專利名稱：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，更具體地說，涉及一種在一個(gè)數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器的一個(gè)輸出端僅使用一個(gè)電容的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路。
通常，有兩種通過接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)音量、音調(diào)、均衡等的級(jí)別進(jìn)行控制的方法1)在直接控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平的數(shù)字控制模式下，以及2)在通過將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)以控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平的數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式下。
數(shù)字控制模式的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。然而，數(shù)字控制模式的處理方法應(yīng)為一個(gè)BICMOS或CMOS處理方法，并且很難去除在電平控制期間產(chǎn)生的跳躍(劈咧聲)噪聲。相反，數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式通過在數(shù)模式轉(zhuǎn)換器(DAC)的一個(gè)輸出端采用一個(gè)低通濾波器和電容器就能輕而易舉地去除在電平控制期間產(chǎn)生的劈咧聲噪聲，而不是考慮處理方法。然而，當(dāng)必須控制若干零件的級(jí)別時(shí)，要增加去除劈咧噪聲噪聲所需的電容器的數(shù)量。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)采用數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路以解決常規(guī)線路的缺陷，借助于在數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)部分的一個(gè)輸出端僅使用一個(gè)去除劈咧聲噪聲的電容器的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路就能有效地去除跳躍(劈咧聲)噪聲。
為達(dá)到以上目的，提供了一個(gè)采用數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式使用微機(jī)以控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路包括用于將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置；一個(gè)連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置輸出端、用于控制模擬轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)電平的控制器；以及連接到控制器一端用于平穩(wěn)控制來自數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置的模擬轉(zhuǎn)換輸出電平的輸出電平控制裝置。
通過參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見。


圖1是常規(guī)數(shù)字電平控制線路的圖解框圖；圖2A和2B分別是說明圖1包括電容器和不包括電容器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路輸出電壓的波形；圖3是根據(jù)本發(fā)明數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路的圖解框圖；圖4是圖3所示控制線路內(nèi)一個(gè)控制元件的詳細(xì)線路圖；圖5是從圖3所示微機(jī)接口輸出的控制信號(hào)的時(shí)序圖；以及圖6是一個(gè)可應(yīng)用于本發(fā)明的，具有R-2R梯級(jí)線路的通用數(shù)模轉(zhuǎn)換器的線路圖。
根據(jù)常規(guī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制模式，從微機(jī)輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)及各種控制信號(hào)以圖1所示經(jīng)微機(jī)接口10被施加到相應(yīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)20a，20b…，20k。通過在DAC20a-20k的每個(gè)輸出端使用電容器Ca，Cb，…，Ck以控制有圖2A所示梯級(jí)波形的施加的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，輸出圖2B所示的平滑波形。這樣，去除了在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換期間產(chǎn)生的跳躍(劈咧聲)噪聲。然而，在圖1所示的常規(guī)技術(shù)中，當(dāng)要控制的級(jí)別的數(shù)目，諸如數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的音量、音調(diào)、均衡，增加時(shí)，必須增加連接到DAC輸出端的電容器的數(shù)目。
