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深入了解CUI SJ2-2531X-SMT音频插孔开关和配置

音频插孔是一种行业标准连接器,除了可提供基本音频连接外,还有很多潜在用途。通过了解各种可用配置,包括芯数和开关选择,设计人员能够充分利用好这种熟悉、小巧且可靠的互连解决方案。

2.5 mm 或 3.5 mm 音频插孔在智能手机、媒体播放器、高保真音响设备及其他许多设备中都很常见。对于富有想象力的设计人员来说,它不仅可用于方便地连接外部扬声器或耳机,还可用来连接各种配件以控制设备的其他功能。其中一个示例就是配备相机快门释放按钮的智能手机自拍杆。要了解如何充分利用这种构造简单但功能多样的端口,首先要详细了解其内部信号连接和开关机构。

音频插孔可作为简单的无开关连接器使用,也可包含一个或多个通过插入插头来触发的开关。开关式连接器适用于多种用途,例如在插入耳机时断开内部扬声器的连接、检测配件的插入,或使用调音台等。如果使用的是无开关连接器,则可以使用专用音频插孔开关 IC 实现配件检测。虽然这类 IC 会增加物料清单和开发成本,但可以提供更多的功能,如开关去抖和按钮按下检测。

音频插孔规格书提供了可用的导线与开关组合,并说明了如何搭配。例如,CUI SJ2-2531X-SMT 音频插孔是一款纤薄型表面贴装连接器,有二芯或三芯可选,并可按无开关、单开关或双开关配置进行订购。

基本音频插孔连接

图 1 所示为无开关型三芯基本插孔。想象一下,将插头由左向右插入插孔,完全插入后,头、环和筒与插孔中的相应触头对齐。

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图 1:无开关型三芯基本音频插孔。

图 2 显示了如何在 2 号端子位置添加开关,并通过插头尖头激活。规格书中将其称为尖头开关。此外,也可以在环端子位置布置类似的开关。稍后将说明多环插孔如何支持复杂的开关阵列。

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图 2:带尖头开关的三芯音频插孔。

参考图 2,没有插入插头时,端子 2 和端子 10 连通,因此该开关属于常闭型。当插头完全插入而且尖头与端子 2 接合时,弹簧连接器受挤压,端子 10 与 2 之间的电路断开。

更复杂的配置

图 3 显示了如何布置更多芯数和开关。显然,插头上环形导体的数量和位置,必须与插口中的触头相匹配,以便根据预期的顺序触发开关。

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图 3:带一个尖头和两个环开关的四芯插头和插口。

到目前为止,我们介绍的开关都是简单的常闭型。不过,还有其他可用配置,例如常开、单刀双掷 (SPDT) 和双刀双掷 (DPDT)(图 4)。这些开关可以与音频信号隔离,因而可用于控制其他各种电路。

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图 4:其他开关配置。

一些实例

不同的连接器可用配置让设计人员拥有多种选择,以实现各种信号切换、插入检测和系统控制功能。主要的示例包括扬声器与耳机之间的音频切换(如图 5 所示)、插头插入检测以及电路中其他部分(与音频信号无关)的控制。

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图 5:扬声器与耳机之间的音频切换。

在图 5 的第一个示意图中,当没有插入耳机插头时,音频通过内置扬声器播放。该连接器包含尖头开关和环开关,插头插入后就会断开,如第二个示意图所示。这将断开音频信源与扬声器的连接,同时将耳机接入到电路中。

图 6 显示了如何使用常闭型尖头开关来检测插头插入并激活警告指示灯。

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图 6:使用尖头开关检测插头插入。

图 7 所示为包含 SPDT 开关的连接器,通过插入或拔出插头,使设备在两种工作模式之间切换。该连接器包含普通的尖头触头和环触头,但是端子 4-6 与端子 1-3 的音频信号相隔离。未插入插头时,端子 4 与 5 连通。插入插头后,端子 4 与 5 断开,而端子 5 与 6 连通。这种切换可实现主系统在不同工作模式之间的切换。

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图 7:通过音频插孔使设备在不同工作模式之间切换。

总结

行业标准音频插孔尺寸小巧、功能多样,不仅实用可靠,而且对于设计人员和设备用户而言也简单易懂。设计人员只需对各种可用功能稍加了解,即可利用这种插孔来支持新产品中的各种新增功能。不然,则需要添加更多分立开关或配件端口。因此,巧妙地使用音频插孔可以缩减物料清单成本,简化硬件设计,并加快产品功能更新的上市速度。

CUI 的音频连接器产品组合包含采用各种配置和开关类型的 2.5 mm 和 3.5 mm 插孔和插头。产器覆盖表面贴装或通孔技术,以及防护等级达到 IP67 的防水连接器。此外,还提供采用电缆安装和通孔配置的 2.5 mm 和 3.5 mm 插头。

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