[发明专利]采用窗口比较器的音频信号检测电路

说明书

本发明公开一种采用窗口比较器的音频信号检测电路，包括有源带通滤波器、窗口比较器、施密特触发器和驱动电路。有源带通滤波器滤波放大后的信号控制窗口比较器对储能电容充放电，每周期充电电荷量与放电电荷量的大小关系决定了施密特触发器输入端电平的高低，经驱动电路进行输出。本发明解决了现有技术功耗高、体积大、分辨力低、抗干扰能力差的问题，使得本发明的电路结构简单且便于集成，实现对音频信号的高可靠性高分辨力的检测，可用作卫星电视接收设备中的22kHz中频切换开关，也可应用于唤醒待机的音频设备。

技术领域

本发明属于电子技术领域，更进一步涉及模拟集成电路中的一种采用窗口比较器的音频信号检测电路。本发明可以作为卫星数字电视接收设备中的22kHz中频切换开关，也可应用于唤醒待机的音频设备。

背景技术

如今的卫星电视接收机采用Ku波段天线，由于Ku波段的频率范围在10.7GHz～12.75GHz之间，其带宽大大超出接收机中频输入950MHz～2150MHz的频率范围，为了让接收机覆盖全Ku波段，将Ku波段分为10.7GHz～11.9GHz和11.55GHz～12.75GHz两个频段区间，分别对应使用高频头(LNB)的9.75GHz与10.6GHz高低频两个本振以达到全Ku波段的接收覆盖。两个本振中始终只会有一个在工作，就是由22kHz开关来完成两个本振的切换。22kHz开关通过检测与接收机连接的同轴电缆中有无22kHz方波，从而控制本振的切换，无22kHz方波时开启低频本振，有22kHz方波时开启高频本振。传统技术多数使用分立器件制作22kHz中频切换开关，缺点在于体积大、功耗高、可靠性不高，且所控制的本振需要额外的电源模块。

华芯微电子有限公司在其申请的专利文献“可集成的22KHz包络检测及频带开关电路”(申请号201010211775.5，申请公布号CN 101895707 A)中提出一种以有源滤波电路、峰值检波电路、电平比较电路和驱动电路为核心的22KHz信号检测电路。该电路实现的基本思想是将输入信号进行滤波处理，筛选出22KHz信号，再放大发送至峰值检波电路，连续收到上述22KHz信号则输出电压为高电平，反之输出低电平，并使用驱动电路输出。该电路存在的不足之处是：由于峰值检波电路输出电压的最大值受有源滤波电路输出信号幅度的限制，只有当有源滤波电路输出信号幅度超过电平比较电路的阈值才能被检测到，分辨力差。

TCL通力电子(惠州)有限公司在其拥有的专利技术“音频信号检测开关电路及音频设备”(申请号201720295180.X授权公告号CN 206743523 U)中提出一种以负反馈放大电路、信号转换电路和开关输出电路为核心的音频信号检测开关电路。该电路实现的基本思想是将输入的音频信号先后通过一级负反馈放大电路、二级负反馈放大电路进行放大处理后输出，再用信号转换电路把放大后的交流音频信号转换成直流驱动信号，输出至开关输出电路。该专利技术存在的不足之处是：该信号检测电路的一级与二级负反馈放大电路先后放大输入信号中的噪声，使得该音频信号检测电路的抗干扰能力差。

发明内容

本发明针对上述现有的音频信号检测技术的不足，提出一种采用窗口比较器的音频信号检测电路，用于解决现有技术存在的功耗高、体积大、分辨力低、抗干扰能力差的问题。

实现本发明目的的思路是：由有源带通滤波器滤除噪声并放大所检测音频信号，增强电路的抗干扰能力。经窗口比较器把交流电压信号转换为电流输出至储能电容，每周期充电电荷量与放电电荷量的大小关系决定了施密特触发器输入端电压处于上升或下降状态，使得施密特触发器的输入端电压在所检测的音频信号微弱时仍可持续上升，提高了电路检测分辨力。最后使用反相器与一对驱动电路将施密特触发器的直流信号输出。电路可采用CMOS工艺或BCD工艺实现，满足模拟电路低功耗小体积发展趋势的要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。