本實(shí)用新型涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種具有防止電流倒灌功能的音頻編解碼電路、及設(shè)置有該種音頻編解碼電路的電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

音頻編解碼電路通常包括音頻編解碼芯片(Audio Codec)及其外圍電路。

圖1是音頻編解碼芯片的典型模型框圖，根據(jù)圖1所示，音頻編解碼芯片U1的集成電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4及內(nèi)部的MOS管電路U101。該二極管D1的正極與信號(hào)輸入管腳(一個(gè)GPIO)P1連接、負(fù)極與電源輸入管腳連接，該電源輸入管腳用于連接電源端VCC，該二極管D1在集成電路中起著防靜電作用。二極管D2的負(fù)極與信號(hào)輸入管腳P1連接、正極與接地管腳連接，該接地管腳用于連接接地端GND，二極管D4的正極與信號(hào)輸出管腳(另一個(gè)GPIO)P2連接、負(fù)極與電源輸入管腳連接，該二極管D2、D4是半導(dǎo)體集成所產(chǎn)生的寄生二極管，有放電保護(hù)功能。該二極管D3的正極與接地管腳連接、負(fù)極與信號(hào)輸出管腳P2連接，該二極管D3用于保護(hù)集成電路在放電時(shí)不受干擾。

圖2是音頻編解碼電路的電路原理圖。

根據(jù)圖2所示，音頻編解碼電路包括圖1中的音頻編解碼芯片U1、退耦電容C1、及音頻信號(hào)輸出單元(圖中未示出)。音頻編解碼芯片U1的信號(hào)輸入管腳P1接收音頻信號(hào)輸出單元輸出的音頻信號(hào)。音頻編解碼芯片U1的電源輸入管腳與電源端VCC連接，音頻編解碼芯片U1的接地管腳與接地端GND連接，退耦電容C1連接在電源輸入管腳與接地管腳之間。

該音頻編解碼電路在工作時(shí)，如果電源端VCC斷電，且音頻信號(hào)輸出單元可以繼續(xù)向音頻編解碼芯片U1輸出音頻信號(hào)，則音頻信號(hào)的高電平輸出電流IC將通過二極管D1向退耦電容C1充電，形成電流倒灌，該電流IC將使得二極管D1迅速過載并使其損壞(集成電路器件中的二極管通常只能承受20ma的電流)，并在電源管腳上建立一電壓，該電壓將使得其他同樣通過電源端VCC供電的電路工作不正常，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)電路系統(tǒng)處于不穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種具有防止電流倒灌功能的音頻編解碼電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種音頻編解碼電路，包括音頻編解碼芯片和解耦電容，所述解耦電容連接在所述音頻編解碼芯片的電源輸入管腳與所述音頻編解碼芯片的接地管腳之間，所述電源輸入管腳連接電源端，所述接地管腳連接接地端；所述音頻編解碼電路還包括PN結(jié)、泄放電阻和上拉電阻，所述PN結(jié)的P區(qū)與所述音頻編解碼芯片的信號(hào)輸入管腳連接，所述音頻編解碼電路被設(shè)置為經(jīng)由所述PN結(jié)向所述信號(hào)輸入管腳輸入音頻信號(hào)，所述泄放電阻連接在所述PN結(jié)的N區(qū)與所述接地端之間，所述上拉電阻連接在所述信號(hào)輸入管腳與所述電源輸入管腳之間。

可選的是，所述PN結(jié)由二極管提供。

可選的是，所述音頻編解碼電路還包括處理器和邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片，所述處理器的用于輸出音頻信號(hào)的管腳與所述邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片的輸入管腳連接，所述邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片的輸出管腳與所述PN結(jié)的N區(qū)連接，以使經(jīng)過所述邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后的音頻信號(hào)經(jīng)由所述PN結(jié)輸入至所述信號(hào)輸入管腳。

可選的是，所述邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片被設(shè)置為進(jìn)行1.8V至3.3V的升壓轉(zhuǎn)換。

可選的是，所述音頻編解碼芯片接收的低電平信號(hào)的電壓范圍被設(shè)置小于或者等于0.99V。

可選的是，所述音頻編解碼電路還包括電源單元、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片和第二電壓轉(zhuǎn)換芯片，所述電源單元經(jīng)過所述第一電壓轉(zhuǎn)換芯片為所述邏輯電平轉(zhuǎn)換芯提供工作電壓，所述電源單元經(jīng)過所述第二電壓轉(zhuǎn)換芯片與所述電源端連接。

