CN203720278U - 车载麦克风状态检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种车载麦克风状态检测电路，包括：稳压电路，其输入端与电源端相连，其输出端连接麦克风连接端；分压电路，其输入端连接所述稳压电路的输出端以及麦克风信号输入正端，其输出端连接检测信号输出端，麦克风信号输入负端接地；其中，所述电源端的电源电压经由所述稳压电路稳压以及所述分压电路分压，在所述稳压电路的输出端得到麦克风的工作电压，在所述分压电路的输出端得到检测信号。本实用新型能够检测到麦克风的开路、短路以及正常工作状态，而且电路结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车载麦克风状态检测电路。
背景技术
很多车载电子设备都需要微控制器(MCU)能够检测到它的状态，例如开路、短路，正常工作等状态，同时还要满足对地、对电源的短路要求，让车或者修理人员可以很快判断车载电子设备的工作状态，以利于提高使用便捷性。当前，车载麦克风(MIC)在很多汽车上都广泛使用，例如可以进行语音通讯、语音识别等功能，可以为车主提供更加便捷的舒适性，因而检测车载麦克风的工作状态也十分重要。
现有技术中，麦克风状态检测可以有很多方式，其中运用比较广泛的一种方式就是使用运算放大器(简称运放)作为主要的检测部件，但是这种方式仅能判断2种状态，有一定的局限性。
下面对电压比较器的基本原理做简单的介绍。电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。
电压比较器通常是对两个模拟电压比较大小，并判断出其中哪一个电压高。如图1所示，比较器通常具有2个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，另外还具有一个输出端Vout，用于输出电平信号。另外，比较器还可以有电源端V+及地端。其中，同相输入端可以输入电压VA，反相输入端可以输入电压VB，电压VA和电压VB的变化如图2a所示。
在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。在这种情况下，输出端Vout的输出电压如图2b所示：VA>VB时，输出端Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，输出端Vout输出低电平。因此，可以根据输出端Vout的输出电平的高低便可知道哪个电压大。
参考图1、图2a和图2c，在同相输入端输入电压VB，反相输入端输入电压VA时，输出端Vout的输出电压如图2c所示，电压VA和电压VB的变化如图2a所示。
由上述描述可以看到，其实对于开路、短路状态的检测而言使用运放可以较为容易地实现，但是却做不到第三种状态的检测，也就是不能检测麦克风是否正常工作。
由于车载麦克风的工作电压范围通常比较宽以及车载电源电压的不稳定性，因此在提高麦克风性能的同时，能够容易地检测麦克风的状态而且满足对地、对电源短路不损坏车载电子设备显得十分重要。
在具体的应用实例中，为提高有源单端麦克风的性能，以及考虑到对地、对电源短路保护，通常可以考虑将麦克风的上拉工作电压设计为车载电池电压，其电压范围可以从9-16V变化，如果使用运放来判断麦克风的状态显然是无法实现的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种车载麦克风状态检测电路，能够检测到麦克风的开路、短路以及正常工作状态。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车载麦克风状态检测电路，包括：
稳压电路，其输入端与电源端相连，其输出端连接麦克风连接端；
分压电路，其输入端连接所述稳压电路的输出端以及麦克风信号输入正端，其输出端连接检测信号输出端，麦克风信号输入负端接地；
其中，所述电源端的电源电压经由所述稳压电路稳压以及所述分压电路分压，在所述稳压电路的输出端得到麦克风的工作电压，在所述分压电路的输出端得到检测信号。
根据本实用新型的一个实施例，所述稳压电路包括：
偏压电路，其输入端连接所述电源端；
稳压管，其阴极连接所述偏压电路的输出端，其阳极接地，所述偏压电路用于向所述稳压管提供偏置电压。
