CN102142818B - Ab类放大器及其过温保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种AB类放大器的过温保护电路，所述AB类放大器连接反馈电阻及输入电阻，所述反馈电阻和所述输入电阻的比值控制所述AB类放大器的增益，该过温保护电路包括：热相关增益控制单元，根据所述AB类放大器的温度，产生对应温度阈值的开关控制信号；温控电阻，与所述反馈电阻并联，所述温控电阻包括开关及与开关对应连接的电阻，所述开关接收所述开关控制信号，受控于相应开关控制信号，所述开关在所述AB类放大器的温度到达温度阈值时，控制所述温控电阻，相应降低所述温控电阻的阻值。由于存在所述增益衰减的降温过程，从而既避免所述AB类放大器很快到达一关闭温度而被关闭，又无须将其初始增益设得较小而影响用户期待的效果。

Description

AB类放大器及其过温保护电路
技术领域
本发明涉及AB类放大器，特别是指一种AB类放大器的过温保护电路及设有该过温保护电路的AB类放大器。
背景技术
在诸如手机、mp3、mp4、PDA等众多的便携式产品中，都会用到音频功率放大器，其工作原理是：将驱动能力很弱的音频信号转化为能够驱动扬声器的电流或电压信号。
音频功率放大器发展至今，基本架构上包括了A类，B类，AB类，D类，G类等，其中AB类音频放大器由于其在成本，效率和音质之间较好的折衷从而得到非常广泛的应用。AB类音频放大器架构成熟，制程简单，但工作效率比较低，一般为20％～50％之间。也就是说，当AB类音频放大器向扬声器负载提供一定的驱动电流时，流经AB类放大器自身的电流更大，同时由于放大器本身存在内阻，所以在放大器自身会消耗比较大的功率，从而在内部产生较大的热量，温度升高。当温度升高到一定值时，会使得AB类功放芯片受到损伤，影响其性能和功能，甚至使得AB类功放芯片被烧坏；同时当AB类放大器与升压电路(比如电荷泵，DC-DC转换器)集成使用时，其系统的工作效率会更低，发热问题会更加严重。
请参阅图1，图1绘示为设有现有技术过温保护电路的AB类放大器的应用结构图。
现有AB类放大器集成于芯片10上，所述芯片10上设有端口1～～端口6，所述AB类放大器包括：第一放大器201，其正输入端连接至端口2、负输入端连接至端口1、输出端连接至端口3；第二放大器202，其负输入端通过电阻100连接第一放大器201的输出端、输出端连接至端口4、输出端还与负输入端通过电阻200连接；偏压调整电路207，提供共模参考电平VDD/2，其一端连接端口5，另一端连接第二放大器202的正输入端。所述第一放大器201的输出端产生输出信号S1，所述第二放大器202的输出端产生输出信号S2。
目前，为防止所述AB类放大器在使用过程中，温度升得过高导致芯片10损坏或烧毁，现有的做法是将过温保护电路105集成于芯片10上。所述过温保护电路105产生开闭信号SD，所述过温保护电路105靠二极管的导通电压降随温度单调线性变化的特性来检测芯片10温度。当温度较高时，所述过温保护电路105产生开闭信号SD跳高，控制第一放大器201及第二放大器202关断；当温度较低时，所述过温保护电路105产生开闭信号SD跳低，控制第一放大器201及第二放大器202重新启动。
外部电路通过端口1～～端口6与所述芯片10相连：所述芯片10需要接地的地方都通过端口6接地；输入电阻Rin，一端连接输入电容Cin，另一端连接端口1；反馈电阻Rf，一端连接端口1，另一端连接端口3；滤波电容Cb，一端连接端口2以及端口5，另一端接地；喇叭210，与端口3、端口4连接，并在输出信号S1、输出信号S2的驱动下工作发声。所述第一放大器201是将输入信号放大Rf/Rin倍，得到具有驱动能力的第一差分信号；而所述第二放大器202是将所述第一差分信号反相后得到具有驱动能力的第二差分信号。扬声器210是在所述第一差分信号及第二差分信号的驱动下工作。采用该类过温保护电路105的AB类放大器，其增益Av＝2Rf/Rin。
当所述AB类放大器长期工作在“过载”状态或者PCB布局上散热设计不好时，现有的AB类放大器的过热保护电路105检测到芯片10的温度超过预设值时，产生开闭信号SD跳高，将第一放大器201及第二放大器202关断，给到扬声器的输出信号S1、输出信号S2停止；当温度回落到预设值时，第一放大器201及第二放大器202重新启动，给到扬声器210的输出信号S1、输出信号S2恢复；此时音乐播放过程中就出现时断时续的不正常播放状态，严重影响到听者的听觉感受。