可選的是，所述電源單元包括USB接口，所述電源單元被設(shè)置為通過所述USB接口提供電源。

可選的是，所述上拉電阻集成在所述音頻編解碼芯片的內(nèi)部。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，還提供了一種電子設(shè)備，其包括根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面所述的音頻編解碼電路。

可選的是，所述電子設(shè)備為虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。

本實(shí)用新型的一個(gè)有益效果在于，本實(shí)用新型的音頻編解碼電路在連接音頻編解碼芯片的信號(hào)輸入管腳的信號(hào)線上連接有PN結(jié)，其中，該P(yáng)N結(jié)的P區(qū)直接或者間接與該信號(hào)輸入管腳連接，因此，可通過該P(yáng)N結(jié)阻斷經(jīng)過音頻編解碼芯片內(nèi)部的二極管D1為解耦電容C1充電的灌流通路，進(jìn)而可以避免在與音頻編解碼芯片的電源輸入管腳連接的電源斷電時(shí)、出現(xiàn)同樣通過該電源供電的電路工作不正常的問題，進(jìn)而提高整個(gè)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

通過以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并且連同其說明一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。

圖1為音頻編解碼芯片的典型模型框圖；

圖2為現(xiàn)有音頻編解碼電路的電路原理圖；

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的音頻編解碼電路的一種實(shí)施例的電路原理圖。

附圖標(biāo)記說明：

U1：音頻編解碼芯片； D1-D5：二極管；

U2：邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片； U3：處理器；

VCC：電源端； GND：接地端；

U4：USB接口； P1：信號(hào)輸入管腳；

P2：信號(hào)輸出管腳； U101：MOS管電路；

R1：上拉電阻； R2：泄放電阻；

U5：第一電壓轉(zhuǎn)換芯片； U6：第二電壓轉(zhuǎn)換芯片。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。

以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的音頻編解碼電路的一種實(shí)施例的電路原理圖。

根據(jù)圖3所示，在該實(shí)施例中，音頻編解碼電路包括音頻編解碼芯片U1、解耦電容C1、二極管D5、泄放電阻R2和上拉電阻R1。

該音頻編解碼芯片U1包括信號(hào)輸入管腳P1、信號(hào)輸出管腳P2、電源輸入管腳(圖中未標(biāo)示)、接地管腳(圖中未標(biāo)示)、及二極管D1。該二極管D1的正極與音頻編解碼芯片U1的信號(hào)輸入管腳P1連接、負(fù)極與音頻編解碼芯片U1的電源輸入管腳連接。

以上電源輸入管腳與提供電源的電源端VCC連接，以上接地管腳與接地端GND連接，以通過電源端VCC向音頻編解碼芯片U1提供工作電壓。

該解耦電容C1連接在音頻編解碼芯片U1的電源輸入管腳與音頻編解碼芯片U1的接地管腳之間。

以上的二極管D5的正極(即二極管D5中PN結(jié)的P區(qū))與音頻編解碼芯片U1的信號(hào)輸入管腳P1連接，該連接可以是通過導(dǎo)線直接連接，也可以是間接連接，即在二極管D5與信號(hào)輸入管腳P1之間還連接有其他元器件。

以上的泄放電阻R2連接在二極管D5的負(fù)極(即二極管D5中PN結(jié)的N區(qū))與接地端GND之間。

以上的上拉電阻R1連接在信號(hào)輸入管腳P1與音頻編解碼芯片U1的電源輸入管腳之間。

音頻編解碼電路被設(shè)置為經(jīng)由二極管D5向信號(hào)輸入管腳P1輸入音頻信號(hào)S2。

在該實(shí)施例中，本實(shí)用新型的音頻編解碼電路防止電流倒灌的原理如下：

第一方面，由于在向信號(hào)輸入管腳P1提供音頻信號(hào)的信號(hào)線上連接有二極管D5，且二極管D5的陽極與信號(hào)輸入管腳P1連接，因此，該二極管D5可以有效阻斷經(jīng)由二極管D1向解耦電容C1充電的灌流通路。

第二方面，由于通過二極管D5阻斷了灌流通路，因此，通過泄放電阻R2連接二極管D5的負(fù)極與接地端GND形成了能夠釋放灌電流的通路。

第三方面，通過設(shè)置上拉電阻R1可以保證音頻信號(hào)S2在二極管D5兩端的電平保持一致，例如，在輸入至二極管D5的音頻信號(hào)S2為高電平時(shí)，可以在上拉電阻R1的作用下使得信號(hào)輸入管腳P1保持高電平。

