推挽式线性混合Ｈ类放大器制造技术

本发明专利技术公开了若干种推挽式线性混合Ｈ类放大器。分体式电源响应于电源控制电压提供正电源轨和负电源轨。推挽式放大器级由正电源轨和负电源轨提供电能。放大器级接收输入信号并提供相应的放大的输出信号。电源控制电路响应于正电源轨和负电源轨中较小的一个和输入信号提供电源控制电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
描述的实施方式涉及音频放大器电路。具体地，描述的实施方式涉及推挽式线性混合H类音频放大器电路。
技术介绍
推挽式线性混合H类音频放大器通常由提供正电源轨和负电源轨的分体式电源提供电能。然而，通常，分体式电源的交叉调节(cross regulation)不佳，尤其是当产生电源轨(power supply rail)的电源的负载不同时。例如，如果一个电源负载很大，但另一电源负载较低，则电源不会产生相同量值的电源轨。这通常是由于变压器绕组的不完善耦合、 变压器中的杂散电感和绕组电阻所导致的。为了补偿电源轨之间的不佳交叉调节，传统的放大器电路包括反馈回路，其i)调节电源轨的总电压；或ii)调节正电源轨或负电源轨，并且期望未被调节的电源轨靠近已被调节的电源轨。可利用下述实例来描述这些交叉调节补偿方法的问题。在示例性情景中，被放大的音频信号是大的低频正弦信号，并且在正弦的正峰值，所有的电能来自于第一电源。如果总电压被调整为50V，则正电源轨可以是20V，并且负电源轨可以为-30V。在这种方案中，可再现的最大对称电压仅为+/-20V。另一方面，如果调节了正电源轨，例如，尽管正电源轨可通过调节保持在25V，但当第二电源负载过多时，负电源轨将降低到-20V。类似于前述方案，可再现的最大对称电压被限制为+/-20V。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供了一种音频放大器，包括第一音频输入端子，用于接收第一输入音频信号；第一推挽式放大器输出级，用于接收第一输入音频信号并产生第一放大的输出音频信号；分体式电源，用于响应于电源控制电压产生正电源轨和负电源轨，正电源轨和负电源轨为第一推挽式放大器输出级提供电能；及电源控制电路，用于生成电源控制电压，电源控制电压基于正电源轨和负电源轨中较小的一个和输入音频信号。在一些实施方式中，电源控制电压交叉调节正电源轨和负电源轨。在一些实施方式中，电源控制电路包括绝对值块，用于将第一输入音频信号转化为整流的输入音频信号；包络检波器，用于从整流的输入音频信号产生包络信号；比较器电路，用于选择正电源轨和负电源轨中较小的一个；及差分放大器，用于生成电源控制电压，电源控制电压是包络信号和选择的电源轨之间的差值。在一些实施方式中，音频放大器还包括第一电压箝位器件，用于使正电源轨封顶为第一预定阈值，还包括第二电压箝位器件，用于使负电源轨封顶为第二预定阈值。在一些实施方式中，音频放大器包括有源开关电路，用于平衡正电源轨和负电源轨。在一些实施方式中，音频放大器包括不平衡检测器，用于当正电源轨和负电源轨中的至少一个超出预定阈值时，启动有源开关电路。在一些实施方式中，音频放大器包括第二音频输入端子，用于接收第二输入音频信号；及第二推挽式放大器输出级，用于接收第二输入音频信号的反转信号并产生第二放大的输出音频信号；其中，电源控制电压是基于正电源轨和负电源轨之中较小的一个以及第一输入音频信号和第二输入音频信号中较大的一个。在一些实施方式中，电源控制电路包括第一比较器电路，用于整流第一和第第二输入音频信号并选择整流信号中较大的一个；包络检波器，用于从选择的整流信号产生包络信号；比较器电路，用于选择正电源轨和负电源轨之中较小的一个；及差分放大器，用于生成电源控制电压，电源控制电压是包络信号和选择的电源轨之间的差值。在一些实施方式中，音频放大器包括预处理电路，该预处理电路用于将第一音频输入信号滤波为第一高频信号和第一低频信号；将第二音频输入信号滤波为第二高频信号和第二低频信号；组合第一低频信号和第二低频信号以产生总低频信号；将总低频信号累加到第一和第二高频信号以产生修正的第一和第二输入音频信号。