根据本实用新型的一个实施例，所述偏压电路包括并联的第一电阻和第二电 阻。
根据本实用新型的一个实施例，所述稳压电路还包括：第一电容，其第一端连接所述稳压管的阴极，其第二端连接所述稳压管的阳极。
根据本实用新型的一个实施例，所述稳压电路还包括：
第三电阻，其第一端连接所述稳压管的阴极；
第四电阻，其第一端连接所述第三电阻的第二端，其第二端作为所述稳压电路的输出端。
根据本实用新型的一个实施例，所述稳压电路还包括：第二电容，其第一端连接所述第三电阻的第二端，其第二端接地。
根据本实用新型的一个实施例，所述稳压电路的输出端经由第三电容连接所述麦克风连接端。
根据本实用新型的一个实施例，所述分压电路包括：
第五电阻，其第一端连接所述稳压电路的输出端，其第二端连接所述检测信号输出端；
第六电阻，其第一端连接所述第五电阻的第二端，其第二端接地。
根据本实用新型的一个实施例，该状态检测电路还包括：第四电容，其第一端连接所述第六电阻的第一端，其第二端连接所述第六电阻的第二端。
根据本实用新型的一个实施例，所述麦克风信号输入负端经由第七电阻接地。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型实施例的车载麦克风状态检测电路使用稳压电路和分压电路对电源电压进行稳压和分压，以提供稳定的麦克风工作电压，另外该分压电路对麦克风信号输入正端的电压进行分压，通过判断分压后的电压值，可以确定麦克风的连接状态究竟是开路、短路还是正常工作。本实用新型实施例的电路结构简单，易于实现，且有利于降低成本。
附图说明
图1是现有技术中的电压比较器的结构示意图；
图2a是图1所示电压比较器的输入信号VA和VB的波形示意图；
图2b是图1所示电压比较器的同相端接收VA、反相端接收VB时的输出信 号的波形示意图；
图2c是图1所示电压比较器的同相端接收VB、反相端接收VA时的输出信号的波形示意图；
图3是本实用新型实施例的车载麦克风状态检测电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
参考图3，本实施例的车载麦克风检测电路包括稳压电路31和分压电路32。其中，稳压电路31的输入端与电源端FBATT相连，稳压电路31的输出端连接麦克风连接端MIC+。分压电路32的输入端连接稳压电路31的输出端以及麦克风信号输入正端MIC_IN+，分压电路32的输出端连接检测信号输出端MIC0_DIAG，麦克风信号输入负端MIC_IN-接地。在一个实施例中，电源端FBATT为车载电池，其电压范围从9-16V变化。稳压电路31将电源端FBATT的电压稳定为一定值，再通过分压电路32进行分压，从而得到麦克风的工作电压以及检测信号MIC0_DIAG。
进一步而言，稳压电路31可以包括偏压电路、稳压管Z1、第一电容C1、第二电容C2、第三电阻R3以及第四电阻R4。该偏压电路可以包括并联的第一电阻R1和第二电阻R2，使用两个电阻可以降低功耗，避免功耗集中在一个电阻上而将其烧坏。
其中，偏压电路的输入端连接电源端FBATT；稳压管Z1的阴极连接偏压电路的输出端，其阳极接地，偏压电路用于向稳压管Z1提供偏置电压；第一电容C1的第一端连接稳压管Z1的阴极，第一电容C1的第二端连接稳压管Z1的阳极，第一电容C1主要用于滤波；第三电阻R3的第一端连接稳压管Z1的阴极，第四电阻R4的第一端连接第三电阻R3的第二端，第四电阻R4的第二端作为稳压电路31的输出端，其中，第三电阻R3用于匹配麦克风的负载，第四电阻R4用于调节电流；第二电容C2的第一端连接第三电阻R3的第二端，第二电容C2的第二端接地，第二电容C2主要用于滤波，保证检测信号和麦克风信号均不受影响，第二电容C2优选为电解电容。
稳压电路31的输出端可以经由第三电容C3连接麦克风连接端MIC+。第三电容C3主要用于隔直流通交流，避免检测信号影响麦克风信号。
作为一个非限制性的例子，分压电路32可以包括串联的第五电阻R5和第六电阻R6。其中，第五电阻R5的第一端连接稳压电路31的输出端，第五电阻R5的第二端连接检测信号输出端MIC0_DIAG；第六电阻R6，其第一端连接第五电阻R5的第二端，其第二端接地。另外，第六电阻R6的两端可以并联有第四电容C4，以实现滤波。
此外，麦克风信号输入负端MIC_IN-可以经由第七电阻R7接地。