由于AB类放大器的架构和应用都非常成熟，因此手机、mp3等便携式产品的系统工程师们还是比较多的会选择使用AB类音频放大器。但一旦选定AB类放大器，在设定音量大小时就必须十分的谨慎。一方面，工程师希望能够通过AB类放大器增益设置的比较大，获得比较大的播放音量，这样就能够满足终端用户对音量的基本要求，但如果AB类放大器的增益设置越大，输出功率越大，其自身消耗的功率也越大，加上目前AB类放大器的工作效率低特性，因此，采用现有的过温保护方式，在播放声音的过程中就不免出现AB类放大器频繁的在过温保护和过温恢复之间切换，造成声音播放过程中时断时续；另一方面，工程师如果为保证AB类放大器不受过温损伤，不出现声音播放的时断时续现象，就必须将功放的增益限制在比较小的范围内，这样做的结果是，产品的音量非常小，终端用户对产品性能不认可。
发明内容
本发明解决的问题是，提供一种AB类放大器及其过温保护电路，解决利用现有技术AB类放大器的过温保护电路在音量和过温保护效果上不能同时达到要求的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种AB类放大器的过温保护电路，所述AB类放大器连接反馈电阻及输入电阻，所述反馈电阻和所述输入电阻的比值控制所述AB类放大器的增益，该过温保护电路包括：
热相关增益控制单元，根据所述AB类放大器的温度，产生对应温度阈值的开关控制信号；
温控电阻，与所述反馈电阻并联，所述温控电阻包括开关及与开关对应连接的电阻，所述开关接收所述开关控制信号，受控于相应开关控制信号，所述开关在所述AB类放大器的温度到达温度阈值时，控制所述温控电阻，相应降低所述温控电阻的阻值。
可选地，所述AB类放大器包括第一放大器和第二放大器；所述热相关增益控制单元，还根据所述AB类放大器的温度产生开闭信号，所述开闭信号控制所述第一放大器和第二放大器的开启和关闭；当所述AB类放大器的温度达到或超过关闭温度时，所述热相关增益控制单元产生的开闭信号跳高，所述第一放大器和第二放大器接收所述开闭信号后被关闭；当所述AB类放大器的温度达到或低于开启温度时，所述热相关增益控制单元产生的开闭信号跳低，所述第一放大器和第二放大器接收所述开闭信号后被开启。
可选地，所述关闭温度大于所述温度阈值，所述开启温度小于所述温度阈值。
可选地，所述热相关增益控制单元包括若干控制信号产生电路，各控制信号产生电路根据其对应的温度阈值产生开关控制信号；当所述AB类放大器的温度达到或超过该控制信号产生电路对应的温度阈值时，该控制信号产生电路产生闭合对应开关的开关控制信号；当所述AB类放大器的温度小于该控制信号产生电路对应的温度阈值时，该控制信号产生电路产生断开对应开关的开关控制信号。
可选地，所述控制信号产生电路包括比较电压产生电路、比较器、放大电路；所述比较电压产生电路产生第一比较电压、第二比较电压，所述第一比较电压为正温度系数电压，所述第二比较电压为负温度系数电压；所述比较器的正输入端接收所述第一比较电压，所述比较器的负输入端接收所述第二比较电压，所述比较器的输出端输出比较信号；所述放大电路将所述比较信号放大后产生开关控制信号；当所述AB类放大器的温度低于该控制信号产生电路对应的温度阈值时，所述第二比较电压大于所述第一比较电压，所述比较器输出比较信号为低电平，所述放大电路将所述比较信号放大后产生断开开关的开关控制信号，当所述AB类放大器的温度高于或等于该控制信号产生电路对应的温度阈值时，所述第一比较电压大于或等于所述第二比较电压，所述比较器输出比较信号为高电平，所述放大电路将所述比较信号放大后产生闭合开关的开关控制信号。
可选地，所述比较电压产生电路包括：第一PNP型三极管、第二PNP型三极管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第一P型场效应管、第二P型场效应管、第三P型场效应管、第一电阻、第二电阻，所述第二PNP型三极管的面积大于所述第一PNP型三极管的面积；所述第一PNP型三极管、第二PNP型三极管的基极接地，所述第一PNP型三极管、第二PNP型三极管的集电极接地；所述第一电阻一端为第二电压端，所述第二电压端连接所述第二PNP型三极管的发射极，所述第一电阻另一端连接所述第二N型场效应管的漏极；第一N型场效应管、第二N型场效应管的栅极相连，所述第一N型场效应管源极接所述第一PNP型三极管的发射极，所述第一N型场效应管的漏极和栅极相连；所述第一P型场效应管、第二P型场效应管的栅极相连，所述第一P型场效应管、第二P型场效应管的源极接电源，所述第一P型场效应管的漏极接第一N型场效应管的漏极，所述第二P型场效应管的漏极接第二N型场效应管的漏极，所述第二P型场效应管的栅极和漏极相连；所述第三P型场效应管与第二P型场效应管的栅极相连，所述第三P型场效应管的源极接电源；所述第二电阻一端为第一电压端，所述第一电压端接所述第三P型场效应管的漏极，所述第二电阻另一端接地。
可选地，所述第二PNP型三极管面积是所述第一PNP型三极管面积的8倍。
可选地，所述比较电压产生电路还包括第四P型场效应管、迟滞开关，所述第四P型场效应管与所述第三P型场效应管的栅极相连；所述第四P型场效应管源极接电源；所述迟滞开关一端接所述第四P型场效应管的漏极，所述迟滞开关另一端接所述第一电压端，所述迟滞开关受控于所述放大电路输出的开关控制信号；当所述迟滞开关接收到闭合开关的开关控制信号时，所述迟滞开关闭合，当所述迟滞开关接收到断开开关的开关控制信号时，所述迟滞开关断开。
