功率放大裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種功率放大裝置，其包含一前置放大級，該前置放大級內設有一前置放大器以及一以回授方式與該前置放大器連接的低音加強控制電路；一功率放大級，該功率放大級內設有一音頻功率輸出級以及一動態電源電壓切換開關，該音頻功率輸出級與前置放大級電性連接，該動態電源電壓切換開關的其中一個輸入端連接一較小的固定電源電壓；一電源供應電路，連接動態電源電壓切換開關的另一個輸入端，用以在當前置放大級增強低音音頻信號時，對該功率放大級提供一大于該固定電源電壓的動態電源電壓；藉此，本實用新型專利技術即可實現重低音強化效果并縮小電路尺寸，同時保持輸出的余量與動態范圍，進而達到大幅提高產品實用性與可靠度的功效。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種功率放大器，尤指一種具有低音增強及動態電源控制(boomer and dynamic power range control)功能的音頻功率放大器。
技術介紹
在音頻功率放大器(Audio Power Amplifier)
，迄今已發展出多種電路拓撲架構(topology)，包括：A類、B類、AB類、D類、G類等，以D類音頻放大器為例，如圖1所示，其具有一比較電路11，該比較電路11的兩個輸入端分別接收一模擬的音頻信號111以及一三角波信號112，從而可在比較電路11的輸出端得到一脈寬調變信號，該脈寬調變信號傳送至一驅動與輸出級12，用以驅動并控制該驅動與輸出級12中的功率晶體，以得到一放大后的脈寬調變信號，最后，該放大后的脈寬調變信號再經過一低通濾波器13濾除高頻載波，即可還原并得到該放大后的音頻信號并由一揚聲器2輸出。現有的音頻功率放大器，雖可實現放大音頻信號的功能，但仍面臨以下技術問題：首先，對于目前頗為流行的小型化音響產品，例如可攜式藍牙喇叭，由于其喇叭單體在體積上的限制，使用者往往只能在攜帶的便利性與聽覺的震撼效果之間做出取舍，因此，有必要發展一種小型化且可同時具備重低音強化功能的音頻放大器；其次，伴隨著前述低音強化的音頻放大器而來的問題為：當低音音頻的位準被動態地提高，以致于超出功率輸出級的供電電壓時，將導致放大后的音頻輸出信號被截波(clipping)，形成飽和失真現象，造成喇叭出現破音或爆音，嚴重影響聆聽體驗。所以，
如何使音頻功率放大器在加強低音位準時，可同時動態地調整供電電壓令其保持足夠的余量(headroom)，以維持足夠的輸出動態范圍(dynamicrange)，即成為一極具迫切性與實用性的技術課題。
技術實現思路
有鑒于現有的音頻功率放大器難以同時兼顧小型化與加強重低音效果的設計目標，因此本技術的目的在于發展一種可讓整體電路保持集成化且可同時實現低音增強效果的功率放大裝置。本技術的另一目的在于發展一種強化低音時可同時實現動態電源控制(dynamic power range control)功能的功率放大裝置。為了達到以上目的，本技術提供了一種功率放大裝置，其包含：一前置放大級，該前置放大級內設有一前置放大器以及一以回授方式與該前置放大器連接的低音加強控制電路，該低音加強控制電路設有一第一回授電阻以及一與該第一回授電阻并聯的主動式電容倍增電路；一功率放大級，該功率放大級內設有一音頻功率輸出級以及一動態電源電壓切換開關，該音頻功率輸出級與前置放大級電性連接，該動態電源電壓切換開關具有一第一電源電壓輸入端、一第二電源電壓輸入端以及一電源電壓輸出端，該第一電源電壓輸入端連接一較小的固定電源電壓，該電源電壓輸出端與該音頻功率輸出級相連接；一電源供應電路，該電源供應電路內設有振幅與相位偵測電路、驅動電路以及電源功率輸出級，該驅動電路包含有參考電壓控制電路、誤差放大器帶寬控制電路以及分壓電路，該誤差放大器帶寬控制電路具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，該振幅與相位偵測電路分別與前置放大級、參考電壓控制電路及誤差放大器帶寬控制電路的第二輸入端電性連接，該參考電壓控制電路也與誤差放大器帶寬控制電路的第一輸入端電性連接，又該誤差放大器帶寬控制電路的輸出端與電源功率輸出級的輸入端電性連接，該分壓電路以回授方式分別連接該電源功率
輸出級的輸出端與誤差放大器帶寬控制電路的第二輸入端，又該電源功率輸出級的輸出端也與動態電源電壓切換開關的第二電源電壓輸入端電性連接，用以產生一比固定電源電壓大的動態電源電壓。在本技術的一實施例中，該前置放大器為全差動放大器。在本技術的一實施例中，該低音加強控制電路設有一與該主動式電容倍增電路相串聯的第二回授電阻，且該第二回授電阻的電阻值小于第一回授電阻的電阻值。在本技術的一實施例中，功率放大裝置進一步包含有一驅動輸出級，該驅動輸出級設置于前置放大級與功率放大級之間，且該驅動輸出級分別與前置放大級和功率放大級相連接。在本技術的一實施例中，該驅動輸出級內設有一停滯時間控制電路以及一與該停滯時間控制電路電性連接的電壓位準移位電路，該停滯時間控制電路和電壓位準移位電路分別與前置放大級中的前置放大器及功率放大級中的音信功率輸出級電性連接。通過上述結構，本技術即可實現重低音強化效果并縮小電路尺寸，同時保持輸出的余量與動態范圍，進而達到大幅提高產品實用性與可靠度。附圖說明圖1為現有的D類放大器的架構方塊示意圖；圖2為本技術的架構方塊示意圖；圖3為本技術中的前置放大級的一種較具體實施例的示意圖；圖4為本技術的動作示意圖。附圖標記說明：11-比較電路；111-音頻信號；112-三角波信號；12-驅動與輸出級；13-低通濾波器；2-揚聲器；3-前置放大級；31-前置放大器；32-低音加強控制電路；321-主動式電容倍增電路；4-功率放大級；41-音頻
