一种双路反馈单电源音频功率放大器，包括： 音频功放模块，包含用于接收输入音频信号的第一输入端、用于接收共模参考电压的第二输入端，用于接收电源电压的第三输入端以及用于提供输出音频信号的输出端； 第一反馈通路，连接在该音频功放模块的输出端与反相输入端之间，包括第一电阻（Ｒ２）； 第二反馈通路，连接在该音频功放模块的输出端与反相输入端之间，包括第二电阻（Ｒ３）、电容（Ｃ１）以及用于调节音频功放增益的第三电阻（Ｒ４）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子领域，尤其涉及移动终端设备(如手机等)中的音频放大 器件。
技术介绍
图1示出了传统的单电源音频功率放大器反相放大输入信号以驱动扬声器负载的原理，请参见图l。音频功放模块101与电源VCC相连。音频功放模块101包 括用于接收由前级提供的输入信号Vin的反相输入端、用于接收共模参考电压Vcm 的同相输入端以及用于输出信号Vx的输出端。音频功放模块101通过输入电阻R1 和反馈电阻R2对输入信号Vin实现放大或衰减后，得到输出信号Vx通过隔直耦合 电容Cout后被加载在扬声器RL上，即连接点Vy。因为音频功放模块101采用单电源VCC供电，为了使输出信号Vx能在正向与 负向上都有较高的输出幅度，而不回发生一边被另一边限幅的情况。 一般输出端的 额定直流电压被设定为VCC/2。而又因为扬声器RL的电阻值往往只有8 32欧姆， 所以设定了音频功放模块101的直流输出偏置电压为VCC/2后，需要额外的引入隔 直耦合电容Cout来阻挡输出信号Vx中的直流分量以避免扬声器RL上无谓的直流 功率损耗。但是由此带来的问题是，隔直耦合电容Cout的电容值必须取到很大， 才能避免对低频信号的衰减。例如，假设扬声器电阻为32Q，为了让一3dB抑制点 降低到20Hz以下的次声波频率段，隔直耦合电容Cout需要250nF那么大。而对 于类似于手机这样的便携式设备，大的电容意味着大的尺寸，这将迫使手机增大体 积以满足这一需求，此外大的电容本身价格也更为昂贵。图2示出了扬声器电阻在32Q条件下，隔直耦合电容Cout取不同值得到的对 音频信号抑制情况的曲线图。其中曲线21代表隔直耦合电容Cout^33uF的情况， 曲线22代表隔直耦合电容Cout二100 w F的情况，曲线23代表隔直耦合电容Cout 二220uF的情况。从图2中可以看出，为了减少手机尺寸而采用33ixF的小电容，所造成的影响是巨大的，当音频信号接近与20Hz的次声波频率时，衰减已经达到 了 18dB之多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种双路反馈单电源音频功率放大 器，既降低音频功率放大器对低频信号的抑制，又减少隔直耦合电容的值。本专利技术的技术方案为本专利技术提出了一种双路反馈单电源音频功率放大器，包括音频功放模块，包含用于接收输入音频信号的第一输入端、用于接收共模参 考电压的第二输入端，用于接收电源电压的第三输入端以及用于提供输出音频信号 的输出端；第一反馈通路，连接在该音频功放模块的输出端与反相输入端之间，包括第一电阻；第二反馈通路，连接在该音频功放模块的输出端与反相输入端之间，包括第 二电阻、电容以及用于调节音频功放增益的第三电阻。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该第二反馈通路上还设有第 四电阻。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该音频功放模块的输出端连 接扬声器模块，该扬声器模块包括连接到该音频功放模块输出端的隔直耦合电容和 连接到该隔直耦合电容的扬声器，该第二反馈通路的一端连接在该隔直耦合电容与 该扬声器之间。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，系统具有传输函数的两对零 极点，其中第一对零极点中的第一极点的频率小于预设频率，第二对零极点互相抵消。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该预设频率是20Hz。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该用于接收输入音频信号的第一输入端是该音频功放模块的反相输入端，该用于接收共模参考电压的第二输入端是该音频功放模块的同相输入端。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该音频功率放大器的传输函数为》=kxs: = (s-zaXs-，，其中k是用来调节音频功放模块 Vins,+b,s + b2 (s_pa)(s_pb)增益的比例因子，za、 pa是系统的第一零点和第一极点，zb、 pb是系统的第 二零点和第二极点，pb二zb且有pa〈20Hz。