可选地，所述放大电路包括依序连接的第一反相器和第二反相器，所述第一反相器的输入端连接所述比较器的输出端，所述第二反相器输出所述开关控制信号。
可选地，所述反馈电阻包括第一端和第二端，所述温控电阻包括M个首尾依序串联的电阻，M为正整数；各所述电阻包括首端和尾端，各所述首端较各所述尾端靠近所述第一端，其中，一号电阻的首端连接所述第一端，m号电阻的尾端与所述第二端间连接有(M+1-m)号开关，m号开关接收第m开关控制信号，第m开关控制信号对应第m温度阈值，第m温度阈值小于第(m+1)温度阈值，2≤m≤M。
可选地，所述温控电阻包括N个电阻、N个开关，N为正整数；n号开关与n号电阻串联，形成n号支路，n号支路与所述反馈电阻并联，n号开关接收第n开关控制信号，第n开关控制信号对应第n温度阈值，第n温度阈值小于第(n+1)温度阈值，1≤n≤N。
本发明还提供一种包括如上所述的过温保护电路的AB类放大器。
可选地，所述AB类放大器集成于芯片上。
与现有技术相比，采用本发明的AB类放大器及其过温保护电路，具有以下优点：
1、所述AB类放大器在其温度升高时，到达一个温度阈值时，相应降低所述温控电阻的阻值，从而降低所述温控电阻与所述温控电阻并联后产生的等效反馈阻值，所述AB类放大器的增益相应降低，所述AB类放大器消耗的功率也相应降低；与此同时，所述AB类放大器的温度也有可能降低，若所述AB类放大器的温度未被降低而到达更高的一个温度阈值时，则所述温控电阻阻值继续降低，所述等效反馈电阻的阻值也相应继续降低，所述AB类放大器的增益继续降低，所述AB类放大器消耗的功率也继续降低，从而所述AB类放大器的温度也有可能降低；从而可以达到随温度持续升高，持续降低AB类放大器的增益，进而持续降低AB类放大器消耗的功率，从而达到对所述AB类放大器进行增益衰减的降温过程；由于存在所述增益衰减的降温过程，从而既避免所述AB类放大器很快到达一关闭温度而被关闭，又无须将所述AB类放大器的初始增益设得较小而影响用户期待的效果。
2.由于所述比较电压产生电路中，还包括第四P型场效应管、迟滞开关，所述迟滞开关受控于所述放大电路输出的开关控制信号，当所述迟滞开关接收到闭合开关的开关控制信号时，所述迟滞开关闭合，从而将所述第四P型场效应管漏端产生的镜像电流，增加为流经所述第二电阻的电流，从而增加所述第一比较电压，进而增加所述第一比较电压大于或等于所述第二比较电压所对应的温度范围，达到产生闭合开关的开关控制信号温度上的迟滞功能。
附图说明
图1绘示为设有现有技术过温保护电路的AB类放大器的应用结构图。
图2绘示为设有本发明过温保护电路一较佳实施例的AB类放大器的应用结构图。
图3绘示为本发明过温保护电路的控制信号产生电路一较佳实施例的结构图。
图4绘示为本发明过温保护电路的温控电阻的第一较佳实施例结构图。
图5绘示为本发明过温保护电路的温控电阻的第二较佳实施例结构图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，采用现有技术的AB类放大器的过温保护电路存在增益和过温保护效果上不能同时达到要求的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面即结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
请参阅图2，图2绘示为设有本发明过温保护电路一较佳实施例的AB类放大器的应用结构图。
为解决上述问题，本发明提供一种AB类放大器的过温保护电路20，所述AB类放大器连接反馈电阻Rf及输入电阻Rin，所述反馈电阻Rf和所述输入电阻Rin的比值控制所述AB类放大器的增益Av，所述Av＝2Rf/Rin，该过温保护电路20包括：
热相关增益控制单元205，根据所述AB类放大器的温度，产生对应温度阈值的开关控制信号；
温控电阻206，与所述反馈电阻Rf并联，所述温控电阻206包括开关及与开关对应连接的电阻，所述开关接收所述开关控制信号，受控于相应开关控制信号，所述开关在所述AB类放大器的温度到达温度阈值时，控制所述温控电阻206，相应降低所述温控电阻206的阻值。
此处，所述温度阈值以4个为例，分别为125℃、130℃、135℃、140℃；所述开关控制信号相应地为SW1、SW2、SW3、SW4。当然，所述温度阈值的个数及取值以此为例，却并不以此为限。
此处，所述AB类放大器还包括第一放大器201和第二放大器202；所述热相关增益控制单元205，还根据所述AB类放大器的温度产生开闭信号SD，所述开闭信号SD控制所述第一放大器201和第二放大器202的开启和关闭；当所述AB类放大器的温度达到或超过关闭温度时，所述热相关增益控制单元205产生的开闭信号SD跳高，所述第一放大器201和第二放大器202接收所述开闭信号SD后被关闭；当所述AB类放大器的温度达到或低于开启温度时，所述热相关增益控制单元205产生的开闭信号跳低，所述第一放大器201和第二放大器202接收所述开闭信号SD后被开启。