在一些实施方式中，音频放大器包括第二推挽式放大器输出级，用于接收第一输入音频信号的反转信号并产生第二放大的音频信号，第二推挽式放大器输出级由正电源轨和负电源轨提供电能。本专利技术的其他方面和实施方式在下文中示例性实施方式的描述确定和描述。附图说明下文将结合附图描述本专利技术的优选实施方式，附图中图1是根据至少--种实施方式的音频放大器的电路图2是根据至少--种实施方式的图1的电源控制电路的电路图3是根据至少--种实施方式的音频放大器的电路图4是根据至少--种实施方式的音频放大器的电路图5是根据至少--种实施方式的音频放大器的电路图6是根据至少--种实施方式的图5的不平衡检测器的电路图7是根据至少--种实施方式的音频放大器的电路图8是根据至少--种实施方式的音频放大器的电路图9是根据至少--种实施方式的图8的电源控制电路的电路图10是根据至少-一种实施方式的音频放大器的电路图11是根据至少-一种实施方式的图10的预处理电路的电路图12是根据至少-一种实施方式的音频放大器的电路图；及图13是根据至少-一种实施方式的图12的电源控制电路的电路图。具体实施例方式首先参见图1，图1示出了根据第一实施方式的音频放大器100。音频放大器100 包括音频输入端子112、推挽式放大器输出级108、分体式电源102和电源控制电路104。音频输入端子112通常连接到提供输入音频信号114的音频源(未示出)上。输入音频信号114可以是具有时间变化量值和时间变化频率的IV峰-峰信号，或者输入音频信号114是任何其他类型的模拟音频信号。推挽式放大器输出级108连接到音频输入端子112以接收输入音频信号114并在音频输出端子132上产生相应的放大的输出音频信号124。负载110(例如扩音器)连接到音频输出端子132上以接收放大的输出音频信号124。在放大器100中，推挽式放大器级108是线性AB类放大器，其包括运算放大器 106、第一和第二电阻117和119以及一对互补晶体管116和118。运算放大器106具有反相输入端和同相输入端，其分别由负(“_”)和正(“ + ”)符号表示。反相输入端连接到运算放大器106的输出并通过负反馈网路接地，该负反馈网络包括第一和第二电阻117和 119。同相输入端连接到音频输入端子112以接收输入音频信号114。在这种配置中，运算放大器106产生运算放大器输出信号134，运算放大器输出信号134是输入音频信号114经电压放大后的信号。施加到输入音频信号114上的电压增益等于1+R119/R117，其中，R117是第一电阻117的阻值，R119是第二电阻119的阻值。在这种配置中，运算放大器输出信号134 与输入音频信号114成比例。当输入音频信号114为正时，运算放大器输出信号134也为正，并且当输入音频信号114为负时，运算放大器输出信号134也为负。在该实施方式中，晶体管116和118分别是共发射极配置的npn和pnp双极结晶体管(BJT)。晶体管116和118通常也连接到偏置网路(未示出)以降低严格B类放大器中的交越失真。该配置通常被称为“AB类”放大器。晶体管116和118连接在一起，从而当运算放大器输出信号134为正时，第一晶体管116传导电流并将电流推送到负载110 ；当运算放大器输出信号134为负时，第二晶体管118会传导电流并将电流从负载110导出。由分体式电源102产生的正电源轨1 为第一晶体管116提供电能。由分体式电源102产生的负电源轨128为第二晶体管118提供电能。晶体管116和118 —起工作以产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种音频放大器，包括：第一音频输入端子，用于接收第一输入音频信号；第一推挽式放大器输出级，用于接收第一输入音频信号并产生第一放大的输出音频信号；分体式电源，用于响应于电源控制电压产生正电源轨和负电源轨，正电源轨和负电源轨为第一推挽式放大器输出级提供电能；及电源控制电路，用于生成电源控制电压，电源控制电压基于正电源轨和负电源轨中较小的一个和输入音频信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·弗伦奇，
申请(专利权)人：奧德拉声学公司，
类型：发明
国别省市：CA