基于MAX9060比較器的插孔自動(dòng)檢測電路設計

　　如圖所示，假設微控制器的基準電壓(VMIC-REF)為3V，32Ω耳機負載將產(chǎn)生43mV的VDETECT電壓。而500µA固定電流的麥克風(fēng)負載將產(chǎn)生1.9V的電壓。注意，大多數應用中，直接連接VDETECT會(huì )出現問(wèn)題。假設典型的微控制器端口的CMOS輸入要求邏輯電平高于0.7 × VCC和低于0.3 × VCC，那么采用3.3V供電的微控制器的輸入邏輯電平應該高于2.3V、低于1V。

　　500µA麥克風(fēng)負載產(chǎn)生的1.9V電平不是有效的邏輯“1”電平。100µA至800µA的麥克風(fēng)偏置電流將產(chǎn)生2.78V至1.24V的VDETECT，任何低于2.3V的電壓都不滿(mǎn)足控制器的VIH (輸入高電平，假設RBIAS為2.2kΩ)要求。為了得到2.3V或更高的電壓，麥克風(fēng)偏置電流必須為318µA或更小。否則就必須改變2.2kΩ偏置電阻，從而改變麥克風(fēng)的檢測門(mén)限。由于具有32Ω典型負載的耳機能夠輕松地將電平拉至地電位附近，所以產(chǎn)生1V甚至更低的邏輯低電平很容易實(shí)現。

　　為了檢測耳機類(lèi)型，需要將VDETECT連接到比較器的一個(gè)輸入端，將基準電壓連接到另一個(gè)輸入。比較器輸出即代表了耳機類(lèi)型。

　　這種便攜式耳機檢測應用的比較器應具有小尺寸，并且消耗很低的功率。圖4所示比較器尺寸只有1mm × 1mm，最大電源電流損耗僅為1µA。它對手機頻率具有很強的抗干擾能力，提供極高的可靠性。比較器還具有內部滯回和低輸入偏置電流等特性。這些特性使其成為對空間、功耗極為敏感的電池供電產(chǎn)品(例如：手機、便攜式媒體播放器和筆記本電腦)中耳機檢測電路的理想選擇。

　　壓簧開(kāi)關(guān)檢測

　　大多數免提耳機都有一個(gè)開(kāi)關(guān)，通常稱(chēng)為壓簧開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)用來(lái)接聽(tīng)、掛斷電話(huà)，具有靜音/保持功能，并且在接聽(tīng)另一個(gè)電話(huà)時(shí)保持當前通話(huà)?？刂贫鷻C的微控制器需要檢測壓簧開(kāi)關(guān)的狀態(tài)以及耳機的連接狀態(tài)，自動(dòng)檢測插孔是否插入附件(這里指耳機) (圖1)。同時(shí)還產(chǎn)生一個(gè)信號，用于表示壓簧開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。壓簧開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測電路包括一個(gè)4芯立體聲耳機(帶麥克風(fēng))和并聯(lián)的壓簧開(kāi)關(guān)(圖5) (單聲道耳麥與其類(lèi)似，但為3芯)。兩種不同類(lèi)型的耳機中，插頭連接到與壓簧開(kāi)關(guān)并聯(lián)的麥克風(fēng)上，如圖所示，壓簧開(kāi)關(guān)按下時(shí)呈現為低阻，釋放時(shí)麥克風(fēng)呈現為高阻。如上述耳麥檢測中介紹的內容，對于麥克風(fēng)/壓簧開(kāi)關(guān)檢測，麥克風(fēng)檢測電壓與微控制器的CMOS輸入之間的接口電路設計比較復雜。

　　圖5. 采用MAX9063比較器的壓簧開(kāi)關(guān)檢測電路