此处，所述关闭温度大于各所述温度阈值，所述关闭温度为150℃；所述开启温度小于各所述温度阈值，所述开启温度为110℃。所述关闭温度与所述开启温度皆以此为例，却并不以此为限。
所述AB类放大器在其温度升高时，到达一个温度阈值时，相应降低所述温控电阻206的阻值Rga，所述温控电阻206与所述反馈电阻Rf并联后产生的等效反馈阻值Req＝(Rf//Rga)，因此，所述Req也被降低，所述AB类放大器的增益Av＝2Req/Rin，所述Av也相应降低，所述AB类放大器消耗的功率也相应降低；与此同时，所述AB类放大器的温度也有可能降低，若所述AB类放大器的温度未被降低而到达更高的一个温度阈值时，则所述温控电阻206阻值Rga继续降低，所述等效反馈电阻的阻值Req也相应继续降低，所述AB类放大器的增益Av继续降低，所述AB类放大器消耗的功率也继续降低，从而所述AB类放大器的温度也有可能降低；从而可以达到随温度持续升高，持续降低AB类放大器的增益Av，进而持续降低AB类放大器消耗的功率，从而达到对所述AB类放大器进行增益衰减的降温过程；由于存在所述增益衰减的降温过程，从而既避免所述AB类放大器很快到达一关闭温度而被关闭，又无须将所述AB类放大器的初始增益Av设得较小而影响用户期待的效果。
请再参阅图3，图3绘示为本发明过温保护电路的控制信号产生电路一较佳实施例的结构图。
此处，所述热相关增益控制单元205包括若干控制信号产生电路，各控制信号产生电路根据其对应的温度阈值产生开关控制信号；当所述AB类放大器的温度达到或超过该控制信号产生电路对应的温度阈值时，该控制信号产生电路产生闭合对应开关的开关控制信号；当所述AB类放大器的温度小于该控制信号产生电路对应的温度阈值时，该控制信号产生电路产生断开对应开关的开关控制信号。
此处，以所述开关控制信号SW1的控制信号产生电路为例，其对应的温度阈值为125℃，所述控制信号产生电路包括比较电压产生电路30、比较器312、放大电路40；所述比较电压产生电路30产生第一比较电压、第二比较电压，所述第一比较电压为正温度系数电压，所述第二比较电压为负温度系数电压；所述比较器312的正输入端接收所述第一比较电压，所述比较器312的负输入端接收所述第二比较电压，所述比较器312的输出端输出比较信号；所述放大电路40将所述比较信号放大后产生所述开关控制信号SW1；当所述AB类放大器的温度低于该开关控制信号SW1对应的温度阈值125℃时，所述第二比较电压大于所述第一比较电压，所述比较器312输出比较信号为低电平，所述放大电路40将所述比较信号放大后产生断开开关的开关控制信号SW1，当所述AB类放大器的温度高于或等于该开关控制信号SW1对应的温度阈值125℃时，所述第一比较电压大于或等于所述第二比较电压，所述比较器312输出比较信号为高电平，所述放大电路40将所述比较信号放大后产生闭合开关的开关控制信号SW1。
具体而言，所述比较电压产生电路30包括：第一PNP型三极管314、第二PNP型三极管315、第一N型场效应管307、第二N型场效应管308、第一P型场效应管301、第二P型场效应管302、第三P型场效应管303、第一电阻R1、第二电阻R2，所述第二PNP型三极管314的面积大于所述第一PNP型三极管315的面积；所述第一PNP型三极管314、第二PNP型三极管315的基极接地，所述第一PNP型三极管314、第二PNP型三极管315的集电极接地；所述第一电阻R1一端为第二电压端324，所述第二电压端324连接所述第二PNP型三极管315的发射极，所述第一电阻R1另一端连接所述第二N型场效应管308的漏极；第一N型场效应管307、第二N型场效应管308的栅极相连，所述第一N型场效应管307源极接所述第一PNP型三极管314的发射极，所述第一N型场效应管307的漏极和栅极相连；所述第一P型场效应管301、第二P型场效应管302的栅极相连，所述第一P型场效应管301、第二P型场效应管302的源极接电源VDD，所述第一P型场效应管301的漏极接第一N型场效应管307的漏极，所述第二P型场效应管302的漏极接第二N型场效应管308的漏极，所述第二P型场效应管302的栅极和漏极相连；所述第三P型场效应管303与第二P型场效应管302的栅极相连，所述第三P型场效应管303的源极接电源VDD；所述第二电阻R2一端为第一电压端325，所述第一电压端325接所述第三P型场效应管303的漏极，所述第二电阻R2另一端接地。