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，比例因子且k=^——^，第一零点za-O，第二零点辻=-~^+K' 1^Ld + ^ + ^) + ^！ "、 '" R3C, R2R3CCR2 R,R3 R3^ R^人z 1 1 1、 R4 1 ^ R4x iRl R3C1 RLCmit R3C tR3 RLCout ^ R1 RLCoUtR3Clb 一 _"1 "3"1 "L"out "3" out_"3 " L ^ out b 一1 ■! R4 R"i 1 R4 R4 /1 R2、l ++ ~^ (l + J) i + J + J (i + J)R,R, R, R,R, R,bl和b2满足不等式b,2 -4b2 20。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该音频功放模块的反相输入 端通过该第四电阻(Rl)和该第三电阻(M)接收共模参考电压，该音频功放 模块的同相输入端通过第一去耦电容(Cin)接收音频信号，该双路反馈单电 源音频功率放大器还包括第五电阻(Rn)，其一端连接该音频功放模块的同相输入端，另一端接共模参考电压。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该音频功放模块的反相输入 端通过该第四电阻(Rl)、该第三电阻(R4)和第二去耦电容(Cn)接在地电 平上，该音频功放模块的同相输入端通过第一去耦电容(Cin)接收音频信号， 该双路反馈单电源音频功率放大器还包括第五电阻(Rn)，其一端连接该音频 功放模块的同相输入端，另一端接共模参考电压。上述的双路反馈单电源音频功率放大器，其中，该第二去耦电容(Cn)是片 外电容。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果本专利技术在传统的电路结构上增加一 条反馈通路，原来的第一反馈通路用于提供传统电路结构中由主极点决定的一3dB抑制点到更高频率段的频率响应曲线，而新增加的第二反馈通路用于提供新的一 3dB抑制点(第二极点决定)到传统结构的一3dB抑制点(第一反馈通路的主极点 决定)的频率响应曲线。也即，本专利技术相当于在原有的由隔直耦合电容Cout和扬声器RL组成的高通滤波器的基础上并联一个带通滤波器，达到了在不改变高通滤 波器频率特性的情况下(即不增加隔直耦合电容Cout的电容值)，实现了一个能 让更低频率信号通过的高通滤波器性能。对比现有技术，本专利技术没有明显增加系统 的复杂度(外接元器件的数量、尺寸)，具有对所选择的器件数值波动不敏感的鲁 棒性优点。附图说明图1是传统的单电源音频功率放大器驱动扬声器负载的原理图。 图2是图1所示电路中，当扬声器电阻为32Q时，隔直耦合电容取到不同值的情况下，音频功率放大器输出对低频信号的抑制情况的曲线图。图3是本专利技术的采用反相放大模式的双路反馈单电源音频功率放大器的较佳实施例的电路图。图4是釆用图1所示传统电路结构和图3所示电路结构的系统传输函数的零 极点分布图。图5是采用图1所示传统电路结构和图3所示电路结构，音频功率放大器输出对低频信号的抑制情况曲线图。图6是采用图3所示电路结构，电容C1和电容Cout变动50%时，音频功率放大器对低频信号的抑制情况曲线图。图7是本专利技术的采用同相放大模式的双路反馈单电源音频功率放大器的一个 较佳实施例的电路图。图8是本专利技术的采用同相放大模式的双路反馈本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双路反馈单电源音频功率放大器，包括： 音频功放模块，包含用于接收输入音频信号的第一输入端、用于接收共模参考电压的第二输入端，用于接收电源电压的第三输入端以及用于提供输出音频信号的输出端； 第一反馈通路，连接在该音频功放模块的输出端与反相输入端之间，包括第一电阻（Ｒ２）； 第二反馈通路，连接在该音频功放模块的输出端与反相输入端之间，包括第二电阻（Ｒ３）、电容（Ｃ１）以及用于调节音频功放增益的第三电阻（Ｒ４）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张洵，傅志军，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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