本發(fā)明的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路具有圖3所示的電路設(shè)計(jì)以解決以上問題。參照?qǐng)D3，采用數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式以控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)各種零件級(jí)別的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路包括一個(gè)用于連接從微機(jī)(未示出)輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的控制信號(hào)(時(shí)鐘)的微機(jī)接口10，一個(gè)用于將從微機(jī)接口10輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)部分20，一個(gè)連接到DAC部分20的輸出端通過接收微機(jī)接口10的控制信號(hào)k以控制模擬轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出的控制器30，以及連接到控制器30一端用于控制DAC部分20輸出的電平的輸出電平控制裝置40。這時(shí)，輸出電平控制裝置40被連接到電壓控制放大器(VCA)50a，50b，…50k。這里，最好輸出電平控制裝置40如同一個(gè)用于控制從DAC部分20輸出電平的電容器C1，根據(jù)從電容器C1的電容和下面的控制器30的電阻器R的電阻得到的一個(gè)時(shí)間常量RC1控制信號(hào)的電平。
同樣，可以使用各種類型的DAC將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)。具體地，本發(fā)明使用了一個(gè)圖6所示的由電阻R和2R組成具有梯級(jí)線路(R-2R梯級(jí))的DAC。根據(jù)此DAC，在輸出端簡(jiǎn)單地連接一個(gè)合適的電容器就能得到去除劈咧聲噪聲的線性輸出特征。如圖6所示，數(shù)字信號(hào)由被開關(guān)(SW)激活的電流源(I)轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬信號(hào)，通過接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D0，D1，…Dn和R-2R梯級(jí)電路的聯(lián)合電阻來切換每一個(gè)開關(guān)。由于熟練的技術(shù)人員熟知轉(zhuǎn)換步驟，故略去了轉(zhuǎn)換步驟的詳細(xì)操作說明。
如圖3所示，本發(fā)明的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路的特征在于控制器30有多個(gè)控制元件，增加了圖4說明的一個(gè)控制元件，以在DAC和VCA之間僅使用一個(gè)電容器，而不同于在每個(gè)DAC的輸出端都有一個(gè)用于去除劈咧聲噪聲的電容器的常規(guī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)控制線路。每個(gè)控制元件30k包括開關(guān)SW1，SW2和SW3，這些開關(guān)在微機(jī)接口10的控制下把緩沖器BF1和BF2緩沖的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的VCA50k。
根據(jù)圖5的控制信號(hào)時(shí)序圖，說明控制元件30a和30b分別控制VCA50a和50b的操作以便更詳細(xì)地描述本發(fā)明的操作。
假設(shè)在DAC20a和20b的初始輸出電壓分別為aV和bV，當(dāng)VCA50a的輸出電壓由微機(jī)(未示出)從aV控制到a+a1V時(shí)，圖5所示的一個(gè)控制信號(hào)從微機(jī)接口10被傳送到控制元件30a。
首先，在圖4所示的第一個(gè)開關(guān)SW1為接通期間(這時(shí)，第二個(gè)和第三個(gè)開關(guān)SW2與SW3為斷開)，aV被施加到電容器C1。作為結(jié)果，第二個(gè)開關(guān)SW2被接通并且第一個(gè)開關(guān)SW1被斷開，在電容器C1保持它的當(dāng)前電平aV。其次，在第三個(gè)開關(guān)SW3被接通以便接收數(shù)據(jù)之后，DAC20a在微機(jī)接口10的控制下將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)從控制元件30a，30b…，30k的電阻器R的電阻和電容器C1的電容得到的一個(gè)時(shí)間常量RC1，VCA50a的輸入電壓從aV平滑地改變到a+a1V。
當(dāng)VCA50b的輸入電壓以上述方式從bV被控制到b+b1V時(shí)，微機(jī)接口10向控制元件30a發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)以便順序斷開第二個(gè)和第三個(gè)開關(guān)SW2與SW3。作為結(jié)果，控制元件30a的輸出電壓被保持在a+a1V。其次，微機(jī)接口10向控制元件30b發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)以便接通控制元件30b的第一個(gè)開關(guān)SW1。相應(yīng)地，DAC20b的輸出電壓bV被傳送到電容器C1以接通第二個(gè)和第二個(gè)開關(guān)SW1與SW3并且斷開第一個(gè)開關(guān)SW1。然后，當(dāng)DAC20b被控制時(shí)，根據(jù)從控制元件30a，30b，…30k的電阻器R和電容器C1得到的時(shí)間常量RC1，VCA 50b的輸入電壓從bV平滑地改變到b+b1V。