可见，采用上述连接方式后，第一P型场效应管301、第二P型场效应管302、第三P型场效应管303呈电流镜连接方式。因此，所述第一P型场效应管301、第二P型场效应管302、第三P型场效应管303的漏极电流I1、I0、I2呈比例关系。于本实施例，所述第一P型场效应管301与第二P型场效应管302参数相同；所述第一N型场效应管307、第二N型场效应管308参数相同。
可见，采用上述连接方式后，所述第一N型场效应管307的源极电压和所述第二N型场效应管308的源极电压相等。而所述第一N型场效应管307的源极电压和所述第一PNP型三极管314的基极发射极电压VBE1相等。所述第一电阻R1一端的第二电压端324的电压，即第二比较电压为所述第二PNP型三极管315的基极发射极电压VBE2，所述第一电阻R1另一端的电压等于VBE1。因此，所述第一电阻R1两端的电压差VR1＝VBE1-VBE2。
根据三极管的工作特性可知，VBE1、VBE2皆呈负温度特性。同时，所述第二比较电压等于VBE2，因此，所述第二比较电压呈负温度特性。
根据三极管的工作特性，面积越大的三极管，其基极发射极电压VBE越大。而所述第二PNP型三极管315的面积大于所述第一PNP型三极管314的面积。因此，所述第二PNP型三极管315的基极发射极电压VBE2大于所述第一PNP型三极管314的基极发射极电压VBE1，即VBE2＞VBE1。同时，VBE1、VBE2皆呈负温度特性，因此，VBE1-VBE2呈正温度特性，所述第一电阻R1两端的电压差VR1＝VBE1-VBE2呈正温度特性。因此，流经所述第一电阻R1的电流I0呈正温度特性。
因为I0呈正温度特性，而I0、I2呈比例关系，所以所述I2呈正温度特性。电流I2流经所述第二电阻R2，而所述第二电阻R2一端为第一电压端325，所述第二电阻R2另一端接地。因此，所述第二电阻R2一端的第一电压端325的电压，即所述第一比较电压呈正温度特性。
此处，所述第二PNP型三极管315的面积是所述第一PNP型三极管314面积的8倍，较方便制作。在满足所述第二PNP型三极管315的面积大于所述第一PNP型三极管314面积的情况下，该二所述三极管间的面积关系以8倍为例，却不以8倍为限。
此处，所述放大电路40包括依序连接的第一反相器318和第二反相器319，所述第一反相器318的输入端连接所述比较器312的输出端，所述第二反相器319的输入端连接所述第一反相器318的输出端，所述第二反相器319的输出端输出所述开关控制信号SW1。
此处，所述比较电压产生电路还包括第四P型场效应管304、迟滞开关310，所述第四P型场效应管304与所述第三P型场效应管303的栅极相连；所述第四P型场效应管304的源极接电源VDD；所述迟滞开关310一端接所述第四P型场效应管304的漏极，所述迟滞开关310另一端接所述第一电压端325，所述迟滞开关310受控于所述放大电路40输出的开关控制信号SW1；当所述迟滞开关310接收到闭合开关的开关控制信号SW1时，所述迟滞开关310闭合，当所述迟滞开关310接收到断开开关的开关控制信号SW1时，所述迟滞开关310断开。
可见，采用上述连接方式后，所述第三P型场效应管303、第四P型场效应管304呈电流镜连接方式。第三P型场效应管303、第四P型场效应管304的漏极电流I2、Ihys呈比例关系。
当所述迟滞开关接收到闭合开关的开关控制信号SW1时，所述迟滞开关310闭合，从而将所述第四P型场效应管304的漏端产生的镜像电流Ihys，增加为流经所述第二电阻R2的电流，从而增加所述第一比较电压，进而增加所述第一比较电压大于或等于所述第二比较电压所对应的温度范围，达到产生闭合开关的开关控制信号SW1温度上的迟滞功能。当然，所述比较电压产生电路也可以不包括第四P型场效应管304、迟滞开关310。
以上详述了产生开关控制信号SW1的控制信号产生电路，其对应的温度阈值为125℃。由于所述电流I2呈正温度特性，在其它各电路器件不变的情况下，所述第二电阻R2的阻值越小，则所对应的使得所述第一比较电压大于或等于所述第二比较电压的温度阈值越大。对于产生开关控制信号SW2、SW3、SW4的控制信号产生电路，亦为采用上述控制信号产生电路，只是通过对电器元件的参数调节来达到和温度阈值130℃、135℃、140℃的对应。例如在其它电器元件不变的情况下，逐步减小所述第二电阻R2的阻值得到所述开关控制信号SW2、SW3、SW4的控制信号产生电路。
请参阅图4，图4绘示为本发明过温保护电路的温控电阻的第一较佳实施例结构图。
所述反馈电阻包括第一端和第二端，所述温控电阻包括M个首尾依序串联的电阻，M为正整数；各所述电阻包括首端和尾端，各所述首端较各所述尾端靠近所述第一端，其中，一号电阻的首端连接所述第一端，m号电阻的尾端与所述第二端间连接有(M+1-m)号开关，m号开关接收第m开关控制信号，第m开关控制信号对应第m温度阈值，第m温度阈值小于第(m+1)温度阈值，2≤m≤M。
