CN101588157A - 音频放大器 - Google Patents

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CN101588157A CNA2008101745321A CN200810174532A CN101588157A CN 101588157 A CN101588157 A CN 101588157A CN A2008101745321 A CNA2008101745321 A CN A2008101745321A CN 200810174532 A CN200810174532 A CN 200810174532A CN 101588157 A CN101588157 A CN 101588157A
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Abstract

一种音频放大器，包括时序控制电路、放大电路以及偏压控制电路。偏压控制电路提供偏压电压给放大电路，放大电路接收偏压电压，并根据偏压电压放大音频信号，时序控制电路产生第一电源关闭信号以及第二电源关闭信号，其中时序控制电路先确立第一电源关闭信号，再确立第二电源关闭信号，其中当第一电源关闭信号确立时，放大电路停止运作，当第二电源关闭信号确立时，偏压控制电路停止运做。

Description

音频放大器
技术领域
本发明涉及一种功率放大器，且特别涉及一种放大音频信号的功率放大器。
背景技术
音频放大器用于放大音频信号，这些音频放大器基本上包括音频输入部分以及音频输出部分。音频输入部分接收一信号源，音频输出部分则连接音频装置，例如扬声器(speaker)。音频放大器接收来自信号源的音频信号，放大这些音频信号，根据放大后的音频信号产生音频电流信号，并输出此音频电流信号到扬声器。音频电流信号驱动扬声器，使得扬声器播放信号源的音频信号来产生声音。
为了放大音频信号，音频放大器的放大电路基本上需要一偏压电路产生偏压电压，来偏压放大电路。但是，当音频放大器刚刚接通或关闭电源时，由于电源的变化会造成偏压电路的偏压电压产生相当的振动。因此，根据此偏压电压产生的输出音频信号亦会产生振动，因而损害音频放大器，并产生不悦耳的爆音噪声。
因此，需要一种新的音频放大器可防止爆音噪声，并在接通电源或关闭电源时，防止音频功率放大器受到损害。
发明内容
因此本发明的一个方面提供一种用以放大音频信号的音频放大器，能够在关闭此一音频放大器时维持偏压电压的稳定，因此可以减少输出音频信号的爆音噪声(pop noise)。
依照本发明的一实施例，音频放大器包括一时序控制电路、一放大电路以及一偏压控制电路。时序控制电路产生一第一电源关闭信号以及一第二电源关闭信号，其中时序控制电路系先确立第一电源关闭信号，再确立第二电源关闭信号。偏压控制电路提供偏压电压给放大电路，放大电路接收此偏压电压，并根据偏压电压放大一音频信号，其中当第一电源关闭信号确立(asserted)时，放大电路停止运作，当第二电源关闭信号确立时，偏压控制电路停止运做。
本发明的另一方面提供一种爆音噪声减少方法，此爆音噪声减少方法能够在关闭音频放大器时，提供较稳定的偏压电压给音频放大器的放大电路，因此可以减少输出音频信号的爆音噪声。
根据本发明的另一实施例，爆音噪声减少方法减少一音频放大器所产生的爆音噪声，其中此音频放大器放大一音频信号。此方法首先关闭音频放大器的一放大电路，在关闭放大电路之后，接着关闭音频放大器的偏压控制电路，其中偏压控制电路提供一偏压电压给放大电路。
根据上述实施例，在关闭音频放大器时，音频放大器的时序控制电路会先关闭放大电路，之后才关闭偏压控制电路，因此放大电路所接收的偏压电压较无震荡现象，使得由此偏压电压偏压的放大电路能够较稳定地工作，因此可减少爆音噪声。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：
图1是绘示本发明一实施例的音频放大器方块图。
图2是绘示本发明另一实施例的音频放大器电路示意图。
图3是绘示本发明一实施例的爆音噪声减少方法流程图。
图4是绘示本发明一实施例的音频放大器的电源关闭信号波形及输出音频信号波形。
【主要元件符号说明】
101：偏压控制电路      103：时序控制电路
105：放大电路          201：偏压控制电路
203：时序控制电路      205：放大电路
207：第一运算放大器    209：第二运算放大器
211：扬声器            213：第一反相器
215：第二反相器        R1～R4：电阻
301～307：步骤
具体实施方式
以下实施例的音频放大器的时序控制电路，会先关闭放大电路之后才关闭偏压控制电路，因此在关闭放大电路的时候，偏压控制电路仍可提供稳定而较少震荡的偏压电压给放大电路，因此可以消除输出音频信号的爆音噪声(pop noises)。
请参阅图1，其是绘示本发明一实施例的音频放大器方块图。音频放大器包括时序控制电路103、放大电路105，以及偏压控制电路101。时序控制电路103产生第一电源关闭信号PWD1以及第二电源关闭信号PWD2。当第一电源关闭信号PWD1确立(assert)时，代表放大电路105将被关闭；当第二电源关闭信号PWD2确立时则代表偏压控制电路101将被关闭，其中时序控制电路103是先确立第一电源关闭信号PWD1，之后再确立第二电源关闭信号PWD2。
