[发明专利]电压控制电路

说明书

技术领域

本发明揭露一种电压控制电路，尤指一种将放大信号的电压钳制在一预定范围内以抑制突波的电压控制电路。

背景技术

请参阅图1，其为一般模拟电路100的功能方块图。模拟电路100包含一增益放大模块110及一增益控制模块120。增益放大模块110用来将一输入信号(例如一模拟信号)的增益放大以产生一放大信号；而增益控制模块120用来根据外部提供的一选择信号，来控制该放大信号的增益，以产生一输出信号，例如以不同的倍率对该放大信号的增益进行放大或缩小以产生该输出信号。图1所示的模拟电路100透过增益放大模块110将原本电位非常低的输入信号加以放大以使信号变的较易处理；而增益控制模块120的目的在于根据选择信号所代表的不同需求，再次对信号的增益进行调整，以得到符合需求的输出信号。然而，在模拟电路100的设计中，常因增益放大模块110所产生的该放大信号的电位过高或过低，使得经由增益控制模块120产生的该输出信号的电位亦过高或过低而产生不应出现的突波，降低了该输出信号的精确度。

请参阅图2，其为当图1所示的模拟电路100用来实施音频电路时的详细示意图。如图2所示，输入信号此时为一音频信号，增益放大模块110包含一第一运算放大器112及一可变电阻114，且增益控制模块120包含一电容C1、一可变电阻124及一第二运算放大器122。第一运算放大器112及可变电阻114用来放大并在一定范围内控制输入信号的音频增益，以产生放大信号。电容C1与可变电阻124形成一高通滤波器(High-pass filter)，以控制放大信号的增益，并再次透过第二运算放大器122将已被控制的增益放大而产生输出信号，且输出信号会被传送至后端的扬声器以进行音频信号的播送，其中可变电阻124的电阻值是根据选择信号来做控制。可变电阻124可使用多组晶体管来当做开关，以根据选择信号所对应不同晶体管的开关状态控制放大信号的增益。

请再参阅图3，其为图2所示可变电阻124的一种实施方式的示意图。如图3所示，可变电阻124包含一组并联的N型金属氧化物半导体晶体管124N及P型金属氧化物半导体晶体管124P，且由于N型金属氧化物半导体晶体管124N及P型金属氧化物半导体晶体管124P的元件特性的缘故，N型金属氧化物半导体晶体管124N会另外再等效形成一寄生双载流子接面晶体管126N，P型金属氧化物半导体晶体管124P会另外再等效形成一寄生双载流子接面晶体管126P。当由图2所示的节点LV1(位于电容C1及可变电阻124之间)进入的信号的电压因为运算放大器112对电容C1的充电使节点LV1的电位过高而导致寄生双载流子接面晶体管126P的开启时，会导致节点LV2的电位过高而使输出信号Vout产生高电位的突波；同理，当节点LV1的放电过大致使节点LV1的电位过低而导致寄生双载流子接面晶体管126N的开启时，会导致节点LV2的电位过低而使输出信号Vout亦产生低电位的突波。请参阅图4，其为图2所示模拟电路100中部分节点的电位示意图。如图4所示，代表放大信号的电位的节点LG0，其电位为方波型态；而当节点LG0的电位过高时，会在节点LV1及输出信号Vout的波形前缘出现明显向上突起的突波；反之，当节点LG0的电位过低时，会在节点LV1及输出电压Vout的波形后缘出现明显向下凹陷的突波。

上述这些出现在输出信号Vout的突波都会严重地影响到后端处理输出信号Vout时的效能并产生噪声，而当输入信号为音频信号时，出现在输出信号Vout的突波会在扬声器发出音频时出现明显的噪声，而影响到音频品质。

发明内容

为了解决现有技术所提及各种发生在输出信号的噪声现象，本发明揭露了一种电压控制电路，用来将放大信号的电位钳制在一预定范围内，以防止因为放大信号的电位过高或过低而在输出信号所引起的突波。

本发明所揭露的该电压控制电路包含一增益放大模块、一电压钳制模块及一增益控制模块。该增益放大模块用来根据一输入信号产生一放大信号。该电压钳制模块耦合于该增益放大模块，并用来钳制该放大信号的电位于一预定范围内，以产生一电压钳制信号。该增益控制模块耦合于该电压钳制模块，并用来根据一选择信号及该电压钳制信号，产生一输出信号。

本发明所述的电压控制电路，该电压钳制模块包含：

一电容，其一第一端耦接于该增益放大模块，以接收该放大信号；及

一上限电压钳制模块，其一端耦接于该电容的一第二端，以使该放大信号的电位受限于一上限电位。

本发明所述的电压控制电路，该上限电压钳制模块包含：