CN1255942C - 具有输出功率限制器的功率放大器 - Google Patents
具有输出功率限制器的功率放大器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1255942C CN1255942C CN02120291.5A CN02120291A CN1255942C CN 1255942 C CN1255942 C CN 1255942C CN 02120291 A CN02120291 A CN 02120291A CN 1255942 C CN1255942 C CN 1255942C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- amplifier
- current
- power supply
- lim
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- UKGJZDSUJSPAJL-YPUOHESYSA-N (e)-n-[(1r)-1-[3,5-difluoro-4-(methanesulfonamido)phenyl]ethyl]-3-[2-propyl-6-(trifluoromethyl)pyridin-3-yl]prop-2-enamide Chemical compound CCCC1=NC(C(F)(F)F)=CC=C1\C=C\C(=O)N[C@H](C)C1=CC(F)=C(NS(C)(=O)=O)C(F)=C1 UKGJZDSUJSPAJL-YPUOHESYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G11/00—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general
- H03G11/02—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general by means of diodes
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
一种放大器，包括：电源(12)；电流检测元件(13)，用于检测该电源的电流路径中的电流；检测电路(14)，响应于电流检测元件；以及电压降低装置(2-6)，用于响应于所述检测电路，降低至少一个所述音频信号的信号幅度。在一优选实施例中该检测电路(14)包括一阈值电路，用于当该电源(12)的电流路径中的电流在一预定阈值之上时，和电压降低装置一起降低至少一个所述音频信号的幅度。该电流检测元件(13)例如是一电流检测电阻，以及该检测电路(14)是一与电阻这一并联的电压检测电路。该电压降低装置(2-6)最好对于每个声道包括两个二极管，经过该二极管将正和负电压限制值施加到音频信号的信号路径上。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有电源的用于放大几个音频信号并列的放大器，例如熟知的集成立体声放大器或环绕声放大器。
背景技术
高质量的音频放大器通常每个声道具有的输出功率约100瓦或其以上，用于驱动各自的扬声器。在例如称为杜比数字放大器或家庭影院接收器的环绕声放大器的情况下，具有6个或其以上并列的单独的声道，因此放大器的电源必须应对十分高的总功率，和必须为放大器提供专用装置，以避免出现过电流和过高温度的状态。环绕声放大器目前执行的现行标准例如为按照5.1多声道解码的Dolby Pro-Logic(杜比定向逻辑)、Dolby Digital(杜比数字声音格式)AC-3和DTS。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于放大至少一个音频信号的放大器，其包括特别是对于输出级用于避免过负荷状态的保护装置。
