基本音頻插孔連接圖分享
音頻插孔是一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)連接器,除了可提供基本音頻連接外,還有很多潛在用途。通過(guò)了解各種可用配置,包括芯數(shù)和開(kāi)關(guān)選擇,設(shè)計(jì)人員能夠充分利用好這種熟悉、小巧且可靠的互連解決方案。
2.5mm或3.5mm音頻插孔在智能手機(jī)、媒體播放器、高保真音響設(shè)備及其他許多設(shè)備中都很常見(jiàn)。對(duì)于富有想象力的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),它不僅可用于方便地連接外部揚(yáng)聲器或耳機(jī),還可用來(lái)連接各種配件以控制設(shè)備的其他功能。其中一個(gè)示例就是配備相機(jī)快門(mén)釋放按鈕的智能手機(jī)自拍桿。要了解如何充分利用這種構(gòu)造簡(jiǎn)單但功能多樣的端口,首先要詳細(xì)了解其內(nèi)部信號(hào)連接和開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。
音頻插孔可作為簡(jiǎn)單的無(wú)開(kāi)關(guān)連接器使用,也可包含一個(gè)或多個(gè)通過(guò)插入插頭來(lái)觸發(fā)的開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)式連接器適用于多種用途,例如在插入耳機(jī)時(shí)斷開(kāi)內(nèi)部揚(yáng)聲器的連接、檢測(cè)配件的插入,或使用調(diào)音臺(tái)等。如果使用的是無(wú)開(kāi)關(guān)連接器,則可以使用專(zhuān)用音頻插孔開(kāi)關(guān)IC實(shí)現(xiàn)配件檢測(cè)。雖然這類(lèi)IC會(huì)增加物料清單和開(kāi)發(fā)成本,但可以提供更多的功能,如開(kāi)關(guān)去抖和按鈕按下檢測(cè)。
音頻插孔規(guī)格書(shū)提供了可用的導(dǎo)線(xiàn)與開(kāi)關(guān)組合,并說(shuō)明了如何搭配。例如,CUISJ2-2531X-SMT音頻插孔是一款纖薄型表面貼裝連接器,有二芯或三芯可選,并可按無(wú)開(kāi)關(guān)、單開(kāi)關(guān)或雙開(kāi)關(guān)配置進(jìn)行訂購(gòu)。
基本音頻插孔連接下圖所示為無(wú)開(kāi)關(guān)型三芯基本插孔。想象一下,將插頭由左向右插入插孔,完全插入后,頭、環(huán)和筒與插孔中的相應(yīng)觸頭對(duì)齊。
下圖顯示了如何在2號(hào)端子位置添加開(kāi)關(guān),并通過(guò)插頭尖頭激活。規(guī)格書(shū)中將其稱(chēng)為尖頭開(kāi)關(guān)。此外,也可以在環(huán)端子位置布置類(lèi)似的開(kāi)關(guān)。稍后將說(shuō)明多環(huán)插孔如何支持復(fù)雜的開(kāi)關(guān)陣列。
參考上圖,沒(méi)有插入插頭時(shí),端子2和端子10連通,因此該開(kāi)關(guān)屬于常閉型。當(dāng)插頭完全插入而且尖頭與端子2接合時(shí),彈簧連接器受擠壓,端子10與2之間的電路斷開(kāi)。
更復(fù)雜的配置下圖顯示了如何布置更多芯數(shù)和開(kāi)關(guān)。顯然,插頭上環(huán)形導(dǎo)體的數(shù)量和位置,必須與插口中的觸頭相匹配,以便根據(jù)預(yù)期的順序觸發(fā)開(kāi)關(guān)。
到目前為止,我們介紹的開(kāi)關(guān)都是簡(jiǎn)單的常閉型。不過(guò),還有其他可用配置,例如常開(kāi)、單刀雙擲(SPDT)和雙刀雙擲(DPDT)(下圖)。這些開(kāi)關(guān)可以與音頻信號(hào)隔離,因而可用于控制其他各種電路。
一些實(shí)例
不同的連接器可用配置讓設(shè)計(jì)人員擁有多種選擇,以實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)切換、插入檢測(cè)和系統(tǒng)控制功能。主要的示例包括揚(yáng)聲器與耳機(jī)之間的音頻切換(如下圖所示)、插頭插入檢測(cè)以及電路中其他部分(與音頻信號(hào)無(wú)關(guān))的控制。
在上圖的第一個(gè)示意圖中,當(dāng)沒(méi)有插入耳機(jī)插頭時(shí),音頻通過(guò)內(nèi)置揚(yáng)聲器播放。該連接器包含尖頭開(kāi)關(guān)和環(huán)開(kāi)關(guān),插頭插入后就會(huì)斷開(kāi),如第二個(gè)示意圖所示。這將斷開(kāi)音頻信源與揚(yáng)聲器的連接,同時(shí)將耳機(jī)接入到電路中。
下圖顯示了如何使用常閉型尖頭開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)插頭插入并激活警告指示燈。
下圖所示為包含SPDT開(kāi)關(guān)的連接器,通過(guò)插入或拔出插頭,使設(shè)備在兩種工作模式之間切換。該連接器包含普通的尖頭觸頭和環(huán)觸頭,但是端子4-6與端子1-3的音頻信號(hào)相隔離。未插入插頭時(shí),端子4與5連通。插入插頭后,端子4與5斷開(kāi),而端子5與6連通。這種切換可實(shí)現(xiàn)主系統(tǒng)在不同工作模式之間的切換。
總結(jié)
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)音頻插孔尺寸小巧、功能多樣,不僅實(shí)用可靠,而且對(duì)于設(shè)計(jì)人員和設(shè)備用戶(hù)而言也簡(jiǎn)單易懂。設(shè)計(jì)人員只需對(duì)各種可用功能稍加了解,即可利用這種插孔來(lái)支持新產(chǎn)品中的各種新增功能。不然,則需要添加更多分立開(kāi)關(guān)或配件端口。因此,巧妙地使用音頻插孔可以縮減物料清單成本,簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì),并加快產(chǎn)品功能更新的上市速度。
CUI的音頻連接器產(chǎn)品組合包含采用各種配置和開(kāi)關(guān)類(lèi)型的2.5mm和3.5mm插孔和插頭。產(chǎn)器覆蓋表面貼裝或通孔技術(shù),以及防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67的防水連接器。此外,還提供采用電纜安裝和通孔配置的2.5mm和3.5mm插頭。