[发明专利]无运算放大器的响度电路

说明书

技术领域

本发明有关于一种响度电路，特别有关于一种无运算放大器的响度电路。

背景技术

典型的响度电路的特性是在特定高频带到特定低频带时增益会明显提高。传统的响度电路100，如图1A简化的等效电路所示，包括被动元件R1、R2、Rout、C、运算放大器A以及加法电路S。通过RC电路调整各节点的频率响应并经由放大器做隔离缓冲，然后以加法器耦合节点信号得到所需的信号频率响应，如图1B所示，电路频率响应符合低频时增益高且高频时增益低的特征，另外转移函数的零点与极点也保持固定。参考美国专利号US 5,325,440“响度控制电路”的专利，包括多个被动元件组合运算放大器的低通滤波电路。这些放大器用于放大、衰减、隔离或缓冲等目的，组合其他被动元件整合于芯片中可使得集成电路设计具有弹性，调整电路系统所要求的频率响应。然而运算放大器通常也有占用芯片的面积、电流以及引起噪声失真等缺点。

基于上述理由，有必要提供可以克服运算放大器缺点且维持既定频率响应的一种响度电路。

发明内容

本发明提供一种响度电路，不使用运算放大器。该响度电路包括：一第一等效电阻电路，接收一音频信号；一第二等效电阻电路，连接第一等效电阻电路；以及一串联的一电阻器及一电容器，并联第二等效电阻电路，用以决定响度电路的零点；其中第一等效电阻电路、第二等效电阻电路、电阻器及电容器调整音频信号的全频带增益，使得在既定低频带提升增益，在既定高频带降低增益，并由第二等效电路电阻电路输出一响度信号使得该响度电路的极点固定。

本发明所述的无运算放大器的响度电路，该第一等效电阻电路及该第二等效电阻电路由多个电阻串联所组成。

本发明所述的无运算放大器的响度电路，还包括多个开关，连接该多个电阻，通过切换所述开关以调整该多个电阻的等效电阻的大小，以改变该响度信号。

本发明所述的无运算放大器的响度电路，该无运算放大器的响度电路选择性地并接一或多个无运算放大器的响度电路，以提升既定低频的增益与既定高频的增益之间的差。

以上所述响度电路，排除使用运算放大器，大量降低噪声干扰、消耗的电流以及芯片使用面积。

附图说明

图1A是绘示传统响度电路的等效电路图；

图1B是绘示图1A的响度电路的频率响应；

图2A是绘示本发明实施例的响度电路的电路图；

图2B是根据本发明实施例绘示图2A的响度电路的等效电路图；

图2C是例绘示图2B的响度电路的频率响应；

图3A是绘示本发明另一实施例的响度电路的等效电路图；

图3B是比较本发明实施例的多个响度电路的频率响应示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

图2A是绘示本发明实施例的响度电路的电路图。响度电路包括电阻器R1、R2...Rn、Ry与电容器Cy以及多个开关SW1...SWn。输入的音频信号Vi连接到R1以及SW1的一端，信号输出端则连接所有开关的另一端。串联的Ry与Cy则依实施例可选择地连接至R1、R2...Rn其中之一的一端。通过切换开关可以调整输出组合。图2B是图2A响度电路200A的等效电路图。于本发明实施例中，先决定图2B的电阻R210与R220的电阻值，然后决定Ry与Cy的连接接点使得形成上半部与下半部的两组电阻电路，上半部的等效电阻相当于电阻R210，下半部的等效电阻相当于电阻R220。之后只要通过导通其他开关则可以任意变化输出端的接点位置以得到不同的响度信号输出。图2A的Ry与Cy则等效于图2B中的电阻R230与电容C210。

当输出端Vo由第二等效电阻R220端输出时，响度电路的输出频率响应方能符合具有运算放大器的响度电路的特性。亦即是仅选择导通图2A的SWn-3至SWn的开关调整输出信号。较佳地，如本实施例所示，导通SWn-3。

经过等效电路的简化以及选择开关切换之后，图2A转换成图2B的等效电路200B。利用一般电路计算可求得输出端信号Vo与输入端信号Vi的转移函数：