推挽式線性混合Ｈ類放大器制造技術

本發明專利技術公開了若干種推挽式線性混合Ｈ類放大器。分體式電源響應于電源控制電壓提供正電源軌和負電源軌。推挽式放大器級由正電源軌和負電源軌提供電能。放大器級接收輸入信號并提供相應的放大的輸出信號。電源控制電路響應于正電源軌和負電源軌中較小的一個和輸入信號提供電源控制電壓。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
描述的實施方式涉及音頻放大器電路。具體地，描述的實施方式涉及推挽式線性混合H類音頻放大器電路。
技術介紹
推挽式線性混合H類音頻放大器通常由提供正電源軌和負電源軌的分體式電源提供電能。然而，通常，分體式電源的交叉調節(cross regulation)不佳，尤其是當產生電源軌(power supply rail)的電源的負載不同時。例如，如果一個電源負載很大，但另一電源負載較低，則電源不會產生相同量值的電源軌。這通常是由于變壓器繞組的不完善耦合、 變壓器中的雜散電感和繞組電阻所導致的。為了補償電源軌之間的不佳交叉調節，傳統的放大器電路包括反饋回路，其i)調節電源軌的總電壓；或ii)調節正電源軌或負電源軌，并且期望未被調節的電源軌靠近已被調節的電源軌?？衫孟率鰧嵗齺砻枋鲞@些交叉調節補償方法的問題。在示例性情景中，被放大的音頻信號是大的低頻正弦信號，并且在正弦的正峰值，所有的電能來自于第一電源。如果總電壓被調整為50V，則正電源軌可以是20V，并且負電源軌可以為-30V。在這種方案中，可再現的最大對稱電壓僅為+/-20V。另一方面，如果調節了正電源軌，例如，盡管正電源軌可通過調節保持在25V，但當第二電源負載過多時，負電源軌將降低到-20V。類似于前述方案，可再現的最大對稱電壓被限制為+/-20V。
技術實現思路
一方面，本專利技術提供了一種音頻放大器，包括第一音頻輸入端子，用于接收第一輸入音頻信號；第一推挽式放大器輸出級，用于接收第一輸入音頻信號并產生第一放大的輸出音頻信號；分體式電源，用于響應于電源控制電壓產生正電源軌和負電源軌，正電源軌和負電源軌為第一推挽式放大器輸出級提供電能；及電源控制電路，用于生成電源控制電壓，電源控制電壓基于正電源軌和負電源軌中較小的一個和輸入音頻信號。在一些實施方式中，電源控制電壓交叉調節正電源軌和負電源軌。在一些實施方式中，電源控制電路包括絕對值塊，用于將第一輸入音頻信號轉化為整流的輸入音頻信號；包絡檢波器，用于從整流的輸入音頻信號產生包絡信號；比較器電路，用于選擇正電源軌和負電源軌中較小的一個；及差分放大器，用于生成電源控制電壓，電源控制電壓是包絡信號和選擇的電源軌之間的差值。在一些實施方式中，音頻放大器還包括第一電壓箝位器件，用于使正電源軌封頂為第一預定閾值，還包括第二電壓箝位器件，用于使負電源軌封頂為第二預定閾值。在一些實施方式中，音頻放大器包括有源開關電路，用于平衡正電源軌和負電源軌。在一些實施方式中，音頻放大器包括不平衡檢測器，用于當正電源軌和負電源軌中的至少一個超出預定閾值時，啟動有源開關電路。在一些實施方式中，音頻放大器包括第二音頻輸入端子，用于接收第二輸入音頻信號；及第二推挽式放大器輸出級，用于接收第二輸入音頻信號的反轉信號并產生第二放大的輸出音頻信號；其中，電源控制電壓是基于正電源軌和負電源軌之中較小的一個以及第一輸入音頻信號和第二輸入音頻信號中較大的一個。在一些實施方式中，電源控制電路包括第一比較器電路，用于整流第一和第第二輸入音頻信號并選擇整流信號中較大的一個；包絡檢波器，用于從選擇的整流信號產生包絡信號；比較器電路，用于選擇正電源軌和負電源軌之中較小的一個；及差分放大器，用于生成電源控制電壓，電源控制電壓是包絡信號和選擇的電源軌之間的差值。在一些實施方式中，音頻放大器包括預處理電路，該預處理電路用于將第一音頻輸入信號濾波為第一高頻信號和第一低頻信號；將第二音頻輸入信號濾波為第二高頻信號和第二低頻信號；組合第一低頻信號和第二低頻信號以產生總低頻信號；將總低頻信號累加到第一和第二高頻信號以產生修正的第一和第二輸入音頻信號。在一些實施方式中，音頻放大器包括第二推挽式放大器輸出級，用于接收第一輸入音頻信號的反轉信號并產生第二放大的音頻信號，第二推挽式放大器輸出級由正電源軌和負電源軌提供電能。