具体而言，承上所述，所述温度阈值以4个为例，分别为125℃、130℃、135℃、140℃；所述反馈电阻Rf包括第一端和第二端，所述开关控制信号相应地为SW1、SW2、SW3、SW4；则所述温控电阻206相应地包括：一号电阻404、二号电阻403、三号电阻402、四号电阻401，以及一号开关406、二号开关407、三号开关408、三号开关409。一号电阻404、二号电阻403、三号电阻402、四号电阻401首尾依序串联，各所述电阻包括首端和尾端，各所述首端较各所述尾端靠近所述第一端；四号电阻401的尾端与所述第二端间连接有一号开关406，一号开关406接收开关控制信号SW1，开关控制信号SW1对应温度阈值125℃；三号电阻402的尾端与所述第二端间连接有二号开关407，二号开关407接收开关控制信号SW2，开关控制信号SW2对应温度阈值130℃；二号电阻403的尾端与所述第二端间连接有三号开关408，三号开关408接收开关控制信号SW3，开关控制信号SW3对应温度阈值135℃；一号电阻404的尾端与所述第二端间连接有四号开关409，四号开关409接收开关控制信号SW4，开关控制信号SW4对应温度阈值140℃。其中，一号电阻404、二号电阻403、三号电阻402、四号电阻401的阻值分别为R1、R2、R3、R4。
可见，通过上述连接后，当所述AB类放大器的温度小于125℃，各开关都处于断开状态，所述温控电阻206的阻值Rga为无穷大；当所述AB类放大器的温度达到125℃而未达到130℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW1，一号开关406闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R1+R2+R3+R4；当所述AB类放大器的温度达到130℃而未达到135℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW2，二号开关407闭合，此时所述一号开关406仍然闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R2+R3+R4；当所述AB类放大器的温度达到135℃而未达到140℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW3，三号开关408闭合，此时所述一号开关406、二号开关407仍然闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R3+R4；当所述AB类放大器的温度达到140℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW4，四号开关409闭合，此时所述一号开关406、二号开关407仍然闭合、三号开关408仍然闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R4。
所述温控电阻206与所述反馈电阻Rf并联后产生的等效反馈阻值Req＝(Rf//Rga)。
从而达到调节所述温控电阻206在所述AB类放大器的温度每到达一个温度阈值时，即相应降低所述温控电阻206的阻值的目的。
请参阅图5，图5绘示为本发明过温保护电路的温控电阻的第二较佳实施例结构图。
所述温控电阻包括N个电阻、N个开关，N为正整数；n号开关与n号电阻串联，形成n号支路，n号支路与所述反馈电阻并联，n号开关接收第n开关控制信号，第n开关控制信号对应第n温度阈值，第n温度阈值小于第(n+1)温度阈值，1≤n≤N。
具体而言，承上所述，所述温度阈值以4个为例，分别为140℃、135℃、130℃、125℃，所述开关控制信号相应地为SW1、SW2、SW3、SW4；则所述温控电阻206相应地包括：一号电阻421、二号电阻422、三号电阻423、四号电阻424，以及一号开关426、二号开关427、三号开关428、三号开关429。一号开关426与一号电阻421串联，形成一号支路；二号开关427与二号电阻422串联，形成二号支路；三号开关428与三号电阻423串联，形成三号支路；四号开关429与四号电阻424串联，形成四号支路；所述一号支路皆与所述反馈电阻Rf并联。其中，一号电阻421、二号电阻422、三号电阻423、四号电阻424的阻值分别为R5、R6、R7、R8。
