可支持差分和單端信號的便攜式產品音頻接口設計
圖4:運算放大器用于在差分音頻放大器中產生反向信號。
替代運算放大器產生差分信號的另一個方法是采用1:1的變壓器。該變壓器可簡化電路,但增加了尺寸,特別是高度。需要注意的是,變壓器的頻率范圍必須處于系統(tǒng)能夠放大的音頻信號范圍之內。原始的輸入信號必須采用交流旁路電容來使直流與地隔離。模擬開關用于使該放大器的增益在2倍(單端輸入)和1倍(差分輸入)之間進行轉換。變壓器電路的簡化實現(xiàn)方法如圖5所示。完整的電路還必須包括其它元件,以便平衡輸入。
圖5:變壓器簡化了差分信號的產生。
利用標準單旋電位計可有幾種方法實現(xiàn)對音量的控制。如前所述,旋轉旋鈕時,具有對數(shù)特性的電位計能產生平滑的音量控制。該電位計可以對電路進行計數(shù),從而產生線性的響應。對于差分輸入,單聲道系統(tǒng)需要2個電位計,而立體聲系統(tǒng)則需要4個電位計。
最簡單的實現(xiàn)方法是在電位計中的輸入音頻信號和地之間放置一個電阻,滑動端與音頻放大器的輸入相連接?;瑒佣说妮敵雠c輸入信號成比例。如果音頻放大器需要大電流輸入,則將影響音頻放大器的輸入電阻比例,因而不會產生期望的增益。當電容與電位計阻抗相關時,會出現(xiàn)其它問題,很可能產生旁路濾波器(在電位計中濾掉某些頻率的信號)。
這個問題的一種解決方案是在電位計的滑動端增加一個運算放大器(圖6)。對于輸入端該電路呈現(xiàn)的是電位計的靜態(tài)阻抗。運算放大器直接驅動音頻放大器,因而消除了增益的不同。對該電路來說,由于音頻放大器無法真正實現(xiàn)軌至軌(rail-to-rai)輸出,因此電位計不能通過接地來消除輸出信號的噪聲。
圖6:在電位計上增加一個運算放大器會影響音頻放大器的增益變化。
有幾種方法可實現(xiàn)支持單端和差分輸入的音頻系統(tǒng)。這些方法需要克服一些問題,特別是在牽涉到音量控制時。每種電路都有其優(yōu)點,這取決于設計者的喜好和系統(tǒng)驅動的輸出揚聲器要求。
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