专利名称：Pop噪声抑制电路及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种音频处理电路及系统，尤指一种结构简单且能够抑制POP噪声的 POP噪声抑制电路及系统。
背景技术：
POP噪声是指音频系统中普遍存在的在开机与关机过程中产生的噪声。在音频系统开机的时候需要将音频系统静态工作的输入输出电压冲至共模电压， 而在关机的时候又需要将此电压放至0，这样就容易在开机与关机的时候对驱动极驱动的喇叭或耳机造成冲击而形成POP噪声，而让敏感的耳朵很不舒服。因此，有必要提供一种结构简单且能够有效抑制POP噪声的POP噪声抑制电路及系统。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且能够有效抑制POP噪声的POP噪声抑制电路及系统。一种POP噪声抑制电路，用于一音频系统中，所述POP噪声抑制电路包括一电源端、一与所述电源端相连的电压比较器、一充放电信号使能端、一与所述电源端、所述充放电信号使能端及所述电压比较器相连的充放电控制单元、一与所述充放电控制单元及所述电压比较器相连的充放电单元、一与所述充放电单元相连的使能控制端、一与所述充放电单元相连的共模电压产生单元及一与所述充放电控制单元、所述电压比较器及所述充放电单元相连的接地端，所述电压比较器包括一第一电流源、一与所述第一电流源相连的第一场效应管、一第二场效应管、一与所述第一场效应管相连的第三场效应管、一与所述第二场效应管相连的第四场效应管及一连接于所述第一电流源与所述第二场效应管之间的失调电阻。一种POP噪声抑制系统，用于一音频系统中，所述POP噪声抑制系统包括一电源端、一与所述电源端相连用于产生一需要的充放电电流的电压比较器、一用于产生一充放电控制信号的充放电信号使能端、一与所述电源端、所述充放电信号使能端及所述电压比较器相连的充放电控制单元、一与所述充放电控制单元及所述电压比较器相连用于给所述 POP噪声抑制电路进行充电与放电的充放电单元、一与所述充放电单元相连用于控制所述 POP噪声抑制电路的启动与关闭的使能控制端、一与所述充放电单元相连用于产生一共模电压的共模电压产生单元及一与所述充放电控制单元、所述电压比较器及所述充放电单元相连的接地端。相对现有技术，本发明POP噪声抑制电路及系统结构简单，且可以产生缓慢变化的充放电电压，从而能够有效抑制音频系统在开关机的时候形成的POP噪声。
图1为本发明POP噪声抑制系统较佳实施方式的系统框图。
图2为本发明POP噪声抑制电路较佳实施方式的电路图。
具体实施例方式请参阅图1，本发明POP噪声抑制系统较佳实施方式包括一电源端、一与该电源端相连的电压比较器、一充放电信号使能端、一与该电源端、该充放电信号使能端及该电压比较器相连的充放电控制单元、一与该充放电控制单元及该电压比较器相连的充放电单元、 一与该充放电单元相连的使能控制端、一与该充放电单元相连的共模电压产生单元及一与该充放电控制单元、该电压比较器及该充放电单元相连的接地端。该电源端用于为该POP噪声抑制系统提供需要的供电电压；该电压比较器用于产生一需要的充放电电流；该充放电信号使能端用于产生一充放电控制信号，即一充电信号或者放电信号至该充放电控制单元；该充放电控制单元用于控制该充放电单元的充电过程与放电过程；该充放电单元用于给该POP噪声抑制系统进行充电与放电，并形成一 S型缓慢变化的充电电压及一 S型缓慢变化的放电电压；该使能控制端用于控制该POP噪声抑制系统的启动与关闭；该共模电压产生单元用于产生一带有驱动能力的共模电压。请同时参阅图2，图2为本发明POP噪声抑制电路较佳实施方式的电路图。其中，该电源端为电源端VDD ；该电压比较器包括一第一电流源I
si、一第一场效应管Ml、一第二场效应管M2、一第三场效应管M3、一第四场效应管M4及一失
调电阻RO ；该充放电信号使能端为充放电信号使能端CHAR ；该充放电单元包括一第五场效应管M5、一第六场效应管M6、一第七场效应管M7、一第八场效应管M8、一第九场效应管M9、 一第十场效应管M10、一第i^一场效应管Mil、一第十二场效应管M12、一第十三场效应管 M13、一第十四场效应管M14、一第十五场效应管M15、一第十六场效应管M16、一第十七场效应管M17、一第十八场效应管M18、一第十九场效应管M19、一第二电流源I、一第一电阻R1、