可见，通过上述连接后，当所述AB类放大器的温度小于125℃，各开关都处于断开状态，所述温控电阻206的阻值Rga为无穷大；当所述AB类放大器的温度达到125℃而未达到130℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW1，一号开关426闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R5；当所述AB类放大器的温度达到130℃而未达到135℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW2，二号开关427闭合，此时所述一号开关426仍然闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R5//R6；当所述AB类放大器的温度达到135℃而未达到140℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW3，三号开关428闭合，此时所述一号开关426、二号开关427仍然闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R5//R6//R7；当所述AB类放大器的温度达到140℃，热相关增益控制单元205产生闭合开关的开控制信号SW4，四号开关429闭合，此时所述一号开关426、二号开关427仍然闭合、三号开关428仍然闭合，所述温控电阻206的阻值Rga＝R5//R6//R7//R8。
所述温控电阻206与所述反馈电阻Rf并联后产生的等效反馈阻值Req＝(Rf//Rga)。
从而达到调节所述温控电阻206在所述AB类放大器的温度每到达一个温度阈值时，即相应降低所述温控电阻206的阻值的目的。
可见，无论是采用图4还是图5中所示的电路，所述温控电阻206与所述反馈电阻Rf并联后产生的等效反馈阻值Req＝(Rf//Rga)，因此，所述Req也被降低，所述AB类放大器的增益Av＝2Req/Rin，所述Av也相应降低，所述AB类放大器消耗的功率也相应降低。
请再参阅图2，本发明还提供一种包括如上所述的过温保护电路20的AB类放大器。
所述AB类放大器集成于芯片10上，所述芯片10上设有端口1～～端口6，所述AB类放大器包括：第一放大器201，其正输入端连接至端口2、负输入端连接至端口1、输出端连接至端口3；第二放大器202，其负输入端通过电阻100连接第一放大器201的输出端、输出端连接至端口4、输出端还与负输入端通过电阻200连接；偏压调整电路207，提供共模参考电平VDD/2，其一端连接端口5，另一端连接第二放大器202的正输入端。所述第一放大器201的输出端产生输出信号S1，所述第二放大器202的输出端产生输出信号S2。
所述过温保护电路20的热相关增益控制单元205产生开闭信号SD控制第一放大器201及第二放大器202的开启与关闭；所述过温保护电路20的温控电阻206，与所述反馈电阻Rf并联。
外部电路通过端口1～～端口6与所述芯片10相连：所述芯片10需要接地的地方都通过端口6接地；输入电阻Rin，一端连接输入电容Cin，另一端连接端口1；反馈电阻Rf，一端连接端口1，另一端连接端口3；滤波电容Cb，一端连接端口2以及端口5，另一端接地；喇叭210，与端口3、端口4连接，并在输出信号S1、输出信号S2的驱动下工作发声。
由于存在所述增益衰减的降温过程，从而既避免所述AB类放大器很快到达一关闭温度而被关闭，又无须将所述AB类放大器的初始增益Av设得较小而影响用户期待喇叭210的发声效果。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种AB类放大器的过温保护电路，所述AB类放大器连接反馈电阻及输入电阻，所述反馈电阻和所述输入电阻的比值控制所述AB类放大器的增益，其特征在于，该过温保护电路包括： 
热相关增益控制单元，根据所述AB类放大器的温度，产生对应温度阈值的开关控制信号； 
温控电阻，与所述反馈电阻并联，所述温控电阻包括开关及与开关对应连接的电阻，所述开关接收所述开关控制信号，受控于相应开关控制信号，所述开关在所述AB类放大器的温度到达温度阈值时，控制所述温控电阻，相应降低所述温控电阻的阻值； 
所述热相关增益控制单元包括若干控制信号产生电路，各控制信号产生电路根据其对应的温度阈值产生开关控制信号；当所述AB类放大器的温度达到或超过该控制信号产生电路对应的温度阈值时，该控制信号产生电路产生闭合对应开关的开关控制信号；当所述AB类放大器的温度小于该控制信号产生电路对应的温度阈值时，该控制信号产生电路产生断开对应开关的开关控制信号。 
2.如权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述温度阈值大于一个，所述开关控制信号的数目与温度阈值个数对应，所述开关及电阻的个数与温度阈值个数对应。 
3.如权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述AB类放大器包括第一放大器和第二放大器；所述热相关增益控制单元，还根据所述AB类放大器的温度产生开闭信号，所述开闭信号控制第一放大器和第二放大器的开启和关闭；当所述AB类放大器的温度达到关闭温度时，所述热相关增益控制单元产生的开闭信号跳高，所述第一放大器和第二放大器接收所述开闭信号后被关闭；当所述AB类放大器的温度达到开启温度时，所述热相关 增益控制单元产生的开闭信号跳低，所述第一放大器和第二放大器接收所述开闭信号后被开启。 
