具有包括安全装置的放大器和连接到放大器的滤波器的器件制造方法及图纸

在器件（１）中包括放大器（１０），该放大器（１０）包括安全装置（１１）和滤波器（１７），它们被连接到该放大器的输出端（１２），滤波器由电容（１８）和电阻（１３）串联构成，电感（２０）与电阻（１９）并接，起保护该电阻（１９）的作用。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于放大信号的包括放大器电路结构的器件，该放大器包括一个其上产生已放大信号的输出端，还包括安全装置用于限制放大器的输出电流。该电路结构还包括连接到放大器输出端上的滤波器，该滤波器适用于提取已放大信号中不需要的信号分量，其由电容和电阻串联组成。例如，依据申请人在1995年出版的题为“用于射频和音频系统TDA1386T到TSA6060的半导体”的数据手册，上段所定义的器件是已知的。该数据手册公开了以应用电路形式用于一种集成电路器件(IC)的器件，其型号提定为TDA1514A。为了处理信号，特别是放大信号，已知器件包括具有放大器的电路结构，和将已放大的信号变为声波和重现声波的扬声器，该电路结构的放大器具有连接到扬声器的一端上的输出端，扬声器的第二个端子连接到参考电位上。在已知器件中扬声器构成连接到放大器上的负载。如果短路输出口，即放大器输出连接到参考电位端上，放大器将提供比较大的输出电流，其导致放大器的功耗急剧上升，从而使放大器的温度急剧上升。已知器件中的放大器包括安全装置，在输出端被短路时它限制输出电流，因而限制放大器的功耗，它排除由放大器过度功耗继而过度温升引起的损坏，亦排除放大器温度过高引起的损耗。已知器件中的放大器安全装置有功率增大安全装置，它监测功耗向临界功耗的急剧上升，还有温度安全装置，它监测放大器的临界温度。当功率增大安全电路或温度安全装置两者之一监测到临界值时，它们限制放大器的输出电流。已知器件的电路结构中有滤波器电路连接到放大器的输出端上，该滤波器适宜于消除已放大信号中不需要的高频信号分量。特别地是已放大信号的信号分量有高频且位于器件常用频率范围(从0Hz到20KHz)以外时，由于在器件常用频率范围之上的这些不需要的高频分量增大不希望的干扰，所以它们能产生不利影响。如果电路结构中没有滤波器，不需要的高频成分不能从已放大的信号中消除，将增大该电路结构的不稳定性。在这种情况下当电路结构没有接收到要放大的信号时亦有被放大的信号供给扬声器，导致不希望的干扰。在已知器件中已放大信号的不需要的高频成分由滤波器消除，滤波器由一个电容和一个仅几欧姆的低阻值的电阻串联构成，滤波器的电容直接连接到放大器的输出端，滤波器的电阻连接到参考电位端上。按这种方式滤波器被连到放大器的放大输出端上与扬声器并联。在内行中，该滤波器电路被称作“Boucherot”电路。在前面段落中定义的这种类型的器件有一定的问题。倘若在故障状态，滤波器的电阻从放大器中得到一个相当大的输出电流，此时滤波器电阻受到一个额外负荷。试举例，由于过度老化即后期表现的故障或者过压，出现故障状态，滤波器电容被击穿，然后形成短路。在这种故障状态下滤波器电阻经电容形成的短路连接到放大器的输出端上。虽然因滤波器缺陷和电容被短路产生相当大的输出电流，但因放大器输出端没有被短路，从而放大器的功耗比临界功耗要小，放大器的安全装置不限制放大器的输出电流。在正常工作状态，除了不需要的高频以外，低频信号分量总是呈现在滤波器电路的电阻上，这也使已放大信号低频大功率信号分量的基本部分在正常工作时仅呈现在负载上，因此，对所说的情况放大器相当大的输出电流的基本部分呈现在该滤波器的电阻上，该电阻仅有小阻值。假如已知器件中滤波器的电阻是商用低成本电阻，则该电阻由经放大器的相当大的输出电流而损坏，导致电阻承担不允许的高温而着火。继而是整个器件着火。由于这个已知的原因，依照安全规则的指示，滤波器的电阻使用安全电阻。当到达比不允许的高温低的给定温度时，这种安全电阻进入不可逆的无负荷状态，这样便排除了构成滤波器电阻的安全电阻到达不允许高温时引起的任何安全危机。然而，这个安全电阻是相当昂贵的，即比商用低成本电阻贵许多，以致使用它们会让前段所述类型的器件成本有不期望的上升。