一第二电阻R2、一连接电容C、一共模电压端Vbypass及一充放电电各L 该充放电控制单元包括一第二十场效应管M20、一第二十一场效应管M21、一第二十二场效应管M22及一第二十三场效应管M23 ；该共模电压产生单元包括一共模基准电压产生端Vref及一缓冲器 BUFFER ；该使能控制端包括一第一控制端PD及一与该第一控制端PD电平相反的第二控制 ^ PD ；该接地端为接地端GND。本发明POP噪声抑制电路较佳实施方式的具体电路连接关系如下该第一场效应管Ml的栅极与该第十三场效应管M13的漏极及该第十四场效应管M14的漏极相连，该第二场效应管M2的栅极与该第十五场效应管M15的源级及该第十六场效应管M16的漏极相连。 该第二场效应管M2的源级与该失调电阻RO的一端相连，该第一场效应管Ml的源级与该失
调电阻RO的另一端共同与该第一电流源1 ！的一端相连。该第一场效应管Ml的漏极与该
第三场效应管M3的栅极及漏极相连，该第二场效应管M2的漏极与该第四场效应管M4的栅极及漏极、该第五场效应管M5的栅极、该第十二场效应管M12的栅极及该第十八场效应管 M18的漏极相连。该第五场效应管M5的漏极与该第七场效应管M7的源级相连，该第六场效应管M6的栅极与漏极、该第七场效应管M7的栅极、该第十七场效应管M17的漏极共同连
接该第二电流源I 的一端。该第七场效应管M7的漏极与该第八场效应管M8的栅极及漏极、该第九场效应管M9的栅极及该第十九场效应管M19的漏极相连。该第九场效应管M9 的漏极与该第十场效应管MlO的源级相连，该第十场效应管MlO的漏极与该第十一场效应管Mll的漏极及该第一电阻Rl的一端相连，该第十一场效应管Mll的源级与该第十二场效应管M12的漏极相连，该第一电阻Rl的另一端与该第二电阻R2的一端共同与该连接电容 C的一端相连。该第十四场效应管M14的源级、该第十五场效应管M15的漏极、该第二电阻
R2的另一端及该充放电电容C ,的一端与该共模电压端Vbypass相连。该充放电信号使能端CHAR与该第二十场效应管M20的栅极及该第二十一场效应管M21的栅极相连，该第二十场效应管M20的漏极、该第二十一场效应管M21的漏极、该第二十二场效应管M22的栅极、该第二十三场效应管M23的栅极与该第十场效应管MlO的栅极、该第十一场效应管Mll的栅极及该第十五场效应管M15的栅极相连，该第二十二场效应管M22的漏极、该第二十三场效应管M23的漏极与该第十三场效应管M13的栅极、该第十四场效应管M14的栅极及该第十六场效应管M16的栅极相连。该缓冲器BUFFER的一输入端与该共模基准电压产生端Vref相连，该缓冲器BUFFER的另一输入端及其输出端、该第八场效应管M8的源级、该第九场效应管M9的源级、该第十三场效应管M13的源级、该第十九场效应管M19的源级及该第二电流源I」」的另一端共同相连。该第二十场效应管M20的源级、该
第二十二场效应管M22的源级及该第一电流源1 i的另一端共同连接该电源端VDD。该第
三场效应管M3的源级、该第四场效应管M4的源级、该第五场效应管M5的源级、该第六场效应管M6的源级、该第十二场效应管M12的源级、该第十六场效应管M16的源级、该第二十一场效应管M21的源级、该第二十三场效应管M23的源级、该连接电容C的另一端及该充放电
电容C L的另一端与该接地端GND相连。本发明POP噪声抑制电路及系统的工作原理分析如下
当该使能控制端的第一控制端PD为高电平，第二控制端_为低电平时，该POP噪声抑制电路及系统处于关闭状态；当该使能控制端的第一控制端PD为低电平，第二控制端 PD为高电平时，该POP噪声抑制电路及系统开始工作；当该充放电信号使能端CHAR为高电平时，该POP噪声抑制电路及系统开始充电；当该充放电信号使能端CHAR为低电平时，该 POP噪声抑制电路及系统开始放电。其中，该第一电阻Rl与该连接电容C构成了充电过程中的低通滤波器，该第二电阻R2与该连接电容C构成了放电过程中的低通滤波器。当开机时，即电路上电时，该第一控制端PD为低电平，该第二控制端FS为高电平，该充放电信号使能端CHAR为高电平，此时，该充放电单元开启，进入充电过程。该第十场效应管M10、该第十四场效应管M14及该第十六场效应管M16导通，该第十一场效应管 Mil、该第十三场效应管M13及该第十五场效应管M15关断，电压端Va的电压经过导通的第十四场效应管M14跟随该共模电压端Vbypass的电压变化而变化，由于刚开始充电时，该充
