大;所述衰减电路10用 于对输入的音频信号幅值进行调节;所述偏置电路40用于向所述第一放大电路20及第二放 大电路30提供参考电压;所述第二放大电路30用于根据第一放大电路20输出的音频信号， 控制所述衰减电路10对输入的音频信号幅值进行调节。
[0031] 需要说明的是，外部的音频信号输入后接入一个衰减电路10,第一放大电路20为 反向放大;第二放大电路30为正向放大，第二放大电路30正向放大输出一控制电压来控制 衰减电路10的衰减量，以调节输出至第一放大电路20的音频信号幅值，达到输出至负载音 频信号的自动增益控制的目的。
[0032]本实用新型技术方案通过设置衰减电路10、偏置电路40、第一放大电路20及第二 放大电路30，形成了 一种麦克风放大电路。所述偏置电路40向所述第一放大电路20及第二 放大电路30提供参考电压，第一放大电路20对输入的音频信号进行放大，第二放大电路30 根据第一放大电路20输出的音频信号，控制所述衰减电路10对输入的音频信号的功率大小 进行调节，使得第一放大电路20对输入音频信号的增益稳定在设定范围内。本实用新型技 术方案采用成本较低的麦克风放大电路实现了一种具有AGC功能的麦克风放大电路，成本 较低，性价比高。
[0033] 具体地，请参照图2,所述衰减电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、 第二电容C2及第一开关管Q1;所述第一电阻R1的第一端接入麦克风输入的音频信号，所述 第一电阻R1的第二端与所述第一电容C1的第一端连接;所述第一电容C1的第二端经所述第 二电容C2与所述第二电阻R2的第一端连接;所述第二电阻R2的第二端与所述第一放大电路 20的反向输入端连接;所述第一开关管Q1的输入端接地，所述第一开关管Q1的输出端与所 述第二放大电路30的输出端连接，所述第一开关管Q1的受控端与所述第一电容C1的第二端 连接，所述第一开关管Q1的受控端还与所述第一开关管Q1的输出端连接。
[0034]进一步地，所述麦克风放大电路还包括整流滤波电路50,所述整流滤波电路50的 输入端与所述第二放大电路30的输出端连接，所述整流滤波电路50的输出端与所述衰减电 路10的受控端连接。
[0035]需要说明的是，整流滤波电路50对第二放大电路30输出的电压经过滤波整流后， 得到稳定的、纹波少的直流电压。
[0036] 具体地，所述整流滤波电路50包括第三电阻R3、第四电阻R4、第三电容C3、第四电 容C4、第一二极管D1及第二二极管D2;所述第三电阻R3的第一端与所述第一开关管Q1的输 出端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接;所述第四电阻R4的 第二端与所述第一二极管D1的阴极连接;所述第一二极管D1的阳极与所述第二放大电路30 的输出端连接;所述第三电容C3的第一端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第三电容 C3的第二端接地;所述第四电容C4的第一与所述第四电阻R4的第二端连接，所述第四电容 C4的第二端接地;所述第二二极管D2的阳极接地，所述第二二极管D2的阴极与所述第一二 极管D1的阳极连接。
[0037] 具体地，所述第一放大电路20包括第一运算放大器U1、第五电阻R5及第五电容C5; 所述第一运算放大器U1的同向输入端与所述偏置电路40的第一输出端连接，所述第一运算 放大器U1的反向输入端与所述第二电阻R2的第二端连接，所述第一运算放大器U1的输出端 与所述第五电容C5的第一端连接，所述第五电容C5的第二端接负载;所述第五电阻R5的第 一端与所述第一运算放大器U1的反向输入端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第一运 算放大器U1的输出端连接。
[0038]需要说明的是，第五电容C5为隔直电容，第五电阻R5为反馈电阻，起到调节第一放 大电路20增益的作用，使得第一放大电路20的实际增益趋近于设定增益。
[0039] 具体地，所述第二放大电路30包括第二运算放大器U2、第六电阻R6、第七电阻R7、 第六电容C6、第七电容C7及第八电容C8;所述第二运算放大器U2的同向输入端与所述偏置 电路40的第二输出端连接，所述第二运算放大器U2的反向输入端与所述第六电阻R6的第一 端连接;所述第六电阻R6的第二端经所述第六电容C6接地;所述第二运算放大器U2的同向 输入端还经所述第七电容C7与所述第一运算放大器U1的输出端连接;所述第二运算放大器 U2的输出端经所述第八电容C8与所述第一二极管D1的阳极连接。