當(dāng)某個(gè)VCA以上述方式被控制時(shí)，一個(gè)斷開信號(hào)被順序地施加到先前被控制的VCA的控制元件的第二個(gè)和第三個(gè)開關(guān)SW2與SW3上以便將VCA的控制電壓保持在當(dāng)前電平。其次，一個(gè)接通信號(hào)被傳送到與需要控制的VCA相應(yīng)的控制元件的第一個(gè)開關(guān)SW1，然而，相應(yīng)DAC的先前輸出電壓被傳送到電容器C1。此后，控制元件的第二個(gè)開關(guān)SW2被接通，它的第一個(gè)開關(guān)SW1被斷開，其后，它的第三個(gè)開關(guān)SW3被接通，這樣得到了來自DAC具有平滑波形的輸出電壓。亦即，可以去除當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的級(jí)別被控制時(shí)產(chǎn)生的劈咧聲噪聲。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的采用數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，在一個(gè)DAC部分的輸出端使用了一個(gè)以去除劈咧聲噪聲的電容器，并且由一臺(tái)微機(jī)控制器的切換以執(zhí)行所需的級(jí)別控制，從而有效地去除了劈咧聲噪聲并且同時(shí)改進(jìn)了在采用數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式中，要求在每個(gè)DAC部分的輸出端都連接一個(gè)去除劈咧聲噪聲的外部電容器的常規(guī)缺陷。
本發(fā)明不限于說明的具體形式并且熟練的技術(shù)人員可能想到進(jìn)一步的改進(jìn)和變更。
權(quán)利要求
1.一個(gè)采用數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式使用一臺(tái)微機(jī)控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路包括用于將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置；一個(gè)連接到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置的一個(gè)輸出端，用于控制模擬轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的電平的控制器；以及連接到所述控制器的一端、用于平穩(wěn)控制來自所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置輸出的模擬轉(zhuǎn)換輸出的電平的輸出電平控制裝置。
2.如權(quán)利要求1要求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，其中所述控制器的輸出被施加到一個(gè)電壓控制放大器。
3.如權(quán)利要求1要求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置中數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)目與從所述微機(jī)施加的數(shù)據(jù)的數(shù)目相同。
4.如權(quán)利要求3要求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，其中所述控制器包括多個(gè)控制元件，每個(gè)控制元件用于接收從每個(gè)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器施加的模擬信號(hào)以及控制其輸出的電平。
5.如權(quán)利要求4要求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，其中所述輸出電平控制裝置是單個(gè)的電容器。
6.如權(quán)利要求4要求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，其中每個(gè)所述控制元件包括在所述微機(jī)控制下、由接收所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置的相應(yīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出來切換的第一開關(guān)；用于緩沖所述相應(yīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的第一緩沖器；一個(gè)電阻器，一端與所述相應(yīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，另一端與所述控制器的輸出端相連；在所述微機(jī)控制下、由接收所述第一緩沖器輸出來切換的第二開關(guān)；用于緩沖所述第一或第二開關(guān)輸出信號(hào)的第二緩沖器；以及由接收所述第二緩沖器輸出來切換的第三開關(guān)，把所述第二緩沖器的輸出輸出到所述控制元件的輸出端，其中所述輸出電平控制裝置與所述第二緩沖器輸出端相連。
7.如權(quán)利要求6要求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，其中所述第一開關(guān)被斷開，所述第二開關(guān)被接通并且所述第三開關(guān)被接通以去除所述控制器中從所述電阻器產(chǎn)生的跳躍噪聲。
8.如權(quán)利要求6要求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，其中所述電阻器起所述電壓控制放大器的一個(gè)輸出裝置的作用。
全文摘要
采用數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電平控制線路，包括一個(gè)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器部分，一個(gè)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器部分的輸出端相連用于控制模擬轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)電平的控制器，和一個(gè)與控制器的一端相連用于平穩(wěn)控制從數(shù)模轉(zhuǎn)換部分輸出的模擬轉(zhuǎn)換輸出電平的輸出電平控制部分。此輸出電平控制裝置如同一個(gè)電容器，通過從控制器內(nèi)一個(gè)電阻的電阻與本電容的電容得到的一個(gè)時(shí)間常量，控制其輸出電平。
文檔編號(hào)G06F3/00GK1157952SQ9611979
公開日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月14日
發(fā)明者琴東震, 崔振燮, 鄭德暎 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社