[实用新型]增益控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路，特别涉及一种音频功放芯片的增益控制电路。

背景技术

音频功放系统中，增益是一项关键参数指标，定义为输出信号与输入信号的比值。增益的精准度和样本之间的一致性是衡量功放IC（集成电路，Integrated Circuit）质量好坏的标准之一，增益控制是整个音频功放系统中的一个重要组成部分。设计系统时，为了精确地控制系统的增益，常常借助闭环系统的电阻的比例来实现，即，A=R_F/R_IN。其中，A是系统的增益，R_F是系统的反馈电阻，R_IN是信号的输入电阻。

图1是一个较为普遍的音频功放芯片的增益控制电路的结构示意图。其中，输入电阻R_I、反馈电阻R_F和差分运放器组成功放芯片的前级放大电路，输入电阻R_I包含电阻R_I1、电阻R_I2，电阻R_I1、电阻R_I2阻值相等，反馈电阻R_F包含电阻R_F1、电阻R_F2，电阻R_F1、电阻R_F2阻值相等。音频信号V_I通过电阻R_I、R_F电路网络放大后得到前级信号V_O1，音频信号V_I放大的增益A_V由电阻R_I、R_F的比例来设定，A_V=V_O1/V_I=R_F/R_I。电阻R₁、电阻R₂、电容C₁、电容C₂和差分运放器组成积分器电路。前级信号V_O1和输出反馈信号VF₁经过积分器电路整形滤波并完成相减。在功放应用中，由于信号源的幅值不一致，需要调节信号通路上的增益来实现功放输出音量的舒适度。

现阶段，增益调节是功放IC需要集成的一项基本功能，通用的做法是通过分段改变电阻R_F和电阻R_IN的阻值来完成的，如图2所示。其中，电阻R_F和电阻R_I被处理成多段电阻的串联：R_n1、R_n2、R_n3、……、R_nn-1、R_nn、R_nn+1，这些电阻的阻值是根据系统需要的增益曲线来选点设定的。根据用户设定的条件来选取增益控制抽头net₁、net₂、net₃、……net_n-1、net_n。例如，当选取net2时，信号增益为：

但是，这种将电阻分段的技术方案，在物理实现过程中，增益控制电路的电阻的布线工作将非常困难，且浪费芯片面积。因为电阻按比例分段，需要将输入电阻R_I和反馈电阻R_F分成多种阻值。由于不同值的电阻的物理尺寸也不一样，增益控制的级数越多，系统需要电阻的阻值种类也越多。

同时，在功放应用方面，电压突变在功率输出端被放大，用户会听到不愿意听到的“咔嗒”声。由于是将电阻按比例分段，电阻之间的阻值存在较大差异，即便是常用的64级增益控制也是如此。在增益改变过程中，电压信号的变化不够圆滑，存在瞬间的变化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种增益控制电路，使得免于将输入电阻和反馈电阻分段，解决了音频功放芯片布线困难，避免了调节增益控制电路增益时的“咔嗒”声。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种增益控制电路，包含：前级放大电路、开关和积分器电路；

所述前级放大电路用于接收音频信号并输出放大的前级信号；所述音频信号包含正相音频信号和反相音频信号；所述前级信号包含正相前级信号和反相前级信号；所述前级放大电路包含两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正相音频信号输入端、反相音频信号输入端，所述两个输出端分别为正相前级信号输出端、反相前级信号输出端；