[0040]易于理解的是，第七电阻R7为反馈电阻，起到调节第二放大电路30增益的作用，使 得第二放大电路30的实际增益趋近于设定增益，第七电容C7和第八电容C8为隔直电容。 [0041] 进一步地，所述第一运算放大器U1和所述第二运算放大器U2集成于同一运放芯片 中。在本实施例中，采用双运放芯片，简化了电路结构，降低了成本。
[0042]本实施例中，所述开关管采用2N3904三极管。
[0043] 具体地，所述偏置电路40包括电源VCC1、第九电容C9、第八电阻R8、第九电阻R9、第 十电阻R10及第十一电阻R11;所述第八电阻R8的第一端与所述电源VCC1连接，所述第八电 阻R8的第二端经所述第九电阻R9接地，所述第八电阻R8的第二端还与所述第一放大电路20 的同向输入端连接;所述第十电阻R10的第一端与所述电源VCC1连接，所述第十电阻R10的 第二端经所述第十一电阻R11接地，所述第十电阻R10的第二端还与所述第二放大电路30的 同向输入端连接;所述第九电容C9的第一端与所述电源VCC1连接，所述第九电容C9的第二 端接地。
[0044]需要说明的是，第八电阻R8和第九电阻R9为分压电阻，用于将电源VCC1的输出电 压进行分压后向第一放大电路20提供参考电压;第十电阻R10和第十一电阻R11也为分压电 阻，用于将电源VCC1的输出电压进行分压后向第二放大电路30提供参考电压。第九电容C9 用于对电源VCC1进行滤波。
[0045]第一运算放大器U1还包括电源端及接地端，第一运算放大器U1的电源端与所述电 源VCC1连接，第一运算放大器U1的接地端接地。
[0046] 第二运算放大器U2还包括电源端及接地端，第二运算放大器U2的电源端与所述电 源VCC1连接，第二运算放大器U2的接地端接地。
[0047] 现结合具体电路对本实用新型技术方案进行阐述：
[0048]当外部输入的音频信号幅值增大时，第一运算放大器U1反向输入端输入的音频信 号幅值也增大，第一运算放大器U1输出的音频信号幅值也增大;对应通过第七电容C7输入 至第二运算放大器U2同向输入端的音频信号电压幅值增大，第二运算放大器U2输出电压幅 值增大，因此第一开关管Q1集电极电压升高，从而第一开关管Q1导通，使得输入至第一运算 放大器U1的音频信号幅值减少，对应的第一运算放大器U1输出至负载的音频信号电压幅值 降低。
[0049]易于理解的是，当外部输入的音频信号功率减小时，第一开关管Q1集电极电压降 低，第一开关管Q1关断，使得输入至第一运算放大器U1的音频信号幅值增加，对应的第一运 算放大器U1输出至负载的音频信号电压幅值升高。
[0050] 本实用新型技术方案采用价格较低的运放芯片(集成所述第一运算放大器U1和所 述第二运算放大器U2)，实现了一种具有AGC功能的麦克风放大电路，具有较高的性价比。
[0051] 本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括上述麦克风放大电路，该麦克 风放大电路的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技 术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0052] 该电子设备可以是电视机、音响等。
[0053] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变 换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种麦克风放大电路，其特征在于，包括衰减电路、偏置电路、第一放大电路及第二 放大电路;所述衰减电路的输入端接入麦克风输入的音频信号，所述衰减电路的输出端与 所述第一放大电路的反向输入端连接，所述衰减电路的受控端与所述第二放大电路的输出 端连接;所述第一放大电路的同向输入端与所述偏置电路的第一输出端连接，所述第一放 大电路的输出端接负载;所述第二放大电路的同向输入端与所述偏置电路的第二输出端连 接，所述第二放大电路的同向输入端还与所述第一放大电路的输出端连接，所述第二放大 电路的反向输入端接地;其中 所述衰减电路，用于对输入的音频信号幅值进行调节； 所述第一放大电路，用于对所述衰减电路输入的音频信号进行放大； 所述偏置电路，用于向所述第一放大电路及第二放大电路提供参考电压； 所述第二放大电路，用于根据第一放大电路输出的音频信号，控制所述衰减电路对输 入的音频信号幅值进行调节。2. 