偏压控制电路101提供偏压电压VB给放大电路105。放大电路105接收偏压控制电路101所产生的偏压电压VB，并由此偏压电压VB对放大电路105进行偏压，来放大音频信号VI。虽然关闭偏压控制电路101时会使偏压电压VB产生震荡现象而不稳定，但是因为偏压控制电路101关闭时，放大电路105已被关闭，故此不稳定的偏压电压VB不会影响放大电路105，因而可减少输出音频信号的爆音现象。
请参阅图2，其是绘示本发明另一实施例的音频放大器的电路示意图。此一实施例的音频放大器包括时序控制电路203、放大电路205以及偏压控制电路201。时序控制电路203产生第一电源关闭信号PWD1以及第二电源关闭信号PWD2来关闭或开启放大电路。在此一实施例中，由第一反相器213延迟原始电源关闭信号PWD来产生第一电源关闭信号PWD1，然后再以第二反相器215延迟第一电源关闭信号PWD1来产生第二电源关闭信号PWD2。如此一来，第一电源关闭信号PWD1会先确立，之后第二电源关闭信号PWD2才会确立。
偏压控制电路201提供偏压电压VB给放大电路205，其中当第二电源关闭信号PWD2确立时，偏压控制电路201会停止产生偏压电压VB。放大电路205接收偏压控制电路201所产生的偏压电压VB，并据以放大音频信号VI，其中当第一电源关闭信号PWD1确立时，放大电路205会停止放大音频信号VI。输入至放大电路205的共同电压VCM的可以是电源电压或接地电压。
用来放大音频信号的放大电路205包括第一运算放大器207以及第二运算放大器209。当第一运算放大器207运作时，第一运算放大器207的第一偏压端会接收偏压电压VB，并根据音频信号VI以及偏压电压VB来产生反相输出电压VON来驱动扬声器211；另一方面，当时序控制电路203确立第一电源关闭信号PWD1来使放大电路205及其第一运算放大器207停止运作时，第一运算放大器207的第一偏压端则转而接收供应电压或接地电压，并停止产生反相输出电压VON。
第二运算放大器209的第二偏压端接收偏压电压VB以对反相输出电压VON进行放大。当第一电源关闭信号PWD1未确立使偏压控制电路201提供适当的偏压电压VB予第二运算放大器209时，第二运算放大器209会根据反相输出电压VON以及偏压电压VB来产生非反相输出电压VOP，以驱动扬声器211；另一方面，当时序控制电路203确立第一电源关闭信号PWD1来使放大电路205及其第二运算放大器209停止运作时，第二运算放大器209的第二偏压端则转而接收供应电压或接地电压，并停止产生反相输出电压VOP。
当音频放大器刚关闭时，放大电路205会先被关闭，之后偏压控制电路201才会被关闭。如此一来，当放大电路205关闭当中，偏压控制电路201仍然能够正常提供偏压电压VB给放大电路205，因此放大电路205在欲关闭而尚未关闭时仍然正常输出反相输出电压VON以及非反相输出电压VOP，故可减少因偏压电压不稳定而产生的爆音现象。
第一运算放大器207及第二运算放大器209可为AB类功率放大器、B类功率放大器或A类功率放大器。A类功率放大器的功率晶体管永远是在导电状态，代表此等功率晶体管连续地消耗功率。因此，等级A放大器的功率效率较低。
B类功率放大器的功率晶体管连续地在导通与非导通状态之间驱动，因此B类功率放大器的功率晶体管仅有50％的时间在运作。AB类功率放大器的功率晶体管在长于半周期的时间当中处于导电状态。因此，AB类功率放大器的功率晶体管在完整周期与50％周期之间运作。因为AB类功率放大器及B类功率放大器具有较佳的功率效率，故比A类功率放大器更常使用于音频放大器中。
放大电路205还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。第一电阻R1一端接收音频信号VI，而另一端电性连接第一运算放大器207的负输入端(-)。第二电阻R2电性连接于第一运算放大器207的负输入端与输出端之间。第三电阻R3一端电性连接第一运算放大器207的输出端，而另一端电性连接第二运算放大器209的负输入端(-)。第四电阻R4电性连接于第二运算放大器209的负输入端(-)与输出端之间。通过调整电阻R1、R2、R3或R4的电阻值，可改变VON对VI以及VOP对VI的电压增益。
请参阅图3，其是绘示本发明一实施例的爆音噪声减少方法流程图，此一方法是减少音频放大器所产生的爆音噪声。首先确立第一电源关闭信号(步骤301)，来关闭音频放大器的放大电路(步骤303)，其中可借着将接地电压或共同电压传递至放大电路的偏压端来关闭放大电路。
当放大电路已被关闭，接着确立第二电源关闭信号(步骤305)，来关闭音频放大器的偏压控制电路(步骤307)，其中此一偏压控制电路是提供上述放大电路偏压电压，且由一反相器延迟上述第一电源关闭信号来产生第二电源关闭信号。
请参照图4，其是绘示本发明一实施例的音频放大器的电源关闭信号波形及输出音频信号波形。根据波形，我们可看出当第一电源关闭信号于时间t1被确立(aserted)时，输出音频信号不再被爆音噪声干扰，确实在关闭音频放大器时减少了爆音噪声。
根据上述实施例，音频放大器的时序控制电路先关闭音频放大器的放大电路，之后才关闭音频放大器的偏压控制电路，因此当放大电路关闭中而尚未关闭时，仍可接收稳定少震荡的偏压电压，因而可减少输出音频信号的爆音噪声。
虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims (12)