放电电容C ζ —端的电压为零，此时电压端Va的电压也为零；电压端Vb的电压经过导通的第十六场效应管M16跟随该接地端GND的电压变化而变化，即在充电过程中电压端Vb 一直保持着零电压。对于电压比较器来说，刚充电时，电压端Va与电压端Vb的电压均为零，由于失调电阻RO的存在，使得电压比较器的两支路电流并不平衡，即电流12的大小远远小于电流Il的大小，经过图2中虚线所示的chargel通路镜像后，对该充放电电容C χ进行充
电，此时的充电电流非常小，该共模电压端Vbypass的电压上升缓慢。在此过程中，该第六场效应管Μ6为该第七场效应管Μ7提供了偏置电压，随着该共模电压端Vbypass的电压的升高，该电压比较器的充电电流12也在不断增大，从而形成了 “S”型充电曲线的下半段。随着电压端Va的电压的升高，充电电流12不断增大，该第四场效应管Μ4的的栅极电压升高，而该第七场效应管Μ7的栅极电压不变，随着充电电流的增加，迫使该第五场效应管Μ5工作在线性区，chargel通路的电流逐渐减小，随着该第五场效应管Μ5的漏源电压的减小，该第七场效应管Μ7转化为该第六场效应管Μ6的电流镜像管，此时充电电流经 charge2通路进行恒流充电，从而形成了 “S”型充电曲线的中段。当共模电压端Vbypass的电压满足以下条件时
Vbypass=V 5膽+| V r腳| ；其中，N GM9与N r_分别为该第九场效应管M9的栅端电压与阈值电压。随着共模电压端Vbypass电压的继续升高，该第九场效应管M9进入线性区，此时流过该第八场效应管M8的电流减小，即充电电流减小，充电速度变缓，从而形成了 “ S ”型充电曲线的上半段。当关机时，即电路下电时，该第一控制端PD为低电平，该第二控制端_为高电平，该充放电信号使能端CHAR为低电平，此时，该充放电单元开启并进入放电过程。该第十场效应管M10、该第十四场效应管M14及该第十六场效应管M16关闭，该第十一场效应管 Mil、该第十三场效应管M13及该第十五场效应管M15导通，电压端Va的电压经过导通的第十三场效应管M13跟随该共模基准电压产生端Vref的电压变化而变化，即在放电过程中， 电压端Va的电压一直保持着共模电压；电压端Vb的电压经过导通的第十五场效应管M15
跟随该共模电压端Vbypass的电压变化而变化，由于刚开始放电时该充放电电容C z—端的电压，即该共模电压端Vbypass的电压等于该共模基准电压产生端Vref的电压，因此电压端Vb的电压与该共模基准电压产生端Vref的电压相等。由于失调电阻RO的存在，使得电压比较器的两支路电流并不平衡，当电压端Va的电压、电压端Vb的电压与该共模基准电压产生端Vref的电压相等时，电流12的大小远远小于电流Il的大小，此时的放电电流很小，并形成了 “S”型放电曲线的上半段。 由于电压端Va的电压一直保持着共模电压，随着电压端Vb的电压的逐渐下降，经过图2中虚线所示的discharge通路的电流12逐渐变大，此时该第四场效应管M4的栅极电压升高，该第十二场效应管M12的漏源电压逐渐降低，当满足下面条件时
Vbypass=V mmu =V Safl2 V rafl2 | ；其中 V 、V ^ 12 与 V T}mn 分另Ij为该第十二场效应管M12的漏源电压、栅源电压及阈值电压。随着该共模电压端Vbypass的电压的继续降低，该第十二场效应管M12工作在线性区，此时电流镜像能力变弱，而电流12却在逐渐增大，此时的放电电流会在一段时间内变化很小，可近似为恒流，从而形成了 “S”型放电曲线的中段。随着该第四场效应管M4的栅极电压继续升高，漏源电压的继续降低，放电电流逐渐变小，从而形成了 “ S”型放电曲线的下半段。
本发明POP噪声抑制电路及系统结构简单，且可以产生缓慢变化的充放电电压， 从而能够有效抑制音频系统在开关机的时候形成的POP噪声。
权利要求
