一种报警音信号发生及驱动电路的制作方法

专利名称：一种报警音信号发生及驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于半导体集成电路设计领域，尤其涉及报警音频信号发生 电i 各及其喇叭驱动电3各。
背景技术：
目前，在火灾报警和一氧化碳报警的应用方面，有多种报警音器件和报
警音标准。在火灾报警标准中有传统的4/6报警音标准，NFPA72报警音标 准等。另有一氧化碳报警音标准。在报警音器件方面，有蜂鸣片和压电喇叭 等。蜂鸣片发音功率较小，但体积小，应用灵活，可单端或双端驱动。压电 喇p八的发音功率较大，但器件体积和所需外围器件较多，需要三端驱动。在 实际应用中，为了产生特定的报警音必须使用特定的报警音器件来满足特定 报警音标准的需要。
但是目前喇叭驱动电路都是集成在其他专用电路之中，没有独立的，能 够同时兼容多种报警音标准的报警音信号发生电路及其喇叭驱动电路，这就 导致在l艮警应用设计中的极大的不灵活性。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一个经济，灵活的可驱动蜂鸣片 或者压电喇叭，可支持多种报警音标准的兼容性喇叭驱动电路。 本实用新型的技术方案如下一种报警音信号发生及驱动电路，包括多谐振荡电路，多标准报警音合成电 路和喇^八驱动电路，所述多标准报警音合成电路的输入端与多谐振荡电路的 输出端相连，所述的喇叭驱动电路的输入端与多标准报警音合成电路的输出 端相连。
所述报警音信号发生及驱动电路中的多谐振荡电路包括电压比较电路，
电流镜电路，振荡电阻，振荡电容；振荡电阻与电流镜电路相连，电流镜电 路与电压比较电路相连并共同连接于振荡电容，振荡电容接地；电压比较电 路的输出端输出振荡信号。
进一步，所述报警音信号发生及驱动电路中的电流镜电路包括一路为振 荡电容充电的充电通路和多路为振荡电容放电的放电通路组成。驱动电路中 包括可选的压电喇叭驱动电路和蜂鸣片驱动电路。多标准报警音合成电路包 括三种可选的报警音产生电路和一种可编程的报警音产生电路。
由于，4/6火灾报警音标准，NFPA72火灾报警音标准，CO报警音标准 的频率节奏区别较大，如果简单的使用数字电路对振荡器输出的振荡信号进 行分频整形的话，将会造成数字电路部分的较大冗余，提高电路的成本。本 电路创新的使用多谐振荡器来解决这个问题，大大减少了分频器的数量。针 对特定的报警音信号产生合适的振荡信号，通过多标准报警音合成电路得到 相应的报警音信号，再利用 一个可驱动压电喇叭或蜂鸣片的多功能喇叭驱动 电路来驱动报警音器件。
本实用新型提供了一种简单、经济、高兼容性的报警音信号发生电路及 其喇叭驱动电路，可以产生符合4/6火灾报警音标准，NFPA72火灾报警音 标准，CO报警音标准等三种特定的报警音信号，以及一种可编程的报警音 模式的报警音信号；同时可驱动通用的三端式压电喇叭，或以单端或双端推挽的方式驱动虫奪鸣片。整个芯片电路结构经济，简单，效率高，规模合理， 使得该电路成为火灾或一氧化碳报警应用中的一个经济，灵活的选择,另外内 置的一种可编程的报警音模式也为使用者提供了给已有其它报警音信号作 功率驱动器的可能。


图l是本实用新型的电路整体结构框图2是本实用新型中的多谐振荡电路的连接结构示意图3是本实用新型多谐振荡电路输出信号示意图4是本实用新型实施例中电流镜电路示意图5是本实用新型的喇p八驱动电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的核心思想和具体实施方式
作进一步详细 的描述与说明。
