一种用于输出通道检测和适配的电路及其控制方法与流程

1.本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种用于功率放大输出通道检测和后级适配的电路及其控制方法。


背景技术：

2.单声道和双声道是功率放大器中最常见的两种模式，单声道是将音频信号混合后输出，声音较自然的声音来说比较单调，是比较原始的模式；双声道通常有两路同时输出，声音较为真实、饱满。但是基于音质、功率、能耗各方面的综合考虑，单声道和双声道在音频市场中依然各有份额。
3.单声道与双声道由于信道不同，不改变功放电路的情况下仅改变负载，会对电路甚至负载带来损坏，因此可以进行单双声道切换的功率放大器必须要对负载进行识别或者保护。
4.因此，为了避免失误造成的负载连接与电路设置不符，很有必要一种自动进行输出通道检测和适配的电路。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于输出通道检测和适配的电路，适用于包含单声道、双声道两种模式的功率放大器，包括负载接口、开关模块、微控制器、功率放大模块。所述负载接口包括1、2、3、4四个端子，单通道模式时所述12端子并联连接负载的一端、所述34端子并联连接负载的另一端；双通道模式时所述24端子连接一个通道负载、所述13端子连接另一个通道负载。所述微控制器通过控制所述开关模块控制信号与端子之间的通断，根据不同的通断情况判断负载接法，从而控制所述功率放大模块进行适配。
6.所述负载接口包括1、2、3、4四个端子，单通道模式时所述1、2端子并联，连接负载的一端；所述3、4端子并联连接负载的另一端。双通道模式时所述、24端子连接一个通道负载；所述1、3端子连接另一个通道负载。
7.所述功率放大模块用于对输入信号进行放大输出，包括信号处理单元和功率级。所述信号处理单元用于对输入信号进行处理，有两个输入，一个连接外部输入信号，另一个连接所述微控制器的一个输出端；输出端连接所述功率级。所述功率级用于将处理后的信号放大至电源轨，输入端连接所述信号处理单元的输出端，电源端连接外部供电，输出端经所述开关模块连接所述负载接口。
8.所述开关模块用于通断信号与所述负载端子，有三组分别连接在2、3、4端子信号通路中，其中一组主要包括mos管m1、m2和三极管j1。所述m1、m2为同型的mos管，两者漏极相连、栅极相连，采用“背靠背”接法，串联于所述负载接口中每一个端子的信号通路上。所述j1的集电极连接所述m1、m2的栅极，基极连接所述微控制器的其中一个输出，发射极接地。所述三组开关模块连接方式相同。
9.所述微控制器用于对负载情况进行检测和逻辑判断，输入端连接所述负载接口的
2端子，多个输出端分别连接三组所述开关模块中三极管的基极，和所述信号处理单元的一个输入端。所述微控制器首先断开所述开关模块所有的开关器件；检测所述功率级是否连接电源，若没有连接电源，则重复进行检测，直至连接；若连接电源，则给所述功率放大模块发送使能信号；接着导通与所述负载端口1、4连接的所述开关模块，产生半压信号，检测端子2是否有信号产生；若无信号说明负载未接上，重复进行检测，若有信号说明负载接上，则断开所述负载端口4连接的所述开关模块，再次检测端子2是否有信号产生；若有信号说明负载为单通道模式，若无信号说明负载为双通道模式；然后所述微控制器将判断结果发送给所述信号处理单元，由所述信号处理单元对信号增益进行调节；最后导通所述开关模块所有的开关器件。
10.本发明还提供了一种用于输出通道检测和适配的电路的控制方法，包括：s1：断开所述开关模块所有的开关器件。
11.s2：检测所述功率级是否连接电源，若连接电源，则进行步骤s3；若没有连接电源，则重复进行步骤s2。
12.s3：给所述功率放大模块发送使能信号。
13.s4：所述微控制器导通与所述负载端口1、4连接的所述开关模块，产生半压信号，检测端子2是否有信号产生；若有信号说明负载接上，进行步骤s5，若无信号说明负载未接上，重复进行步骤s4。
14.s5：所述微控制器断开所述负载端口4连接的所述开关模块，再次检测端子2是否有信号产生；若有信号说明负载为单通道模式，若无信号说明负载为双通道模式。
15.s6：所述微控制器将判断结果发送给所述信号处理单元，由所述信号处理单元对信号增益进行调节。
16.s7：导通所述开关模块所有的开关器件。
17.本发明所述的一种用于输出通道检测和适配的电路，在功率放大器接入输入信号时，无需多余操作即可自动判断为单通道或双通道模式，并根据模式调节前级功率放大电路的设置，使用方便，有效避免了通道连接或设置错误对功放本体的损坏。
18.为了让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
20.图1为本发明所述的负载接口在不同模式下的示意图；图2为本发明所述的一种用于输出通道检测和适配的电路的系统框图；图3为本发明所述的开关模块的连接电路图；图中编号：10：负载接口；20：开关模块；30：微控制器；40：功率放大模块；m1、m2、m3、m4、m5、m6：同型mos管；
j1、j2、j3：三极管。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
22.请参阅图1，为本发明所述的负载接口在不同模式下的示意图。单通道模式时，1、2端子相连，同时连接负载a的一端；3、4端子相连，同时连接负载a的另一端。双通道模式时，2、4端子分别连接负载b1的两端；1、3端子分别连接负载b2的两端。若1通道有信号传入，单通道模式下，2、3、4端子都能检测到信号；双通道模式下，仅有3能检测到信号。