1.一种POP噪声抑制电路，用于一音频系统中，其特征在于所述POP噪声抑制电路包括一电源端、一与所述电源端相连的电压比较器、一充放电信号使能端、一与所述电源端、 所述充放电信号使能端及所述电压比较器相连的充放电控制单元、一与所述充放电控制单元及所述电压比较器相连的充放电单元、一与所述充放电单元相连的使能控制端、一与所述充放电单元相连的共模电压产生单元及一与所述充放电控制单元、所述电压比较器及所述充放电单元相连的接地端，所述电压比较器包括一第一电流源、一与所述第一电流源相连的第一场效应管、一第二场效应管、一与所述第一场效应管相连的第三场效应管、一与所述第二场效应管相连的第四场效应管及一连接于所述第一电流源与所述第二场效应管之间的失调电阻。
2.如权利要求1所述的POP噪声抑制电路，其特征在于所述充放电单元包括一第五场效应管、一第六场效应管、一连接于所述第五场效应管与所述第六场效应管之间的第七场效应管、一与所述第七场效应管相连的第八场效应管、一与所述第八场效应管相连的第九场效应管、一与所述第九场效应管相连的第十场效应管、一与所述第十场效应管相连的第十一场效应管、一与所述第十一场效应管相连的第十二场效应管、一第十三场效应管、一与所述第十三场效应管相连的第十四场效应管、一与所述第十四场效应管相连的第十五场效应管、一与所述第十五场效应管相连的第十六场效应管、一与所述使能控制端相连的第十七场效应管、一与所述第十七场效应管相连的第十八场效应管、一连接于所述第八场效应管与所述第九场效应管之间的第十九场效应管、一与所述第六场效应管相连的第二电流源、一与所述第十场效应管及所述第十一场效应管相连的第一电阻、一与所述第一电阻相连的第二电阻、一与所述第一电阻及所述第二电阻相连的连接电容、一共模电压端及一与所述共模电压端相连的充放电电容。
3.如权利要求2所述的POP噪声抑制电路，其特征在于所述充放电控制单元包括一与所述充放电信号使能端相连的第二十场效应管、一与所述充放电信号使能端相连的第二十一场效应管、一与所述第二十场效应管及所述第二十一场效应管相连的第二十二场效应管及一与所述第二十二场效应管相连的第二十三场效应管，所述共模电压产生单元包括一共模基准电压产生端及一与所述共模基准电压产生端相连的缓冲器，所述使能控制端包括一第一控制端及一与所述第一控制端电平相反的第二控制端。
4.如权利要求3所述的POP噪声抑制电路，其特征在于所述第一场效应管的栅极与所述第十三场效应管的漏极及所述第十四场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的栅极与所述第十五场效应管的源级及所述第十六场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的源级与所述失调电阻的一端相连，所述第一场效应管的源级与所述失调电阻的另一端及所述第一电流源的一端相连，所述第一场效应管的漏极与所述第三场效应管的栅极及漏极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第四场效应管的栅极及漏极、所述第五场效应管的栅极、所述第十二场效应管的栅极及所述第十八场效应管的漏极相连，所述第五场效应管的漏极与所述第七场效应管的源级相连，所述第六场效应管的栅极与漏极、所述第七场效应管的栅极、所述第十七场效应管的漏极共同连接所述第二电流源的一端。
5.如权利要求4所述的POP噪声抑制电路，其特征在于所述第七场效应管的漏极与所述第八场效应管的栅极及漏极、所述第九场效应管的栅极及所述第十九场效应管的漏极相连，所述第九场效应管的漏极与所述第十场效应管的源级相连，所述第十场效应管的漏极与所述第十一场效应管的漏极及所述第一电阻的一端相连，所述第十一场效应管的源级与所述第十二场效应管的漏极相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端共同与所述连接电容的一端相连，所述第十四场效应管的源级、所述第十五场效应管的漏极、所述第二电阻的另一端及所述充放电电容的一端与所述共模电压端相连。