1.一种音频放大器，包含：
一时序控制电路，以产生一第一电源关闭信号以及一第二电源关闭信号，其中该时序控制电路系先确立该第一电源关闭信号，再确立该第二电源关闭信号；
一放大电路，接收一偏压电压，并根据该偏压电压放大一音频信号，其中当该第一电源关闭信号确立时，该放大电路停止放大该音频信号；以及
一偏压控制电路，产生并提供该偏压电压给该放大电路，其中当该第二电源关闭信号确立时，该偏压控制电路停止提供该偏压电压给该放大电路。
2.如权利要求1所述的音频放大器，其中该时序控制电路包含：
一第一反相器，延迟一原始电源关闭信号以作为该第一电源关闭信号；以及
一第二反相器，延迟该第一电源关闭信号以作为该第二电源关闭信号。
3.如权利要求1所述的音频放大器，其中该放大电路包含：
一第一运算放大器，具有一第一偏压端以接收该偏压电压，并根据该偏压电压以及该音频信号产生一反相输出电压；以及
一第二运算放大器，具有一第二偏压端以接收该偏压电压，并根据该偏压电压以及该反相输出电压产生一非反相输出电压，
其中，当该第一电源关闭信号显示该放大电路被关闭时，该第一偏压端以及该第二偏压端接收一供应电压或一接地电压。
4.如权利要求3所述的音频放大器，其中该放大电路还包含：
一第一电阻，其一端接收该音频信号，而另一端电性连接该第一运算放大器的一负输入端；以及
一第二电阻，电性连接在该第一运算放大器的该负输入端与一输出端之间。
5.如权利要求4所述的音频放大器，其中该放大电路还包含：
一第三电阻，其一端电性连接该第一运算放大器的该输出端，而另一端电性连接该第二运算放大器的一负输入端；以及
一第四电阻，电性连接于该第二运算放大器的该负输入端与一输出端之间。
6.如权利要求3所述的音频放大器，其中该第一运算放大器以及该第二运算放大器为AB类功率放大器。
7.如权利要求3所述的音频放大器，其中该第一运算放大器以及该第二运算放大器为B类功率放大器。
8.如权利要求3所述的音频放大器，其中该第一运算放大器以及该第二运算放大器为A类功率放大器。
9.一种爆音噪声减少方法，以减少一音频放大器所产生的爆音噪声，该方法包含：
关闭该音频放大器的一放大电路，其中该音频放大器是放大一音频信号；以及
在关闭该放大电路之后，接着关闭该音频放大器的一偏压控制电路，其中该偏压控制电路提供一偏压电压给该放大电路。
10.如权利要求9所述的爆音噪声减少方法，还包含：
确立一第一电源关闭信号，以关闭该放大电路；以及
当该放大电路已关闭，接着确立一第二电源关闭信号以关闭该偏压控制电路。
11.如权利要求10所述的爆音噪声减少方法，其中由一反相器延迟该第一电源关闭信号，以产生该第二电源关闭信号。
12.如权利要求9所述的爆音噪声减少方法，其中是将一接地电压传递至该放大电路的一偏压端以关闭该放大电路。
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