引言
汽车耳机放大器MAX13330/MAX13331满足绝大多数汽车应用的要求,但本文介绍了一个需要补充的功能,有些情况下系统需要检测耳机是否插入音频插孔。该功能可以简单地增加到任何DirectDrive耳机放大器,只要微控制器能够区分这个附加信号。
插孔检测电路
在设备上增加插孔检测电路通常只需几个低成本的无源元件,每个无源元件的标称值根据系统要求进行调整,但基本电路相同。目前,四触点音频插孔比较通用,额外的触点为常闭开关,连接到左声道或右声道音频触点,当插头插入时,这个触点打开。图1给出了基本的插头检测电路,图2所示原理图是增加了插孔检测功能的MAX13330/MAX13331的基本电路。
这个插孔检测电路可以在插入插头时自动使能MAX13330/MAX13331,将插孔检测电路的输出连接到/SHDN引脚即可实现这个功能。
图1. 插孔检测电路
图2. 增加了插孔检测功能的MAX13331原理图
滤波器的选择
该RC滤波器由R2、C1组成,允许调节耳机插孔检测时间,提供音频信号滤波。可以选择不同参数的R2、C1,以满足具体的设计要求。表1给出了C1电容范围以及对应的耳机插入检测时间和RC滤波参数。
如果没有耳机插入插孔时出现音频信号,假设数字输入信号的上升门限< 2.2V,则可选择适当电容滤除音频信号。MAX13330/MAX13331的最大音频输入信号约为2.2V,采用0.47µF的电容就足以保证耳机插孔检测的输出低于0.6V,大部分数字电路都认为该输入为“0”电平。基于数字信号的输入门限可以调整电容值,使耳机插孔检测时间最短。
可以添加施密特触发反相器或缓冲器替代音频信号滤波,因为上升沿门限高于音频信号的最大值。采用一个低成本反相器/缓冲器即可提高调整插孔检测时间的灵活性。
表1. C1滤波电容典型值
C1 (µF) | Jack-Present Detection Time (ms)* | Plug-Removal Detection Time (ms)** | Cutoff Freq. (Hz) | -12dB (Hz) |
0.01 | 1 | 0.4 | 320 | 1234 |
0.047 | 5 | 1.6 | 68 | 264 |
0.1 | 10 | 3.5 | 32 | 123 |
0.22 | 23 | 8 | 15 | 44 |
0.47 | 49 | 16 | 7 | 27 |
1.0 | 104 | 35 | 3 | 12 |
*禁止MAX13330/MAX13331 (EN为低电平)。
**使能MAX13330/MAX13331 (EN为高电平),没有音频信号出现。
结论
实际应用中,一些要求会影响耳机插孔检测电路的设计。但在MAX13330/MAX13331耳机放大器上增加耳机插孔检测只需几个低成本元件,插孔检测电路的输出可以直接控制MAX13330和MAX13331的使能状态和/或根据不同要求发送到微控制器的数字输入引脚。
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