功率輸出級；42-動態電源電壓切換開關；421-第一電源電壓輸出端；422-第二電源電壓輸入端；423-電源電壓輸出端；5-驅動輸出級；51-停滯時間控制電路；52-電壓位準移位電路；6-電源供應電路；61-振幅與相位偵測電路；62-驅動電路；63-電源功率輸出級；631-輸入端；632-輸出端；64-參考電壓控制電路；65-誤差放大器帶寬控制電路；651-第一輸入端；652-第二輸入端；653-輸出端；66-分壓電路；7-揚聲器；Rf1-第一回授電阻；Rf2-第二回授電阻；RIN-輸入電阻。具體實施方式以下實施例具體可應用于A類、B類、AB類、D類等各種現有的功率放大器，本技術對此并不加以限定。如圖2所示，本技術提供了一種功率放大裝置，其包含：一前置放大級3，該前置放大級3內設有一前置放大器31以及一以回授方式與該前置放大器31連接的低音加強控制電路32，如圖3所示，其公開了該前置放大級3，特別是其中的低音加強控制電路32的一種較具體的實施例，在該實施例中，該前置放大器31優選地采用具有雙輸出端的全差動放大器(fully differential amplifier)，此種放大器具有較佳的抗噪聲干擾效能，適用于對音質有較高要求的應用場合，也因為此處采用了全差動放大器，所以該低音加強控制電路32的數量為2個，更具體地，該低音加強控制電路32設有一第一回授電阻Rf1以及一與該第一回授電阻Rf1并聯的主動式電容倍增電路321，此種配置可產生類似低通濾波器的效果，如此，只要適當地設置第一回授電阻Rf1與前置放大器31的輸入電阻RIN之間的比值，即可使該前置放大器31對于低頻的音頻信號具有較大的增益，從而實現低音強化(bass boost)的目的，此外，該低音加強控制電路32也可進一步設有一與該主動式電容倍增電路321相串聯的第二回授電阻Rf2，且該第二回授電阻Rf2的電阻值小于第一回授電阻Rf1，如此也可達到相同的
低音強化效果，另外，在其他可行的實施例中，該前置放大器31也可采用其他種類的放大器，例如單端輸出(single ended output)的差動放大器，此時只需要用到一個低音加強控制電路32即可；值得注意的是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
種功率放大裝置，其特征在于，包含：一前置放大級，該前置放大級內設有一前置放大器以及一以回授方式與該前置放大器連接的低音加強控制電路，該低音加強控制電路設有一第一回授電阻以及一與該第一回授電阻并聯的主動式電容倍增電路；一功率放大級，該功率放大級內設有一音頻功率輸出級以及一動態電源電壓切換開關，該音頻功率輸出級與前置放大級電性連接，該動態電源電壓切換開關具有一第一電源電壓輸入端、一第二電源電壓輸入端以及一電源電壓輸出端，該第一電源電壓輸入端連接一較小的固定電源電壓，該電源電壓輸出端與該音頻功率輸出級相連接；一電源供應電路，該電源供應電路內設有振幅與相位偵測電路、驅動電路以及電源功率輸出級，該驅動電路包含有參考電壓控制電路、誤差放大器帶寬控制電路以及分壓電路，該誤差放大器帶寬控制電路具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，該振幅與相位偵測電路分別與前置放大級、參考電壓控制電路及誤差放大器帶寬控制電路的第二輸入端電性連接，該參考電壓控制電路也與誤差放大器帶寬控制電路的第一輸入端電性連接，又該誤差放大器帶寬控制電路的輸出端與電源功率輸出級的輸入端電性連接，該分壓電路以回授方式分別連接該電源功率輸出級的輸出端與誤差放大器帶寬控制電路的第二輸入端，又該電源功率輸出級的輸出端也與動態電源電壓切換開關的第二電源電壓輸入端電性連接，用以產生一比固定電源電壓大的動態電源電壓。...

【技術特征摘要】
1.一種功率放大裝置，其特征在于，包含：一前置放大級，該前置放大級內設有一前置放大器以及一以回授方式與該前置放大器連接的低音加強控制電路，該低音加強控制電路設有一第一回授電阻以及一與該第一回授電阻并聯的主動式電容倍增電路；一功率放大級，該功率放大級內設有一音頻功率輸出級以及一動態電源電壓切換開關，該音頻功率輸出級與前置放大級電性連接，該動態電源電壓切換開關具有一第一電源電壓輸入端、一第二電源電壓輸入端以及一電源電壓輸出端，該第一電源電壓輸入端連接一較小的固定電源電壓，該電源電壓輸出端與該音頻功率輸出級相連接；一電源供應電路，該電源供應電路內設有振幅與相位偵測電路、驅動電路以及電源功率輸出級，該驅動電路包含有參考電壓控制電路、誤差放大器帶寬控制電路以及分壓電路，該誤差放大器帶寬控制電路具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，該振幅與相位偵測電路分別與前置放大級、參考電壓控制電路及誤差放大器帶寬控制電路的第二輸入端電性連接，該參考電壓控制電路也與誤差放大器帶寬控制電路的第一輸入端電性連接，又該誤差放大器帶寬控制電路的輸出端與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林源聰，吳國宏，陳文彥，
申請(專利權)人：昱盛電子股份有限公司，林源聰，吳國宏，陳文彥，
類型：新型
國別省市：中國臺灣;71