控制电路和终端的制作方法

1.本技术涉及电子设备技术领域，特别涉及一种控制电路和终端。


背景技术：

2.手机等终端中设置有听筒。听筒是用于贴近耳朵时的扬声器，通常通过编译码器(coder-decoder，codec)来驱动。听筒通常位于显示屏的正面贴近耳朵处。然而，随着屏占比的提高，听筒位置处的可用空间越来越少。因此，如何在有限空间内实现听筒的驱动成为待解决的问题。


技术实现要素：

3.本技术技术方案提供了一种控制电路和终端，简化了电路结构，实现了在有限空间内驱动听筒。
4.第一方面，本技术技术方案提供了一种控制电路，包括：功率放大器，功率放大器包括第一差分信号驱动端和第二差分信号驱动端；喇叭，喇叭包括第一差分信号喇叭端和第二差分信号喇叭端；听筒，听筒包括第一差分信号听筒端和第二差分信号听筒端；第一差分信号驱动端通过第一支路连接于第一差分信号喇叭端，第二差分信号喇叭端通过第二支路连接于第二差分信号驱动端，第一支路、喇叭和第二支路串联组成第一通路，第一通路上设置有相互串联的第一mosfet和第二mosfet，在第一通路上，第一mosfet和第二mosfet的寄生二极管的方向相反；第一差分信号驱动端通过第三支路连接于第一差分信号听筒端，第二差分信号听筒端通过第四支路连接于第二差分信号驱动端，第三支路、听筒和第四支路串联组成第二通路，第二通路上设置有相互串联的第三mosfet和第四mosfet，在第二通路上，第三mosfet和第四mosfet的寄生二极管方向相反。
5.可选地，在第一支路上，第一mosfet串联于第一差分信号驱动端和第一差分信号喇叭端之间，在第二支路上，第二mosfet串联于第二差分信号驱动端和第二差分信号喇叭端之间，在第三支路上，第三mosfet串联于第一差分信号驱动端和第一差分信号听筒端之间，在第四支路上，第四mosfet串联于第二差分信号驱动端和第二差分信号听筒端之间。
6.可选地，第一mosfet的寄生二极管的方向为从第一差分信号驱动端至第一差分信号喇叭端，第二mosfet的寄生二极管的方向为从第二差分信号驱动端至第二差分信号喇叭端；第三mosfet的寄生二极管的方向为从第一差分信号驱动端至第一差分信号听筒端，第四mosfet的寄生二极管的方向为从第二差分信号驱动端至第二差分信号听筒端。
7.可选地，第一mosfet的寄生二极管的方向为从第一差分信号喇叭端至第一差分信号驱动端，第二mosfet的寄生二极管的方向为从第二差分信号喇叭端至第二差分信号驱动端；第三mosfet的寄生二极管的方向为从第一差分信号听筒端至第一差分信号驱动端，第四mosfet的寄生二极管的方向为从第二差分信号听筒端至第二差分信号驱动端。
8.可选地，在第一支路上，第一mosfet和第二mosfet串联于第一差分信号驱动端和第一差分信号喇叭端之间；在第三支路上，第三mosfet和第四mosfet串联于第一差分信号
驱动端和第一差分信号听筒端之间。
9.可选地，第一mosfet的栅极和第二mosfet的栅极电连接于第一控制节点，第三mosfet的栅极和第四mosfet的栅极电连接于第二控制节点；控制电路还包括：第一电阻，第一电阻串联于第一控制节点和导通电压端之间；第二电阻，第二电阻串联于第二控制节点和导通电压端之间；第五mosfet，第五mosfet串联于截止电平端和第一控制节点之间；第六mosfet，第六mosfet串联于截止电平端和第二控制节点之间。
10.可选地，控制电路还包括：第一跟随单元，第一跟随单元用于使第一mosfet的栅极和漏极之间的电压差保持不变，或使第一mosfet的栅极和源极之间的电压差保持不变；第二跟随单元，第二跟随单元用于使第二mosfet的栅极和漏极之间的电压差保持不变，或使第二mosfet的栅极和源极之间的电压差保持不变；第三跟随单元，第三跟随单元用于使第三mosfet的栅极和漏极之间的电压差保持不变，或使第三mosfet的栅极和源极之间的电压差保持不变；第四跟随单元，第四跟随单元用于使第四mosfet的栅极和漏极之间的电压差保持不变，或使第四mosfet的栅极和源极之间的电压差保持不变。