稳压电路31将电源端的电源电压稳压为稳定的电压并经由分压电路32分压产生麦克风的工作电压，而分压电路32通过分压产生检测信号并经由检测信号输出端MIC0_DIAG输出。该检测信号输出端MIC0_DIAG可以外接检测模块，例如接单片机等，用于对检测信号进行检测以判断麦克风的状态。
仍然参考图3，在一个非限制性的实例中，电源端FBATT的电源电压范围为9-16V，稳压管Z1将其稳压为稳定的输入电压Vz。
提供给麦克风的工作电压V1＝Vz*(R5+R6)/(R3+R4+R5+R6)；
其中，V1为节点V1的电压值，Vz为节点Vz的电压值，R3、R4、R5、R6分别为电阻R3、R4、R5、R6的电压值。
在开路情况下(例如未***麦克风)：
V2＝V1*R6/(R5+R6)；
其中，V2为节点V2的电压值，V1为节点V1的电压值，R5、R6分别为电阻R5、R6的电压值。
在短路情况下，电源端的电压FBATT＝0V，因此：
V1＝V2＝0V；
其中，V1、V2分别为节点V1、V2的电压值。
在正常工作情况下(例如麦克风正常***)：
V2＝V1*(R6//RL)/((R6//RL)+R5)
其中，V1、V2分别为节点V1、V2的电压值，RL是麦克风的内阻，R5、R6分别为电阻R5和电阻R6的电压值。
对于确定的外接检测模块，对于V2的检测范围通常是确定的，例如是3.3V， 那么就需要根据实际情况选择适当的R1、R2、R3、R4、R5、R6。其中，R1和R2要保证稳压管Z1正常工作。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种车载麦克风状态检测电路，其特征在于，包括：
稳压电路，其输入端与电源端相连，其输出端连接麦克风连接端；
分压电路，其输入端连接所述稳压电路的输出端以及麦克风信号输入正端，其输出端连接检测信号输出端，麦克风信号输入负端接地；
其中，所述电源端的电源电压经由所述稳压电路稳压以及所述分压电路分压，在所述稳压电路的输出端得到麦克风的工作电压，在所述分压电路的输出端得到检测信号。
2.根据权利要求1所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述稳压电路包括：
偏压电路，其输入端连接所述电源端；
稳压管，其阴极连接所述偏压电路的输出端，其阳极接地，所述偏压电路用于向所述稳压管提供偏置电压。
3.根据权利要求2所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述偏压电路包括并联的第一电阻和第二电阻。
4.根据权利要求2所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述稳压电路还包括：
第一电容，其第一端连接所述稳压管的阴极，其第二端连接所述稳压管的阳极。
5.根据权利要求2所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述稳压电路还包括：
第三电阻，其第一端连接所述稳压管的阴极；
第四电阻，其第一端连接所述第三电阻的第二端，其第二端作为所述稳压电路的输出端。
6.根据权利要求5所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述稳压电路还包括：
第二电容，其第一端连接所述第三电阻的第二端，其第二端接地。
7.根据权利要求1所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述稳压电路的输出端经由第三电容连接所述麦克风连接端。
8.根据权利要求1所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述分压电路包括：
第五电阻，其第一端连接所述稳压电路的输出端，其第二端连接所述检测信号输出端；
第六电阻，其第一端连接所述第五电阻的第二端，其第二端接地。
9.根据权利要求8所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，还包括：
第四电容，其第一端连接所述第六电阻的第一端，其第二端连接所述第六电阻的第二端。
10.根据权利要求1所述的车载麦克风状态检测电路，其特征在于，所述麦克风信号输入负端经由第七电阻接地。
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