本实用新型提供了一种报警音信号发生电路及其驱动电路，其核心思想 是利用多谐振荡电路产生不同报警音标准模式下的振荡信号，通过多标准 报警音合成电路产生报警音信号，利用多功能喇叭驱动电路来驱动不同的报 警音器件，这样在电路最简的情况下达到以多种的报警音模式驱动不同的报 警音器件的目的。本电路共可以产生三种特定的报警音模式， 一种可编程报 警音模式，可驱动压电喇叭，单端或双端推挽驱动蜂鸣片。
图l是本实用新型的电路总体结构图，如图l所示本实用新型的报警 音信号发生及驱动电路包括多谐振荡电路，多标准报警音合成电路，喇叭驱动电路以及多谐振荡电路所需的振荡电阻和电容。多谐振荡电路提供特定的 报警音模式所需的振荡信号，振荡信号送到多标准报警音合成电路中分频整 形，得到所需的报警音信号。报警音信号通过多功能喇叭驱动电路就可以驱 动外围的报警音器件了。
下面结合图2、图3、图4对本发明进行进一步详细的描述。
图2是本实用新型的多谐振荡电路的连接结构示意图。如图2所示包 括电压比较电路和电流镜电路，振荡电阻接在电流镜电路的输入端，振荡电 容接在电流镜电路的输出端，电压比较电路的输入端也接在振荡电容上。
电流镜电路产生为振荡电容充放电的电流，通过控制电流与电容的关 系，可以在振荡电容上得到一个斜率可控的上升/下降电压信号，这个电压 信号输到电压比较电路中，电压比较电路中有两个比较阈值(VTH1和 VTH2， VTH1〉VTH2)当振荡电容电压高过电压比较电路的VTH2时，电 流镜电路为振荡电容充电，电容电压上升，这一段时间振荡信号输出低电 平；当电容电压上升到VTH1时，电流镜电路为振荡电容放电，电容电压 下降，这一段时间振荡信号输出高电平。这样通过调整充放电电流的大小 就可以得到可控的振荡信号周期和占空比。
图3是本实用新型多谐振荡器输出信号示意图。如图3所示多谐振 荡电路的输出与振荡电容电压的关系。
图4是本实用新型实施例中电流镜电路示意图，如图4所示所述电 流镜电路包括27个MOS管。其连接关系如下
Pl的源端接VDD,栅端接nl,漏端接nl,衬底接VDD;
P2的源端接VDD， 4册端4妄nl，漏端接n2， ^j"底4矣VDD;
P3的源端接VDD,栅端接nl ，漏端接n3，衬底接VDD;P4的源端接VDD,栅端接nl，漏端接n4,衬底接VDD; P5的源端接VDD,栅端接n5,漏端接n5 ，衬底接VDD; P6的源端4妄VDD， 4册端接n5，漏端才妻n6,衬底4妾VDD; P7的源端接VDD，栅端接n7 ，漏端接n7 ，衬底接VDD; P8的源端接VDD，栅端接n7，漏端接n8，衬底接VDD; Nl的源端接GND,栅端接a4,漏端接n16,衬底接GND; N2的源端接GND，栅端接a5，漏端接nl7，衬底接GND; N3的源端接nl6,栅端接n2,漏端接n7,衬底接GND; N4的源端接n17， 4册端接n2，漏端接n8，村底4妻GND; N5的源端接GND，栅端接a0,漏端接nl2,衬底接GND; N6的源端接GND，栅端接al,漏端接nl3，衬底接GND; N7的源端接GND，片册端接a2，漏端接n14，衬底接GND; N8的源端接GND，栅端接a3 ，漏端接nl5,衬底接GND; N9的源端接GND， 4册端接a6，漏端接n9，衬底接GND; N10的源端接GND,栅端接VDD,漏端接n10，衬底接GND; N11的源端接GND,栅端接VDD，漏端接nll，衬底接GND; N12的源端4妻n9， 4册端4姿n2,漏端4妄n2,村底4妻GND; N13的源端接n10,栅端接n3，漏端接3，衬底接GND; N14的源端4妄nl1, 4册端4妄n4，漏端4妄n4,衬底4妄GND; N15的源端4妄nl2,栅端4妻n4，漏端接n5,衬底接GND; N16的源端接n13, 4册端接n4,漏端接n6，衬底接GND; N17的源端接n14，栅端接n4，漏端接n6，衬底接GND; N18的源端接n15,栅端接n3，漏端接n6，衬底接GND;N19的源端接GND,栅端接参考电压，漏端接nl，衬底接GND; 该电流镜电路结构比较常见，其工作原理是利用参考电压设置流过 MOS管N19的电流，通过电流镜将其电流镜像到后续电路中，其中