为实现上述目的，本发明提出一种带有电源的用于放大几个音频信号的放大器，包括：电流检测元件，用于检测该电源的电流路径中的电流；检测电路，响应于电流检测元件；以及多个电压降低装置，用于响应于所述检测电路降低至少一个所述音频信号的信号的幅度；其特征在于，该检测电路包括阈值电路，用于当该电源的电流路径中的电流在一预定阈值之上时，降低至少一个所述音频信号的幅度，并且，所述多个电压降低装置中的每一个配置在前置放大器和功率放大器之间。
根据本发明的放大器例如环绕声放大器包括：电源；电流检测元件，用于检测该电源的电流路径中的电流；检测电路，响应于电流检测元件；以及电压降低装置，用于响应于检测电路降低至少一个音频信号的信号幅度。
在本发明的一个优选实施例中，该检测电路包括一阈值电路，当该电源的电流路径中的电流在一预定阈值时，检测电路电压降低装置与一起降低至少一个音频声道的信号。这一阈值是可调的，使从电源汲出的电流低于电源的过负荷状态。
该电流检测元件例如是一电流检测电阻，检测电路是一与这一电阻并联的电压检测电路。该电压降低装置最好包括用于每个声道的两个二极管，通过二极管将一正和负电压限制值施加到音频信号的信号路径上。当来自电源的电流太高时，电流检测电阻上的电压超过预定阈值，使电压降低装置对音频信号施加正和负电压限制值。电流检测电阻上的电压越高，电压限制值将越低。
最好可以经过二极管将电压限制值施加在前置放大器和输出功率放大器之间的音频信号的信号路径上。按照这种配置，环绕声放大器的现有设计不必修改。
按照上述的功率限制电路具有如下的优点：其提供对变压器的过电流保护，以避免变压器的过热。此外，避免在输出功率放大器中的晶体管级的过热，因此不需要温度保护。
附图说明
下面将参照附图介绍本发明的一个优选实施例，其中：
图1表示具有6个声道的环绕声放大器；
图2表示具有电源和与电压检测电路在一起的电流检测电阻；
图3表示用于降低6个声道信号幅度的电压降低装置。
具体实施方式
环绕声放大器包括：输入部分(未示出)，经过该输入部分选择几个音频/视频信号源例如DVD播放机、录像机或机顶盒中之一，接着施加到数字信号处理器1的输入端DS，在数字信号处理器1中处理音频和视频的格式并提取音频信号。在这一个优选实施例中，要应对的音频格式例如是双声道立体声、Dolby Pro-Logic或Dolby Digital环绕。数字环绕声需要称为5.1声道的6个声道，它们与在室内位于前侧的左、右和中心声道，后侧的左和右声道以及一用于副低音扬声器的降低带宽的附加声道的扬声器相关。因此，数字信号处理器1提供6个并列的声信号，在本优选实施例中，它们由缓冲放大器B1-B6缓冲并接着在音量/音调控制单元VTC中进行处理。在该单元VTC中，调节主音量和各声道之间的相对音量，对于频率响应的音调控制是可对用户适用的。
在音量音调控制单元VTC之后是用于电压放大的前置放大器P1-P6，接着的是功率放大器7-11，用于提供低阻抗输出以驱动各自的扬声器。在图1中，仅示出用于具有缓冲放大器B7、B8的右声道各前声道部分和功率放大器以及用于具有功率放大器8的中心声道，因为右声道和左声道是相同的。后放大器声道9和10驱动后左扬声器S-L和后右扬声器S-R，副低音扬声器放大器11驱动对应的副低音扬声器扬声器S-W。
该环绕声放大器还包括：用于为各声道放大器提供电源电压的电源12。根据本发明该放大器包括：在电源12和功率放大器7-11之间的电流路径中的电流检测元件13，各功率放大器要求得到电源的基本部分的功率。检测电路14用于当从电源汲取的电流太高时，响应于电流检测元件13降低各声道中信号的幅度。用于降低各声道中信号幅度的电压降低装置2-6最好配置在前置放大器P1-P6和主功率放大器7-11之间，用于在产生过负荷状态时降低各信号幅度。
图2表示用于放大器的模拟部分的电源12以及一用于限制电源电流的电路的详细配置。对于图1中所示的输出功率放大器7-11，提供一具有输入端16的单独电源，将来自变压器(未示出)的交流电压U1施加到输入端16，该变压器连接到市电电压，例如230伏/50赫。在整流电路BR1中将这一交流电压进行整流并在中电解电容C1、C2中进行滤波，该电路提供例如为+/-50伏的电源电压VCC+和VCC-，用于环绕声放大器中的功率放大器。在整流电路BR1之前，配置一个较小的电容用于抑制噪声电压。
