CN107371093A - 一种音频放大电路 - Google Patents

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李戡
蒋吉强
梁平茂
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

本发明公开了一种音频放大电路，连接于音频输出设备与耳机之间，包括输入端口、放大模块以及输出端口，所述输入端口连接音频输出设备的音频输出端；所述放大模块的输入端连接输入端口以用于将输入端口输入的音频信号进行放大；所述输出端口与放大模块的输出端电性连接，所述输出端口用于连接耳机以用于向耳机输出经过放大处理后的音频信号，解决了传统情况下耳机连接音频输出设备声音太小或没有声音的问题。

Description

一种音频放大电路
技术领域
本发明涉及电子领域，特别是一种连接于音频输出设备与耳机之间的放大电路。
背景技术
目前低成本、非操作系统的音频输出设备中的SoC均采用QFP128封装，由于脚位限制，没有预留耳机输出脚,此类SoC如果要做耳机输出，音频信号只能从SoC AVOUT Pin脚或主音量Pin脚上取，但这两个Pin位输出阻抗高，约1KΩ，而耳机阻抗为32Ω,如果直接连接耳机，音频信号会得到大幅衰减,例如：SoC音频输出Vrms＝500mV,耳机上得到的Vrms仅为16mV，耳机几乎听不到声音。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种连接于音频输出设备与耳机之间的放大电路。
本发明采用的技术方案是：
一种音频放大电路，连接于音频输出设备与耳机之间，包括：
输入端口，所述输入端连接音频输出设备的音频输出端；
放大模块，所述放大模块的输入端连接输入端口以用于将输入端口输入的音频信号进行放大；以及
输出端口，所述输出端口与放大模块的输出端电性连接，所述输出端口用于连接耳机以用于向耳机输出经过放大处理后的音频信号。
所述放大模块包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1以及三极管Q2，所述电阻R3分别与输入端口、三极管Q1的基级电性连接；电阻R4的一端分别与三极管Q1的集电极、三极管Q2的基级电性连接，电阻R4的另一端与三极管Q2的发射极电性连接；电阻R5的一端分别与三极管Q1的发射极、电阻R6的一端电性连接，电阻R5的另一端接地；电阻R6的另一端分别与输出端口、三极管Q2的集电极电性连接。
本发明还包括消音模块，所述消音模块的输入端用于连接音频输出设备的静音模块的输出端，消音模块的输出端分别与放大电路的输出端、输出端口电性连接，以消除系统通电或断电时产生的噪音。
所述消音模块包括电阻R8、电阻R9、三极管Q3以及MOS管Q4，所述电阻R8分别与静音模块的输出端、三极管Q3的基级电性连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别与电阻R9、MOS管Q4的栅极电性连接，MOS管Q4的源级连接输出端口，MOS管Q4的漏极连接放大电路的输出端。
所述放大模块的输入端还电性连接有用于降低放大模块的电源纹波以降低耳机底噪的去耦电容组。
所述去耦电容组包括去耦电容C2和去耦电容C3，该去耦电容C3一端与放大电路的输入端电性连接、另一端接地，去耦电容C2与去耦电容C3并联连接。
本发明还包括滤波模块，所述滤波模块分别与放大模块、输出端口电性连接以用于滤除低频噪声。
所述滤波模块包括电阻R7和电容C4，所述电阻R7分别与放大模块、输出端口、电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端接地。
本发明还包括电容C5，所述电容C5分别与放大模块、输出端口电性连接。
本发明的有益效果：
本发明在公开了一种音频放大电路，连接于音频输出设备与耳机之间，包括输入端口、放大模块以及输出端口，放大模块用于将输入端口输入的音频信号进行放大；所述输出端口用于连接耳机以用于向耳机输出经过放大处理后的音频信号，解决了传统情况下耳机连接音频输出设备声音太小或没有声音的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明的电路原理图。
图2是本发明的仿真测试连接原理图。
图3是本发明的仿真测试结果图。
图4是本发明的另一仿真测试结果图。
具体实施方式
如图1所示，一种音频放大电路，连接于音频输出设备与耳机之间，包括输入端口1、放大模块2以及输出端口3，所述输入端口1连接音频输出设备的音频输出端；所述放大模块2的输入端连接输入端口1以用于将输入端口1输入的音频信号进行放大；所述输出端口3与放大模块2的输出端电性连接，所述输出端口3用于连接耳机以用于向耳机输出经过放大处理后的音频信号，解决了传统情况下耳机连接音频输出设备声音太小或没有声音的问题。
所述放大模块2包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1以及三极管Q2，所述电阻R3分别与输入端口1、三极管Q1的基级电性连接；电阻R4的一端分别与三极管Q1的集电极、三极管Q2的基级电性连接，电阻R4的另一端与三极管Q2的发射极电性连接；电阻R5的一端分别与三极管Q1的发射极、电阻R6的一端电性连接，电阻R5的另一端接地；电阻R6的另一端分别与输出端口3、三极管Q2的集电极电性连接，以组成电压串联负反馈放大电路，其增益约为1+R6/R5，从而对音频信号进行放大。该放大模块2还包括阻值相同的电阻R1和电阻R2，电阻R3分别与电阻R1、电阻R2电性连接，电阻R1、电阻R2、电阻R5、三极管Q1、电阻R4形成闭合回路，设置电阻R1、电阻R2便于设置静态工作点，防止电路中产生非线性失真，保证有较好的放大效果。本发明还包括一电容C1，电容C1分别与放大模块2、输入端口1电性连接，音频信号中叠加有音频输出设备的直流电平，通过电容C1可以将直流电平滤掉。
本发明还包括消音模块4，所述消音模块4的输入端用于连接音频输出设备的静音模块的输出端，消音模块4的输出端分别与放大电路的输出端、输出端口3电性连接，以消除系统通电或断电时产生的噪音。
