应用笔记 4607

为MAX13330/MAX13331汽车耳机放大器添加插孔检测

By: Jon Wallace

摘要 : 该应用笔记描述了为MAX13330/MAX13331 DirectDrive®耳机放大器添加插孔检测(JACKSENSE)电路的方法。

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1. 插孔检测电路

图2. 增加了插孔检测功能的MAX13331原理图
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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