11.可选地，第一跟随单元包括第一电容，第一电容串联于第一mosfet的栅极和漏极之间，或，第一电容串联于第一mosfet的栅极和源极之间；第二跟随单元包括第二电容，第二电容串联于第二mosfet的栅极和漏极之间，或，第二电容串联于第二mosfet的栅极和源极之间；第三跟随单元包括第三电容，第三电容串联于第三mosfet的栅极和漏极之间，或，第三电容串联于第三mosfet的栅极和源极之间；第四跟随单元包括第四电容，第四电容串联于第四mosfet的栅极和漏极之间，或，第四电容串联于第四mosfet的栅极和源极之间。
12.可选地，第一跟随单元还包括与第一电容串联的第三电阻；第二跟随单元还包括与第二电容串联的第四电阻；第三跟随单元还包括与第三电容串联的第五电阻；第四跟随单元还包括与第四电容串联的第六电阻。
13.可选地，第一mosfet、第二mosfet、第三mosfet和第四mosfet为n型mosfet。
14.第二方面，本技术技术方案还提供一种终端，包括上述的控制电路。
15.本技术实施例中的控制电路和终端，可以通过对四个mosfet的控制来实现功率放大器的切换，实现功率放大器对喇叭和听筒的分时驱动。一方面，由于mosfet耐高压和可通过大电流的特性，可以实现切换过程中的开关控制；另一方面，通过在其中每个通路中设置两个相互串联的mosfet且这两个mosfet的寄生二极管的方向相反，以实现阻断漏电流的效果，从而避免了漏电流的不良影响。通过一个功率放大器实现对喇叭和听筒的驱动，与现有技术相比，节省了驱动器件，即简化了整体的驱动电路结构，实现了在有限空间内对听筒和喇叭的驱动，且降低了成本。
附图说明
16.图1为本技术实施例中一种控制电路的电路示意图；
17.图2为图1中第一通路的示意图；
18.图3为图1中第二通路的示意图；
19.图4为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图；
20.图5为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图；
21.图6为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图；
22.图7为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图；
23.图8为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图；
24.图9为本技术实施例中一种功率放大器的输出波形示意图。
具体实施方式
25.本技术的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术。
26.手机等终端中设置有喇叭和听筒，喇叭是用于外放声音的扬声器，通常通过功放来驱动，听筒是用于贴近耳朵时的扬声器，通常通过编译码器(coder-decoder，codec)来驱动。为了简化结构，可以使用一个功放来驱动听筒和喇叭，从而可以省掉codec，这就需要采用开关来实现切换，即在听筒发声时使功放的驱动端连接至听筒，在喇叭发声时使功放的驱动端连接至喇叭。喇叭的驱动需要大电压和大电流，实现切换的开关需要使用耐高压和可通过大电流的开关器件，因此选用金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)来作为开关器件。然而，mosfet具有寄生二极管，会产生漏电流，因此，会由于该漏电流而导致驱动异常，例如，在通过mosfet作为开关器件切换为功放电连接至听筒时，在驱动过程中，漏电流会对喇叭产生不良影响，基于此，为了改善漏电流的问题，发明人进一步提出了本技术实施例的技术方案。