4.如权利要求3所述的过温保护电路，其特征在于，所述关闭温度大于所述温度阈值，所述开启温度小于所述温度阈值。 
5.如权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述控制信号产生电路包括比较电压产生电路、比较器、放大电路；所述比较电压产生电路产生第一比较电压、第二比较电压，所述第一比较电压为正温度系数电压，所述第二比较电压为负温度系数电压；所述比较器的正输入端接收所述第一比较电压，所述比较器的负输入端接收所述第二比较电压，所述比较器的输出端输出比较信号；所述放大电路将所述比较信号放大后产生开关控制信号； 
所述比较电压产生电路包括：第一PNP型三极管、第二PNP型三极管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第一P型场效应管、第二P型场效应管、第三P型场效应管、第一电阻、第二电阻，所述第二PNP型三极管的面积大于所述第一PNP型三极管的面积；所述第一PNP型三极管、第二PNP型三极管的基极接地，所述第一PNP型三极管、第二PNP型三极管的集电极接地；所述第一电阻一端为第二电压端，所述第二电压端连接所述第二PNP型三极管的发射极，所述第一电阻另一端连接所述第二N型场效应管的源 极；第一N型场效应管、第二N型场效应管的栅极相连，所述第一N型场效应管源极接所述第一PNP型三极管的发射极，所述第一N型场效应管的漏极和栅极相连；所述第一P型场效应管、第二P型场效应管的栅极相连，所述第一P型场效应管、第二P型场效应管的源极接电源，所述第一P型场效应管的漏极接第一N型场效应管的漏极，所述第二P型场效应管的漏极接第二N型场效应管的漏极，所述第二P型场效应管的栅极和漏极相连；所述第三P型场效应管与第二P型场效应管的栅极相连，所述第三P型场效应管的源 极接电源；所述第二电阻一端为第一电压端，所述第一电压端接所述第三P型场效应管的漏极，所述第二电阻另一端接地； 
所述第一N型场效应管与所述第二N型场效应管参数相同，所述第一P型场效应管与所述第二P型场效应管参数相同。 
6.如权利要求5所述的过温保护电路，其特征在于，当所述AB类放大器的温度低于该控制信号产生电路对应的温度阈值时，所述第二比较电压大于所述第一比较电压，所述比较器输出比较信号为低电平，所述放大电路将所述比较信号放大后产生断开开关的开关控制信号，当所述AB类放大器的温度高于或等于该控制信号产生电路对应的温度阈值时，所述第一比较电压大于或等于所述第二比较电压，所述比较器输出比较信号为高电平，所述放大电路将所述比较信号放大后产生闭合开关的开关控制信号。 
7.如权利要求5所述的过温保护电路，其特征在于，所述第二PNP型三极管面积是所述第一PNP型三极管面积的8倍。 
8.如权利要求5所述的过温保护电路，其特征在于，所述比较电压产生电路还包括第四P型场效应管、迟滞开关，所述第四P型场效应管与所述第三P型场效应管的栅极相连；所述第四P型场效应管源极接电源；所述迟滞开关一端接所述第四P型场效应管的漏极，所述迟滞开关另一端接所述第一电压端，所述迟滞开关受控于所述放大电路输出的开关控制信号；当所述迟滞开关接收到闭合开关的开关控制信号时，所述迟滞开关闭合，当所述迟滞开关接收到断开开关的开关控制信号时，所述迟滞开关断开。 
9.如权利要求5所述的过温保护电路，其特征在于，所述放大电路包括依序连接的第一反相器和第二反相器，所述第一反相器的输入端连接所述比较器的输出端，所述第二反相器输出所述开关控制信号。 
10.如权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述反馈电阻包 括第一端和第二端，所述温控电阻包括M个首尾依序串联的电阻，M为正整数；各所述电阻包括首端和尾端，各所述首端较各所述尾端靠近所述第一端，其中，一号电阻的首端连接所述第一端，m号电阻的尾端与所述第二端间连接有M+1-m号开关，m号开关接收第m开关控制信号，第m开关控制信号对应第m温度阈值，第m温度阈值小于第m+1温度阈值，2≤m≤M。 
11.如权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述温控电阻包括N个电阻、N个开关，N为正整数；n号开关与n号电阻串联，形成n号支路，n号支路与所述反馈电阻并联，n号开关接收第n开关控制信号，第n开关控制信号对应第n温度阈值，第n温度阈值小于第n+1温度阈值，1≤n≤N。 
12.一种包括如权利要求1-11任一项所述的过温保护电路的AB类放大器。 
13.如权利要求12所述的AB类放大器，其特征在于，所述AB类放大器集成于芯片上。 
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