6.如权利要求5所述的POP噪声抑制电路，其特征在于所述充放电信号使能端与所述第二十场效应管的栅极及所述第二十一场效应管的栅极相连，所述第二十场效应管的漏极、所述第二十一场效应管的漏极、所述第二十二场效应管的栅极、所述第二十三场效应管的栅极与所述第十场效应管的栅极、所述第十一场效应管的栅极及所述第十五场效应管的栅极相连，所述第二十二场效应管的漏极、所述第二十三场效应管的漏极与所述第十三场效应管的栅极、所述第十四场效应管的栅极及所述第十六场效应管的栅极相连，所述缓冲器的一输入端与所述共模基准电压产生端相连，所述缓冲器的另一输入端及其输出端、 所述第八场效应管的源级、所述第九场效应管的源级、所述第十三场效应管的源级、所述第十九场效应管的源级及所述第二电流源的另一端共同相连。
7.如权利要求6所述的POP噪声抑制电路，其特征在于所述第二十场效应管的源级、 所述第二十二场效应管的源级及所述第一电流源的另一端共同连接所述电源端，所述第三场效应管的源级、所述第四场效应管的源级、所述第五场效应管的源级、所述第六场效应管的源级、所述第十二场效应管的源级、所述第十六场效应管的源级、所述第二十一场效应管的源级、所述第二十三场效应管的源级、所述连接电容的另一端及所述充放电电容的另一端与所述接地端相连。
8.—种POP噪声抑制系统，用于一音频系统中，其特征在于所述POP噪声抑制系统包括一电源端、一与所述电源端相连用于产生一需要的充放电电流的电压比较器、一用于产生一充放电控制信号的充放电信号使能端、一与所述电源端、所述充放电信号使能端及所述电压比较器相连的充放电控制单元、一与所述充放电控制单元及所述电压比较器相连用于给所述POP噪声抑制电路进行充电与放电的充放电单元、一与所述充放电单元相连用于控制所述POP噪声抑制电路的启动与关闭的使能控制端、一与所述充放电单元相连用于产生一共模电压的共模电压产生单元及一与所述充放电控制单元、所述电压比较器及所述充放电单元相连的接地端。
9.如权利要求8所述的POP噪声抑制系统，其特征在于所述电压比较器包括一第一电流源、一与所述第一电流源相连的第一场效应管、一第二场效应管、一与所述第一场效应管相连的第三场效应管、一与所述第二场效应管相连的第四场效应管及一连接于所述第一电流源与所述第二场效应管之间的失调电阻，所述充放电控制单元包括一与所述充放电信号使能端相连的第二十场效应管、一与所述充放电信号使能端相连的第二十一场效应管、 一与所述第二十场效应管及所述第二十一场效应管相连的第二十二场效应管及一与所述第二十二场效应管相连的第二十三场效应管，所述共模电压产生单元包括一共模基准电压产生端及一与所述共模基准电压产生端相连的缓冲器，所述使能控制端包括一第一控制端及一与所述第一控制端电平相反的第二控制端。
10.如权利要求9所述的POP噪声抑制系统，其特征在于所述充放电单元包括一第五场效应管、一第六场效应管、一连接于所述第五场效应管与所述第六场效应管之间的第七场效应管、一与所述第七场效应管相连的第八场效应管、一与所述第八场效应管相连的第九场效应管、一与所述第九场效应管相连的第十场效应管、一与所述第十场效应管相连的第十一场效应管、一与所述第十一场效应管相连的第十二场效应管、一第十三场效应管、一与所述第十三场效应管相连的第十四场效应管、一与所述第十四场效应管相连的第十五场效应管、一与所述第十五场效应管相连的第十六场效应管、一与所述使能控制端相连的第十七场效应管、一与所述第十七场效应管相连的第十八场效应管、一连接于所述第八场效应管与所述第九场效应管之间的第十九场效应管、一与所述第六场效应管相连的第二电流源、一与所述第十场效应管及所述第十一场效应管相连的第一电阻、一与所述第一电阻相连的第二电阻、一与所述第一电阻及所述第二电阻相连的连接电容、一共模电压端及一与所述共模电压端相连的充放电电容。
全文摘要
一种POP噪声抑制电路，包括一电源端、一电压比较器、一充放电信号使能端、一充放电控制单元、一充放电单元、一使能控制端、一共模电压产生单元及一与所述充放电控制单元、所述电压比较器及所述充放电单元相连的接地端，所述电压比较器包括一第一电流源、一与所述第一电流源相连的第一场效应管、一第二场效应管、一与所述第一场效应管相连的第三场效应管、一与所述第二场效应管相连的第四场效应管及一连接于所述第一电流源与所述第二场效应管之间的失调电阻。本发明还提供一种POP噪声抑制系统。本发明能够有效抑制POP噪声。
文档编号H04R3/02GK102547529SQ201210042910
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者杨保顶 申请人:四川和芯微电子股份有限公司