27.以下对本技术实施例的技术方案进行介绍。如图1、图2和图3所示，图1为本技术实施例中一种控制电路的电路示意图，图2为图1中第一通路的示意图，图3为图1中第二通路的示意图。本技术实施例提供了一种控制电路，包括：功率放大器1，功率放大器1包括第一差分信号驱动端p和第二差分信号驱动端n；喇叭2，喇叭2包括第一差分信号喇叭端pa和第二差分信号喇叭端na；听筒3，听筒3包括第一差分信号听筒端pb和第二差分信号听筒端nb。第一差分信号驱动端p通过第一支路l1连接于第一差分信号喇叭端pa，第二差分信号喇叭端na通过第二支路l2连接于第二差分信号驱动端n，第一支路l1、喇叭2和第二支路l2串联组成第一通路t1。第一通路t1上设置有相互串联的第一mosfet41和第二mosfet42。在第一通路t1上，第一mosfet41和第二mosfet42的寄生二极管的方向相反。在第一通路t1上，喇叭2等效为一个串联于第一支路l1和第二支路l2之间的电阻，即第一差分信号驱动端p和第二差分信号驱动端n之间通过喇叭2形成的第一通路t1。其中，第一mosfet41和第二mosfet42的寄生二极管的方向相反是指在第一通路t1上，从第一差分信号驱动端p到第二差分信号驱动端n的方向上，第一mosfet41和第二mosfet42的寄生二极管的方向相反。例如，在图1～3所示的结构中，第一mosfet41的寄生二极管方向为从n至p，第二mosfet42的寄生二极管方向为从p至n，两者方向相反。第一差分信号驱动端p通过第三支路l3连接于第一差分信号听筒端pb，第二差分信号听筒端nb通过第四支路l4连接于第二差分信号驱动端n。第三支路l3、听筒3和第四支路l4串联组成第二通路t2，第二通路t2上设置有相互串联的第三mosfet43和第四mosfet44。在第二通路t2上，第三mosfet43和第四mosfet44的寄生二极管方向相反。类似地，在第二通路t2上，听筒3等效为一个串联于第三支路l3和第四支路l4之间的电阻。其中，第三mosfet43和第四mosfet44的寄生二极管的方向相反是指在第二通路t2上，从第一差分信号驱动端p到第二差分信号驱动端n的方向上，第三mosfet43和第四mosfet44的寄生二极管的方向相反。例如，在图1～3所示的结构中，第三mosfet43的寄生二
极管方向为从n至p，第四mosfet44的寄生二极管的方向为从p至n。
28.具体地，功率放大器1通过第一差分信号驱动端p和第二差分信号驱动端n产生差分信号来驱动喇叭2和听筒3。当通过功率放大器1驱动喇叭2发声时，控制第一mosfet41和第二mosfet42导通，控制第三mosfet43和第四mosfet44截止。此时，第一通路t1导通，功率放大器1通过第一通路t1驱动喇叭2发声；同时，第二通路t2截止。在第二通路t2上，由于第三mosfet43和第四mosfet44的寄生二极管的方向相反，因此避免了由于寄生二极管在第二通路t2上产生的漏电流。当通过功率放大器1驱动听筒3发声时，控制第一mosfet41和第二mosfet42截止，控制第三mosfet43和第四mosfet44导通；此时，第二通路t2导通，功率放大器1通过第二通路t2驱动听筒3发声，同时，第一通路t1截止。在第一通路t1上，由于第一mosfet41和第二mosfet42的寄生二极管的方向相反，因此避免了由于寄生二极管在第一通路t1上产生的漏电流。
29.本技术实施例中的控制电路，可以通过对四个mosfet的控制来实现功率放大器的切换，实现功率放大器对喇叭和听筒的分时驱动。一方面，由于mosfet耐高压和可通过大电流的特性，可以实现切换过程中的开关控制；另一方面，通过在其中每个通路中设置两个相互串联的mosfet且这两个mosfet的寄生二极管的方向相反，以实现阻断漏电流的效果，从而避免了漏电流的不良影响。通过一个功率放大器实现对喇叭和听筒的驱动，与现有技术相比，节省了驱动器件，即简化了整体的驱动电路结构，实现了在有限空间内对听筒和喇叭的驱动，且降低了成本。
30.可选地，如图1～3所示，在第一支路l1上，第一mosfet41串联于第一差分信号驱动端p和第一差分信号喇叭端pa之间。在第二支路l2上，第二mosfet42串联于第二差分信号驱动端n和第二差分信号喇叭端na之间。在第三支路l3上，第三mosfet43串联于第一差分信号驱动端p和第一差分信号听筒端pb之间。在第四支路l4上，第四mosfet44串联于第二差分信号驱动端n和第二差分信号听筒端nb之间。