根據(jù)以上三方面，本實(shí)用新型的音頻編解碼電路可以在不影響音頻編解碼電路正常工作的情況下阻斷灌流通路，這將有效避免出現(xiàn)在電源端VCC斷電時(shí)導(dǎo)致同樣通過該電源端VCC供電的電路工作不正常的問題，因此，能夠提高整個(gè)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在圖3所示的實(shí)施例中，本實(shí)用新型的音頻編解碼電路還包括例如是CPU的處理器U3和邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2。

該處理器U3用于向音頻編解碼芯片U1輸出音頻信號(hào)S1，因此，處理器U3的用于輸出音頻信號(hào)的管腳與邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U1的輸入管腳連接。

該邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2用于接收音頻信號(hào)S1，以對(duì)音頻信號(hào)S1進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并輸出進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后的音頻信號(hào)S2，該音頻信號(hào)S2將經(jīng)由以上二極管D5輸入至信號(hào)輸入管腳P1。因此，該邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出管腳與二極管D5的負(fù)極連接。

設(shè)置該邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2主要用于解決處理器U3與音頻編解碼芯片U1之間的電平不匹配問題，例如，該邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2被設(shè)置為進(jìn)行1.8V至3.3V的升壓轉(zhuǎn)換。

在音頻編解碼芯片U1為3.3V供電的實(shí)施例中，其能夠識(shí)別的低電平信號(hào)的電壓范圍可以是小于或者等于3.3V×0.3＝0.99V。在此，由于PN結(jié)的壓降通常為0.5V左右，因此，增加PN結(jié)也完全可以準(zhǔn)確地進(jìn)行低電平信號(hào)的傳輸。

以上音頻信號(hào)S1和音頻信號(hào)S2可以以I2S協(xié)議進(jìn)行傳輸。

在圖3所示的實(shí)施例中，該音頻編解碼電路還可以進(jìn)一步包括電源單元、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U5和第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U6。

該電源單元經(jīng)過第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U5為邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2提供工作電壓，即電源單元經(jīng)過第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U5與為邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2提供工作電壓的電源端VCC1連接。

該電源單元經(jīng)過第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U6與音頻編解碼芯片U1的電源輸入管腳連接，即電源單元經(jīng)過第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U6與電源端VCC連接。

在電源端VCC斷電，而電源端VCC1仍然通電的情況下，處理器U3可以繼續(xù)通過邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片U2向音頻編解碼芯片U1輸入音頻信號(hào)S2，此時(shí)，在二極管D5的作用下，該音頻信號(hào)S2的高電平輸出電流將無法通過二極管D1向解耦電容C1充電，而是通過泄放電阻R2泄放。

在圖3所示的實(shí)施例中，該電源單元包括USB接口U4，電源單元被設(shè)置為通過該USB接口U4提供電源，即USB接口U4的VBUS針腳與第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U5和第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U6的輸入管腳連接。

USB接口U4可以與處理器U3通信連接，以進(jìn)行數(shù)據(jù)、指令等的傳輸。

以上處理器U3可以根據(jù)所需工作電壓由電源單元直接供電、或者由以上電源端VCC1供電、或者由其他匹配的電源端供電。

在另外的實(shí)施例中，以上的上拉電阻R1可以完全集成在音頻編解碼芯片U1的內(nèi)部。

在另外的實(shí)施例中，以上的上拉電阻R1也可以包括集成在音頻編解碼芯片U1內(nèi)部的部分和作為音頻編解碼芯片U1的外圍電路的部分。

在另外的實(shí)施例中，以上電源單元可以包括電池。

在另外的實(shí)施例中，上述PN結(jié)也可以通過其他具有PN結(jié)的半導(dǎo)體元器件提供。

本實(shí)用新型還提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括以上任一種音頻編解碼電路。

該電子設(shè)備例如可以是虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、手機(jī)、平板電腦、智能穿戴設(shè)備等等。

該電子設(shè)備也可以是其他任何的設(shè)置有音頻編解碼電路的設(shè)備。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分相互參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，而且各個(gè)實(shí)施例可以根據(jù)需要單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用。

雖然已經(jīng)通過例子對(duì)本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。