本专利技术的目的是避免前面段落中所述类型器件的上述问题和同时避免上述安全危机，且在基本上无任何附加材料设备时提供改进了的器件，其中滤波器电阻可以在无安全电阻时防止过载损坏。为达到这个目标，依据本专利技术，前面段落所规定类型的器件的特征在于电路结构另外包含电感电路，构成与滤波器电阻并联的感性电抗。这样，倘若在故障状态滤波器电容形成短路，与滤波器电阻并联的电感电路有效地对已放大信号的低频大功率信号分量构成短路，导致低频大功率信号分量不经过电阻而经过电感泄漏到参考地电位端上。于是，仅高频大功率信号分量在故障状态加到滤波器电阻上。此分量在正常工作时亦加到滤波器电阻上，此时电容器未构成短路，电阻上并不超载。这样有一个好处，不须用安全电阻来构成滤波器的电阻，而可用商用廉价电阻来构成，且没有安全问题。在故障情况下，电感对低频大功率信号分量形成短路，于是放大器安全电路监测到短路输出状态并有效地限制放大器输出电流，因此防止放大器损坏，期望的安全再次得到保证。在正常工作时，滤波器电容工作，仅对高频低功率分量而言电容器实际上是短路的，使滤波器电阻和电感并联。对高频功率信号分量而言，电感构成一个非常高的阻抗，所以滤波器的电感额外还有一个好处，即滤波器对放大信号的特性很难改变。依据本专利技术的器件的电感可以由例如铁氧体构成，此时电感由低成本材料获得。然而，据本专利技术的器件有一有利之处为假如有安全装置的放大器、滤波器以及电感均在印刷电路板上，则电感可由印刷导体构成。具有安全装置的放大器、滤波器和电感被安排在印刷电路板上，非常的紧凑，使与本专利技术对应的器件结构小巧成为可能，此外，当电感由印刷导体构成时，非常简单，因为用这样的印刷导体获得电感时基本上不用增加材料成本。据本专利技术的器件的电感由曲线形状的印刷导体组成，其有一好处是电感由印刷板上一个很小的面积来实现，但电感量很小，因为曲线形状导体的总电感比单独的导体部分的电感的和要小。因此，如果电感由螺旋线印刷导体构成，则对据本专利技术的器件提供一个非常有利的条件。一个螺旋线印刷导体在印刷电路板上占有非常小的面积，使以有效方式获得特别小面积的电感。而且，螺旋线导体的总电感等于各单独导体部分的电感之和，具有可获得大电感量的优点。根据本专利技术的器件的有一更进一步的优点，即与滤波器电阻并联的电感经过滤波器的电容与放大器的放大输出端相连。由此可以实现，经电容提取的不需要的高频信号分量在滤波器电阻和滤波器电容之间的结点上得到利用，其有好处，例如用于测试目的，不需要的信号分量显示在示波器上。本专利技术的上述方面以及其他方面将据后述的典型实施例进行表明，按这些典型的实施例装置进行阐述。现参考图形详细描述本专利技术，示出两个典型实施例，但本专利技术不限于此。附图说明图1是依据本专利技术的第一典型实施例的器件方块图，它包括处理和放大信号的电路结构，其中有放大器和滤波器，后者消除由放大器供给的经放大器输出端到负载的已放大信号中的不需要的信号分量，同时还有经滤波器电容连到放大器放大输出端上的电感，该器件还包括作为负载的扬声器，它与该电路结构相连。图2中所示为依据本专利技术的第一实施例的器件，电路安放在印刷电路板上，电感由螺旋线印刷导体构成。图3为依据本专利技术的第二实施例的器件的方块图，包括处理和放大信号的电路结构，其包括放大器和滤波器，后者消除由放大器供给的经放大器输出端到负载的已放大信号中的不需要的信号分量，同时还有直接连到放大器放大输出端上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有一种电路结构的器件，它包括放大信号的放大器，该放大器有放大输出端，在其上放大器产生已放大的信号，该放大器还有限制放大器输出电流的安全装置，电路结构更进一步包括连到放大器的放大输出端上的滤波器，该滤波器适宜于从已放大的信号中提取不需要的信号分量，并包括一个电容和一个电阻的串联电路，其特征在于电路结构额外还包括构成一个感性电抗的电感，与滤波器的电阻并联。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W菲斯彻尔，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]