31.可选地，如图1～3所示，第一mosfet41的寄生二极管的方向为从第一差分信号驱动端p至第一差分信号喇叭端pa，第二mosfet42的寄生二极管的方向为从第二差分信号驱动端n至第二差分信号喇叭端na；第三mosfet43的寄生二极管的方向为从第一差分信号驱动端p至第一差分信号听筒端pb，第四mosfet44的寄生二极管的方向为从第二差分信号驱动端n至第二差分信号听筒端nb。当第一通路t1截止时，漏电流在经过喇叭2后被阻断，当第二通路t2截止时，漏电流在经过听筒3后被阻断。
32.可选地，如图4所示，图4为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图。第一mosfet41的寄生二极管的方向为从第一差分信号喇叭端pa至第一差分信号驱动端p，第二mosfet42的寄生二极管的方向为从第二差分信号喇叭端na至第二差分信号驱动端n；第三mosfet43的寄生二极管的方向为从第一差分信号听筒端pb至第一差分信号驱动端p，第四mosfet44的寄生二极管的方向为从第二差分信号听筒端nb至第二差分信号驱动端n。图4所示的结构和图1所示的结构类似，区别仅在于，mosfet的寄生二极管的方向不同。
33.可选地，如图5所示，图5为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图。在第一支路l1上，第一mosfet41和第二mosfet42串联于第一差分信号驱动端p和第一差分信号喇叭端pa之间；在第三支路l3上，第三mosfet43和第四mosfet44串联于第一差分信号驱动端p和第一差分信号听筒端pb之间。在图5所示的结构中，当第一通路t1截止时，漏电流在经过
喇叭2之前即被阻断，当第二通路t2截止时，漏电流在经过听筒3之前即被阻断，可以进一步改善漏电流导致的喇叭2或听筒3被腐蚀等问题。
34.可选地，如图6、图7和图8所示，图6为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图，图7为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图，图8为本技术实施例中另一种控制电路的电路示意图。第一mosfet41的栅极g和第二mosfet42的栅极g电连接于第一控制节点o1，第三mosfet43的栅极g和第四mosfet44的栅极g电连接于第二控制节点o2；控制电路还包括：第一电阻r1，第一电阻r1串联于第一控制节点o1和导通电压端bst之间；第二电阻r2，第二电阻r2串联于第二控制节点o2和导通电压端bst之间；第五mosfet45，第五mosfet45串联于截止电平端和第一控制节点o1之间，第五mosfet45的栅极电连接于第一控制信号端en1；第六mosfet46，第六mosfet46串联于截止电平端和第二控制节点o2之间，第六mosfet46的栅极电连接于第二控制信号端en2。
35.具体地，截止电平端用于提供截止电平，导通电压端bst用于提供导通电平。例如当第一mosfet41、第二mosfet42、第三mosfet43和第四mosfet44为n型晶体管时，具有低电平截止、高电平导通的特性，则截止电平端可以为接地端，导通电压端bst用于提供固定高电位。当需要功率放大器1驱动听筒3发声时，例如当接收到听筒3发声的指令时，第一控制信号端en1提供导通电平，控制第五mosfet45导通，接地电位和第一控制节点o1之间导通，即拉低第一控制节点o1的电位至地电位，从而控制第一mosfet41和第二mosfet42截止，即使第一通路t1截止，实现功率放大器1不驱动喇叭2；同时，第二控制信号端en2提供截止电平，控制第六mosfet46截止，导通电压端bst提供的导通电平通过第二电阻r2传输至第二控制节点o2，从而控制第三mosfet43和第四mosfet44导通，即使第二通路t2导通，实现功率放大器1驱动听筒3。