本專利技術的其他方面和實施方式在下文中示例性實施方式的描述確定和描述。附圖說明下文將結合附圖描述本專利技術的優選實施方式，附圖中圖1是根據至少--種實施方式的音頻放大器的電路圖2是根據至少--種實施方式的圖1的電源控制電路的電路圖3是根據至少--種實施方式的音頻放大器的電路圖4是根據至少--種實施方式的音頻放大器的電路圖5是根據至少--種實施方式的音頻放大器的電路圖6是根據至少--種實施方式的圖5的不平衡檢測器的電路圖7是根據至少--種實施方式的音頻放大器的電路圖8是根據至少--種實施方式的音頻放大器的電路圖9是根據至少--種實施方式的圖8的電源控制電路的電路圖10是根據至少-一種實施方式的音頻放大器的電路圖11是根據至少-一種實施方式的圖10的預處理電路的電路圖12是根據至少-一種實施方式的音頻放大器的電路圖；及圖13是根據至少-一種實施方式的圖12的電源控制電路的電路圖。具體實施例方式首先參見圖1，圖1示出了根據第一實施方式的音頻放大器100。音頻放大器100 包括音頻輸入端子112、推挽式放大器輸出級108、分體式電源102和電源控制電路104。音頻輸入端子112通常連接到提供輸入音頻信號114的音頻源(未示出)上。輸入音頻信號114可以是具有時間變化量值和時間變化頻率的IV峰-峰信號，或者輸入音頻信號114是任何其他類型的模擬音頻信號。推挽式放大器輸出級108連接到音頻輸入端子112以接收輸入音頻信號114并在音頻輸出端子132上產生相應的放大的輸出音頻信號124。負載110(例如擴音器)連接到音頻輸出端子132上以接收放大的輸出音頻信號124。在放大器100中，推挽式放大器級108是線性AB類放大器，其包括運算放大器 106、第一和第二電阻117和119以及一對互補晶體管116和118。運算放大器106具有反相輸入端和同相輸入端，其分別由負(“_”)和正(“ + ”)符號表示。反相輸入端連接到運算放大器106的輸出并通過負反饋網路接地，該負反饋網絡包括第一和第二電阻117和 119。同相輸入端連接到音頻輸入端子112以接收輸入音頻信號114。在這種配置中，運算放大器106產生運算放大器輸出信號134，運算放大器輸出信號134是輸入音頻信號114經電壓放大后的信號。施加到輸入音頻信號114上的電壓增益等于1+R119/R117，其中，R117是第一電阻117的阻值，R119是第二電阻119的阻值。在這種配置中，運算放大器輸出信號134 與輸入音頻信號114成比例。當輸入音頻信號114為正時，運算放大器輸出信號134也為正，并且當輸入音頻信號114為負時，運算放大器輸出信號134也為負。在該實施方式中，晶體管116和118分別是共發射極配置的npn和pnp雙極結晶體管(BJT)。晶體管116和118通常也連接到偏置網路(未示出)以降低嚴格B類放大器中的交越失真。該配置通常被稱為“AB類”放大器。晶體管116和118連接在一起，從而當運算放大器輸出信號134為正時，第一晶體管116傳導電流并將電流推送到負載110 ；當運算放大器輸出信號134為負時，第二晶體管118會傳導電流并將電流從負載110導出。由分體式電源102產生的正電源軌1 為第一晶體管116提供電能。由分體式電源102產生的負電源軌128為第二晶體管118提供電能。晶體管116和118 —起工作以產生本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種音頻放大器，包括：第一音頻輸入端子，用于接收第一輸入音頻信號；第一推挽式放大器輸出級，用于接收第一輸入音頻信號并產生第一放大的輸出音頻信號；分體式電源，用于響應于電源控制電壓產生正電源軌和負電源軌，正電源軌和負電源軌為第一推挽式放大器輸出級提供電能；及電源控制電路，用于生成電源控制電壓，電源控制電壓基于正電源軌和負電源軌中較小的一個和輸入音頻信號。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·B·弗倫奇，
申請(專利權)人：奧德拉聲學公司，
類型：發明
國別省市：CA