如权利要求1所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述衰减电路包括第一电阻、第 二电阻、第一电容、第二电容及第一开关管;所述第一电阻的第一端接入麦克风输入的音频 信号，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接;所述第一电容的第二端经所 述第二电容与所述第二电阻的第一端连接;所述第二电阻的第二端与所述第一放大电路的 反向输入端连接;所述第一开关管的输入端接地，所述第一开关管的输出端与所述第二放 大电路的输出端连接，所述第一开关管的受控端与所述第一电容的第二端连接，所述第一 开关管的受控端还与所述第一开关管的输出端连接。3. 如权利要求2所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述麦克风放大电路还包括整流 滤波电路，所述整流滤波电路的输入端与所述第二放大电路的输出端连接，所述整流滤波 电路的输出端与所述衰减电路的受控端连接。4. 如权利要求3所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括第三电 阻、第四电阻、第三电容、第四电容、第一二极管及第二二极管;所述第三电阻的第一端与所 述第一开关管的输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接;所述 第四电阻的第二端与所述第一二极管的阴极连接;所述第一二极管的阳极与所述第二放大 电路的输出端连接;所述第三电容的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第三电容 的第二端接地;所述第四电容的第一与所述第四电阻的第二端连接，所述第四电容的第二 端接地;所述第二二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连 接。5. 如权利要求4所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述第一放大电路包括第一运算 放大器、第五电阻及第五电容;所述第一运算放大器的同向输入端与所述偏置电路的第一 输出端连接，所述第一运算放大器的反向输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第一 运算放大器的输出端与所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端接负载;所述 第五电阻的第一端与所述第一运算放大器的反向输入端连接，所述第五电阻的第二端与所 述第一运算放大器的输出端连接。6. 如权利要求5所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述第二放大电路包括第二运算 放大器、第六电阻、第七电阻、第六电容、第七电容及第八电容;所述第二运算放大器的同向 输入端与所述偏置电路的第二输出端连接，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第六 电阻的第一端连接;所述第六电阻的第二端经所述第六电容接地;所述第二运算放大器的 同向输入端还经所述第七电容与所述第一运算放大器的输出端连接;所述第二运算放大器 的输出端经所述第八电容与所述第一二极管的阳极连接。7. 如权利要求6所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述第一运算放大器和所述第二 运算放大器集成于同一运放芯片中。8. 如权利要求7所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述开关管采用2N3904三极管。9. 如权利要求1所述的麦克风放大电路，其特征在于，所述电压偏置电路包括电源、第 九电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻及第十一电阻;所述第八电阻的第一端与所述电源 连接，所述第八电阻的第二端经所述第九电阻接地，所述第八电阻的第二端还与所述第一 放大电路的同向输入端连接;所述第十电阻的第一端与所述电源连接，所述第十电阻的第 二端经所述第十一电阻接地，所述第十电阻的第二端还与所述第二放大电路的同向输入端 连接;所述第九电容的第一端与所述电源连接，所述第九电容的第二端接地。10. -种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-9任意一项所述的麦 克风放大电路。
【文档编号】H04R3/00GK205596312SQ201620213483
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】王安伟
【申请人】深圳Tcl数字技术有限公司