36.可选地，如图6、图7和图8所示，控制电路还包括：第一跟随单元51，第一跟随单元51用于使第一mosfet41的栅极g和漏极d之间的电压差保持不变，或使第一mosfet41的栅极g和源极s之间的电压差保持不变；第二跟随单元52，第二跟随单元52用于使第二mosfet42的栅极g和漏极d之间的电压差保持不变，或使第二mosfet42的栅极g和源极s之间的电压差保持不变；第三跟随单元53，第三跟随单元53用于使第三mosfet43的栅极g和漏极d之间的电压差保持不变，或使第三mosfet43的栅极g和源极s之间的电压差保持不变；第四跟随单元54，第四跟随单元54用于使第四mosfet44的栅极g和漏极d之间的电压差保持不变，或使第四mosfet44的栅极g和源极s之间的电压差保持不变。
37.具体地，由于功率放大器1的第一差分信号驱动端p和第二差分信号驱动端n产生的驱动信号为脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)信号，例如脉冲中的高压为例如10v，低压为0v，由于导通电压端bst提供的是固定电位，以图6中的第一mosfet41为例，当第一mosfet41为n型晶体管时，当功率放大器1输出的脉冲信号为0v时，导通电压端bst提供的高电平可以使第一mosfet41导通，当功率放大器1输出的脉冲信号为10v时，导通电压端bst提供的高电平可能无法达到足够高的电位来控制第一mosfet41导通，而再设置第一跟随单元51之后，第一跟随单元51可以保持第一mosfet41的栅极g和源极s之间的电压差不变；也就是说，当功率放大器1输出的脉冲信号为10v时，导通电压端bst提供的高电平可能无法达到足够高的电位，但是通过第一跟随单元51的作用，可以抬高第一控制节点o1处的电位，从而使得此时的电位足以控制第一mosfet41导通。
38.可选地，如图6、图7和图8所示，第一跟随单元51包括第一电容c1，第一电容c1串联于第一mosfet41的栅极g和漏极d之间，或，第一电容c1串联于第一mosfet41的栅极g和源极s之间；第二跟随单元52包括第二电容c2，第二电容c2串联于第二mosfet42的栅极g和漏极d之间，或，第二电容c2串联于第二mosfet42的栅极g和源极s之间；第三跟随单元53包括第三电容c3，第三电容c3串联于第三mosfet43的栅极g和漏极d之间，或，第三电容c3串联于第三mosfet43的栅极g和源极s之间；第四跟随单元54包括第四电容c4，第四电容c4串联于第四mosfet44的栅极g和漏极d之间，或，第四电容c4串联于第四mosfet44的栅极g和源极s之间。
39.具体地，通过电容自举的作用可以实现电压跟随的作用，从而保证各mosfet的控制。需要说明的是，在图6和图7所示的结构中，仅示意了各跟随单元中电容串联于对应的mosfet的栅极g和源极s之间，在图7所示的结构中，仅示意了各跟随单元中电容串联于对应的mosfet的栅极g和漏极d之间。本技术实施例对于各跟随单元中电容串联于mosfet的栅极g和源极s之间还是串联于栅极g和漏极d之间不做限定，均能够实现电压跟随的效果。
40.可选地，如图6、图7和图8所示，第一跟随单元51还包括与第一电容c1串联的第三电阻r3；第二跟随单元52还包括与第二电容c2串联的第四电阻r4；第三跟随单元53还包括与第三电容c3串联的第五电阻r5；第四跟随单元54还包括与第四电容c4串联的第六电阻r6，各跟随单元中与电容串联的电阻可以用于调节对应mosfet的栅极g和源极s之间的电压差，或调节对应mosfet的栅极g和漏极d之间的电压差。
41.可选地，第一mosfet41、第二mosfet42、第三mosfet43和第四mosfet44为n型mosfet。
