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利用低功耗比较器自动检测音频附件

时间:05-11 来源:EDN 点击:

图4 用于耳机检测的比较器电路


压簧开关检测

大多数免提耳机都有一个开关,通常称为压簧开关,该开关用来接听、挂断电话,具有静音/保持功能,并且在接听另一个电话时保持当前通话。控制耳机的微控制器需要检测压簧开关的状态以及耳机的连接状态,自动检测插孔是否插入附件(这里指耳机) (图1)。同时还产生一个信号,用于表示压簧开关的状态。压簧开关状态检测电路包括一个4芯立体声耳机(带麦克风)和并联的压簧开关(图5) (单声道耳麦与其类似,但为3芯)。两种不同类型的耳机中,插头连接到与压簧开关并联的麦克风上,如图所示,压簧开关按下时呈现为低阻,释放时麦克风呈现为高阻。如上述耳麦检测中介绍内容,对于麦克风/压簧开关检测,麦克风检测电压与微控制器的CMOS输入之间的接口电路设计比较复杂。

图5 采用MAX9063比较器的压簧开关检测电路


当压簧开关按下时,电压VDETECT (图5)下拉至地电位附近,微控制器判断为逻辑"0";当压簧开关释放时,VDETECT可能超出CMOS输入的VIH电压规格。根据RMIC-BIAS (本例中为2.2kΩ)和耳机中麦克风类型的不同,VDETECT会在1.24V至2.78V之间变化。所以,对于不同类型的微控制器,压簧开关无法直接与控制器连接。因此,图5采用了低功耗比较器。根据实际检测的麦克风类型设置基准电压,指示压簧开关的状态。当压簧开关按下时,比较器输出拉至高电平;释放开关时,拉至低电平。

图6所示示波器截屏图是按下单声道耳机的压簧开关时获得的。设置与图5电路完全相同,只是采用了一个用于手机的2.5mm通用耳机进行测试。耳机插头带一个驻极体麦克风(带压簧开关),32Ω扬声器连接到"金属环"处。采用3.3V电源供电,通过2.2kΩ电阻提供偏置时,麦克风吸收212μA的固定偏置电流。检测到的VDETECT直流电压为2.52V (图6),MAX9063输出为低电平状态。按下压簧开关即将VDETECT接地,比较器输出通过一个外部10kΩ上拉电阻拉至高电平。由此可见,1mm×1mm CSP封装的比较器非常适合检测压簧开关和附件。

图6 这些波形由带压簧开关的驻极体麦克风产生,受单声道耳机及其内部电路控制。当单声道耳机的压簧开关按下时,比较器检测到麦克风短路,从而将输出上拉到逻辑高电平

结语

在应用中常常需要检测插孔、耳机和压簧开关。MAX9063、MAX9028系列专用比较器非常适合这类应用,这些器件所占用的空间非常小,所消耗的功率可以忽略不计。这些比较器为便携应用中的附件检测提供了一种经济的解决方案。

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