23.请参阅图2，为本发明所述的一种用于输出通道检测和适配的电路的系统框图。包括负载接口10、开关模块20、微控制器30、功率放大模块40。微控制器30通过控制开关模块20控制信号与端子之间的通断，根据不同的通断情况判断负载接法，从而控制功率放大模块40进行适配。
24.请参阅图3，为本发明所述的开关模块的连接电路图。m1、m2、j1构成一组开关模块，用于控制端子4；m3、m4、j2构成一组开关模块，用于控制端子2；m5、m6、j3构成一组开关模块，用于控制端子3。m1、m2、m3、m4、m5、m6为同型的mos管，以m1、m2和j1一组为例，m1、m2的漏极相连、栅极相连，串联于功率放大模块输出第四通道与端子4的信号通路中，j1的集电极连接m1、m2的栅极，发射极接地，基极连接微控制器的输出端口1。三组开关模块的连接方式相同，m3、m4和j2一组，串联于功率放大模块输出第二通道与端子2的信号通路中，j2的基极连接微控制器的输出端口2；m5、m6和j3一组，串联于功率放大模块输出第三通道与端子3的信号通路中，j3的基极连接微控制器的输出端口3；端子1直接连接功率放大模块输出第一通道。
25.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种用于输出通道检测和适配的电路，其特征在于，包括负载接口、开关模块、微控制器、功率放大模块；所述负载接口包括1、2、3、4四个端子，单通道模式时所述12端子并联连接负载的一端、所述34端子并联连接负载的另一端；双通道模式时所述24端子连接一个通道负载、所述13端子连接另一个通道负载；所述微控制器通过控制所述开关模块控制信号与端子之间的通断，根据不同的通断情况判断负载接法，从而控制所述功率放大模块进行适配。2.如权利要求1所述的一种用于输出通道检测和适配的电路，其特征在于，所述功率放大模块包括信号处理单元和功率级；所述信号处理单元有两个输入，一个连接外部输入信号，另一个连接所述微控制器的一个输出端；输出端连接所述功率级；所述功率级用于将处理后的信号放大至电源轨，输入端连接所述信号处理单元的输出端，电源端连接外部供电，输出端经所述开关模块连接所述负载接口；所述开关模块有三组分别连接在2、3、4端子信号通路中，其中一组主要包括mos管m1、m2和三极管j1；所述m1、m2为同型的mos管，两者漏极相连相连、栅极相连，采用“背靠背”接法，串联于所述负载接口中每一个端子的信号通路上；所述j1的集电极连接所述m1、m2的栅极，基极连接所述微控制器的其中一个输出，发射极接地；所述三组开关模块连接方式相同；所述微控制器用于对负载情况进行检测和逻辑判断，输入端连接所述负载接口的2端子，多个输出端分别连接三组所述开关模块中三极管的基极，和所述信号处理单元的一个输入端；所述微控制器首先断开所述开关模块所有的开关器件；检测所述功率级是否连接电源，若没有连接电源，则重复进行检测，直至连接；若连接电源，则给所述功率放大模块发送使能信号；接着导通与所述负载端口1、4连接的所述开关模块，产生半压信号，检测端子2是否有信号产生；若无信号说明负载未接上，重复进行检测，若有信号说明负载接上，则断开所述负载端口4连接的所述开关模块，再次检测端子2是否有信号产生；若有信号说明负载为单通道模式，若无信号说明负载为双通道模式；然后所述微控制器将判断结果发送给所述信号处理单元，由所述信号处理单元对信号增益进行调节；最后导通所述开关模块所有的开关器件。3.如权利要求2所述的一种用于输出通道检测和适配的电路的控制方法，其特征在于，包括：s1：断开所述开关模块所有的开关器件；s2：检测所述功率级是否连接电源，若连接电源，则进行步骤s3；若没有连接电源，则重复进行步骤s2；s3：给所述功率放大模块发送使能信号；s4：所述微控制器导通与所述负载端口1、4连接的所述开关模块，产生半压信号，检测端子2是否有信号产生；若有信号说明负载接上，进行步骤s5，若无信号说明负载未接上，重复进行步骤s4；s5：所述微控制器断开所述负载端口4连接的所述开关模块，再次检测端子2是否有信号产生；若有信号说明负载为单通道模式，若无信号说明负载为双通道模式；s6：所述微控制器将判断结果发送给所述信号处理单元，由所述信号处理单元对信号增益进行调节；
s7：导通所述开关模块所有的开关器件。

技术总结
本发明公开了一种用于输出通道检测和适配的电路及其控制方法，适用于包含单声道、双声道两种模式的功率放大器，包括负载接口、开关模块、微控制器、功率放大模块。负载接口包括1、2、3、4四个端子，单通道模式时12端子并联连接负载的一端、34端子并联连接负载的另一端；双通道模式时24端子连接一个负载、13端子连接另一个负载。微控制器通过控制开关模块控制信号与端子之间的通断，根据不同的通断情况判断负载接法，从而控制功率放大模块进行适配。本发明在功率放大器接入输入信号时，无需多余操作即可自动判断为单通道或立体声模式，并根据模式调节前级功率放大电路的设置，使用方便，有效避免了通道连接或设置错误对功放本体的损坏。损坏。损坏。


技术研发人员：唐寅寅 张晨
受保护的技术使用者：南京拓途电子有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2023/9/23