42.具体地，由于功率放大器1的输出信号为pwm信号，其中的高压和低压均需要被传输，其中的低压通常为0v，如果整个电路中无法提供低于0v且能够控制p型mosfet导通的电压，则无法实现对0v电压的传输，因此，为了实现pwm信号的传输，设置其中第一mosfet41、第二mosfet42、第三mosfet43和第四mosfet44为n型mosfet。上述功率放大器1具体可以为具有较高效率的智能功放(smart power amplifier，smart pa)。
43.以下以图7所示的结构为例通过具体的电路工作过程对本技术实施例进行说明。如图9所示，图9为本技术实施例中一种功率放大器的输出波形示意图。图9中pwm1为第一差分信号驱动端p对应输出的波形，pwm2为第二差分信号驱动端n对应输出的波形。可以看出，输出波形中包括四种场景：pwm1和pwm2同时为高电平；pwm1和pwm2同时为低电平；pwm1为高电平、pwm2为低电平；pwm1为低电平、pwm2为高电平。以下表1和表2分别描述了不同场景下的电路状态。
44.表1
45.pwm1pwm2vo1vo2v1gsv2gs41/4243/4400vbst0vbst0导通截止vbst01.5vbst0vbst0导通截止0vbst1.5vbst0vbst0导通截止vbstvbst1.5vbst0vbst-vbst导通截止
46.表2
47.pwm1pwm2vo1vo2v1gsv2gs41/4243/44000vbst0vbst截止导通
vbst001.5vbst0vbst截止导通0vbst01.5vbst0vbst截止导通vbstvbst01.5vbst-vbstvbst截止导通
48.其中，表1表示功率放大器1驱动喇叭2时的电路状态。假设各mosfet为n型mosfet，此时第一控制信号端en1提供高电平(导通电平)，第二控制信号端en2提供低电平(截止电平)，控制第一mosfet41和第二mosfet42导通，第三mosfet43和第四mosfet44截止。根据表1中第2行的内容可知，当pwm1为低电平，pwm2为低电平时，vo1表示第一控制节点o1的电位，vo1此时为0，vo2表示第二控制节点o2的电位，vbst表示导通电压端bst提供的高电平值，vo2此时为vbst，因此，v1gs为vbst，v1gs表示第一mosfet41的栅极g和源极s之间的电压差，v2gs为0，v2gs表示第三mosfet43的栅极g和源极s之间的电压差，41/42表示第一mosfet41和第二mosfet42的开关状态，43/44表示第三mosfet43和第四mosfet44的开关状态。类似地，根据表1中第3行的内容可知，当pwm1为高电平，pwm2为低电平时的电路状态，依次类推，表1中给出了功率放大器1驱动喇叭2时不同输出场景下的电路状态。类似地，表2表示功率放大器1驱动听筒3时不同输出场景下的电路状态，此时第一控制信号端en1提供低电平(截止电平)，第二控制信号端en2提供高电平(导通电平)，控制第一mosfet41和第二mosfet42截止，第三mosfet43和第四mosfet44导通，具体电路状态见表格，在此不再赘述。另外，在不需要发声的状态下，第一控制信号端en1和第二控制信号端en2均提供截止电平，电路不工作。另外，在功率放大器1驱动喇叭2和驱动听筒3这两种驱动模式之间切换的过程中，由于喇叭2和听筒3所需要的功率不同，还需要同时对功率放大器1本身的输出功率或状态进行调节，以适应两种驱动模式。
49.本技术实施例还提供一种终端，包括上述的控制电路。其中，控制电路的具体结构和原理与上述实施例相同，在此不再赘述，上述听筒3用于将音频电信号转换成声音信号，当终端接听电话或语音信息时，可以通过将听筒3靠近人耳接听语音。喇叭2用于外放语音。本技术实施例中的终端可以为手机、平板电脑等具有喇叭和听筒的电子设备。
50.本技术实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
51.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。