所述消音模块4包括电阻R8、电阻R9、三极管Q3以及MOS管Q4，所述电阻R8分别与静音模块的输出端、三极管Q3的基级电性连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别与电阻R9、MOS管Q4的栅极电性连接，MOS管Q4的源级连接输出端口3，MOS管Q4的漏极连接放大电路的输出端。当系统通电或断电瞬间时会产生噪音，静音模块会检测上电或掉电最快的一路电压，反应速度快于系统噪音产生的速度，输出高电平，三极管Q3导通，从而将MOS管Q4的栅极拉到地，MOS管Q4关闭，系统通电或断电瞬间造成的冲击无法传递至耳机；当系统稳定工作时(各组电压稳定，无突变)，静音模块输出低电平，三极管Q3导通断开，MOS管Q4栅极连接外部5V电源，MOS管Q4导通，经过放大后的音频信号可传输至耳机。
所述放大模块2的输入端还电性连接有用于降低放大模块2的电源纹波以降低耳机底噪的去耦电容组5。
所述去耦电容组5包括去耦电容C2和去耦电容C3，该去耦电容C3一端与放大电路的输入端电性连接、另一端接地，去耦电容C2与去耦电容C3并联连接。
本发明还包括滤波模块6，所述滤波模块6分别与放大模块2、输出端口3电性连接以用于滤除低频噪声。
所述滤波模块6包括电阻R7和电容C4，所述电阻R7分别与放大模块2、输出端口3、电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端接地。同时，电阻R7可作为放大模块2的输出电阻，通过调节电阻R7的阻值可调节放大模块2的输出功率，电阻R7也可用于微调耳机输出幅度。
本发明还包括电容C5，所述电容C5分别与放大模块2、输出端口3电性连接。电容C5用于提升耳机的低频响应，且电容C至少为22uF，否则耳机低频响应会很差。
如图2所示，示波器U1上设置有A端口、B端口、C端口、D端口，分别连接于电路中的A1点、B1点、C1点、D1点。市面上的耳机的阻抗有16Ω和32Ω两种规格，这里选择32Ω模拟。示波器U1信号源为1KHZ,1Vpk正弦波，换算成有效值为354mVrms。A1点、B1点、C1点、D1点仿真波形如图3所示,示波器刻度纵坐标2V/DIV,横坐标2ms/DIV。A1点(幅值1Vpk,有效值707mVrms)B1点(幅值1.67Vpk，有效值1.18Vrms)，C1点(幅值1.5Vpk，有效值1.06Vrms),D1点(幅值1.17Vpk,有效值827Vrms)。通过D1点数据可知，耳机功率可达21mW。
当静音模块输出高电平时，MOS管Q4关闭，A1,B1点波形不变，C1点波形变成与B1点一致，D1点变为一直线，仿真波形如图4所示。
本发明中，电路器件全部为电阻，电容，MOS管，三极管等分离器件，无集成电路和运算放大器，成本低廉，具有极大的市场竞争力。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种音频放大电路，连接于音频输出设备与耳机之间，其特征在于，包括：
输入端口(1)，所述输入端口(1)连接音频输出设备的音频输出端；
放大模块(2)，所述放大模块(2)的输入端连接输入端口(1)以用于将输入端口(1)输入的音频信号进行放大；以及
输出端口(3)，所述输出端口(3)与放大模块(2)的输出端电性连接，所述输出端口(3)用于连接耳机以用于向耳机输出经过放大处理后的音频信号。
2.根据权利要求1所述的一种音频放大电路，其特征在于：所述放大模块(2)包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1以及三极管Q2，所述电阻R3分别与输入端口(1)、三极管Q1的基级电性连接；电阻R4的一端分别与三极管Q1的集电极、三极管Q2的基级电性连接，电阻R4的另一端与三极管Q2的发射极电性连接；电阻R5的一端分别与三极管Q1的发射极、电阻R6的一端电性连接，电阻R5的另一端接地；电阻R6的另一端分别与输出端口(3)、三极管Q2的集电极电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种音频放大电路，其特征在于：还包括消音模块(4)，所述消音模块(4)的输入端用于连接音频输出设备的静音模块的输出端，消音模块(4)的输出端分别与放大电路的输出端、输出端口(3)电性连接，以消除系统通电或断电时产生的噪音。
4.根据权利要求3所述的一种音频放大电路，其特征在于：所述消音模块(4)包括电阻R8、电阻R9、三极管Q3以及MOS管Q4，所述电阻R8分别与静音模块的输出端、三极管Q3的基级电性连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别与电阻R9、MOS管Q4的栅极电性连接，MOS管Q4的源级连接输出端口(3)，MOS管Q4的漏极连接放大电路的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种音频放大电路，其特征在于：所述放大模块(2)的输入端还电性连接有用于降低放大模块(2)的电源纹波以降低耳机底噪的去耦电容组(5)。
6.根据权利要求5所述的一种音频放大电路，其特征在于：所述去耦电容组(5)包括去耦电容C2和去耦电容C3，该去耦电容C3一端与放大电路的输入端电性连接、另一端接地，去耦电容C2与去耦电容C3并联连接。
7.根据权利要求1所述的一种音频放大电路，其特征在于：还包括滤波模块(6)，所述滤波模块(6)分别与放大模块(2)、输出端口(3)电性连接以用于滤除低频噪声。
8.根据权利要求7所述的一种音频放大电路，其特征在于：所述滤波模块(6)包括电阻R7和电容C4，所述电阻R7分别与放大模块(2)、输出端口(3)、电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端接地。
9.根据权利要求1所述的一种音频放大电路，其特征在于：还包括电容C5，所述电容C5分别与放大模块(2)、输出端口(3)电性连接。
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