<formula>formula see original document page 8</formula>当为振荡电容充电时，端口 aO=VDD，al=a2=a3=GND，则N15打开， N16， N17, N18关闭。电流镜电路通过P6给电容充电。当为振荡电容》文 电时，aO-GND,端口 al,a2，a3其中的一个为VDD,则N15关闭，与等于 VDD的那个端口相对应的NMOS管打开，通过这个通3各为电容^L电。三个 放电通路可以为电容提供三个不同的放电电流的选择，则上述多谐振荡器 的输出振荡信号可以有三种不同的周期选择，这样就可以通过选择合适的 电流比例关系为电路提供合适的振荡周期。
上述机制在同 一 时刻只能产生 一 个频率的振荡信号，利用相同的原理 为其4也电容充;^电，可以在同一时刻产生两个或两个以上的^^荡信号，以 供电路使用。特别地，本实施例中提供了另一路针对内置电容C1的充放电电路，充电时端口a4二VDD， a5 = GND, Nl打开，N2关闭；放电时端口 a4=GND, a5 = VDD， Nl关闭，N2打开。端口 a6作为该通路的4吏能开关， a6 = VDD时打开，a6 = GND时关闭。
图5是本实用新型中喇叭驱动电路的示意图。如图5所示电路利用 一个2选1选择器选取电路驱动报警音器件的类型。当选择器选择与非门 14一路时，电路驱动压电喇叭，端口FB, HORNl， HORN2接压电喇叭的 三个端口 ，端口 sound输入报警音信号。当选择器选择倒向器15 —路时， FB接VDD，端口 sound, sound—n输入倒向的带载波的报警音信号，HORNl, HORN2输出导向信号，可以以其中一端驱动蜂鸣片，或者以推挽输出的方 式双端驱动i奪鸣片。
权利要求1、一种报警音信号发生及驱动电路，其特征在于包括多谐振荡电路，多标准报警音合成电路和喇叭驱动电路，所述多标准报警音合成电路的输入端与多谐振荡电路的输出端相连，所述的喇叭驱动电路的输入端与多标准报警音合成电路的输出端相连。
2、 如权利要求1所述报警音信号发生及驱动电路，其特征在于多谐 振荡电路包括电压比较电路，电流镜电路，振荡电阻，振荡电容；振荡电阻 与电流镜电路相连，电流镜电路与电压比较电路相连并共同连接于振荡电 容，振荡电容接地；电压比较电路的输出端输出振荡信号。
3、 如权利要求2所述报警音信号发生及驱动电路，其特征在于电流 镜电路包括一路为振荡电容充电的充电通路和多路为振荡电容放电的放电 通路。
4、 如权利要求1所述报警音信号发生及驱动电路，其特征在于包括 可选的压电喇叭驱动电路和蜂鸣片驱动电路。
5、 如权利要求1所述报警音信号发生及驱动电路，其特征在于所述 多标准报警音合成电路包括三种可选的报警音产生电路和一种可编程的报 警音产生电路。
专利摘要本实用新型提供了一种报警音信号发生电路及其驱动电路，包括多谐振荡电路，多标准报警音合成电路和喇叭驱动电路，多标准报警音合成电路的输入端与多谐振荡电路的输出端相连，喇叭驱动电路的输入端与多标准报警音合成电路的输出端相连。可以在电路最简的情况下以多种报警音模式驱动不同的报警音器件。
文档编号G10K15/00GK201229773SQ200720198749
公开日2009年4月29日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者张天舜, 彭云武, 罗先才 申请人:无锡华润矽科微电子有限公司