配置用于前置放大器且具有相应输入端的17的电源，将来自变压器的交流电压U2施加到输入端17、电容Ci2和整流电路BR2。利用电容C3、C4对整流电路BR2的输出电压进行滤波，并利用集成电路IC1、IC2进一步稳定，以提供例如为+/-15伏的稳定电源电压。该用于功率放大器和用于前置放大器的电源对地是对称的。
在用于功率放大器的电源和功率放大器之间的正电源电压的电流路径中，在电容C1之后配置一具有两个并联电阻R1、R2的电流检测元件，用于检测电源提供的电流。由于负电源电压VCC-的电流对应于正电源电压VCC+的电流，因此，仅需要一个电流检测元件。
配置一个与两个电阻R1、R2并联的包括两个晶体管T1、T2的电压检测电路。该其发射极连接到电阻R1、R2之后的电流路径的晶体管T2，为晶体管T1的基极提供一个基准电压，该基准电压对应于VCC+。晶体管T1的发射极连接到电阻R1、R2之前的电流路径。因此当电流通过电阻R1、R2流动很低时，这两个电阻之上的电压降是可忽略的，因此，晶体管T1关断(close)。
当通过电阻R1、R2的电流升高时，这两个电阻之上的电压降也升高，因此，晶体管T1的发射极端和基极端之间的的电压也升高。然后，晶体管T1导通并经过其集电极提供电压信息，用于降低声道信号的幅度。
将+/-15伏的电源电压分别经过电阻R3和R4施加到输出端18和19。根据晶体管T1配置晶体管T3和T4。当晶体管T1关断时，晶体管T3的基极电压基本上接地，因此晶体管T3也关断。因此在输出端18上的输出电压LIM+高为+15伏。当晶体管T1导通时，晶体管T3也处于导通状态，因此降低了LIM+，因为晶体管T3然后在电阻R3上产生电压降。
晶体管T4的基极经过电阻R5和二极管D13连接到输出端18，经过电阻R6连接到输出端19。晶体管T4的发射极连接到地，其集电极连接到输出端19。电阻R5和电阻R6形成一个用于晶体管T4的基极的分压器，并进行调节以便当电压LIM+高时，例如晶体管T4的基极处于地电位使晶体管T4刚好关断。当电压LIM+下降时，晶体管T4的基极电压变负，其与晶体管T3对应关断晶体管T4，因此还提供降低的电压LIM-。
可以这样配置晶体管级T1、T2经过电阻提供预定阈值，使得低于该阈值晶体管T1就不导通。仅当在电阻R1和R2上的电压太高时，限制器电路才起作用。例如放大器具有6个声道，该技术规范要求对于6个声道的所有放大器为100瓦。由于正电源电压VCC+和负电源电压VCC-对地是对称的，每个提供相同的功率，对于正电源电压VCC+的功率要求是6×50瓦＝300瓦。当正电源电压VCC+例如为50伏时对应的电流为6安。因此可以这样配置电阻R1和R2及晶体管T1和T2，即6.5安的电流流过电阻R1和R2，在该阈值下限制器电路才起作用。
电压LIM+和LIM-用于降低须放大的声道信号的幅度，参照图3对此进行解释。在图3中，如参照图1所示的前置放大器P1-P6具有用于6个声道的信号进行前置放大的各自的输入端IN1IN6。在用于每个声道的前置放大器P1-P6之后且在功率放大器7-11之前各施加一限制电路。对于每个声道，经过各自的二极管D1-D12施加电压LIM+和LIM-，二极管D1-D12的极性是这样的，即当输出电压高于LIM+或低于LIM-时，将每个前置放大器P1-P6的输出电压分别限幅或限制。若用于功率放大器的电源的输出电流太高，经过电压LIM+和LIM-，使功率放大器7-11的输入电压相应降低，因此避免环绕声放大器的过负荷状态。
因此如在图2和3中所示的电流限制器为了提供过负荷保护仅需要几个便宜的部件，而不需要修改放大器部分。对于本领域的技术人员来说，本发明的其它实施例也是可以的和明显的。例如前置放大器的输出电压通过将晶体管连接到前置放大器P1-P6各自的输出端可以降低，或者可以利用电压受控的电阻取代二极管。此外取代使用电流检测电阻，可以利用线圈和其它装置来测量电源的电流路径中的电流。对于连续工作取决于电流检测电阻上的电压，电流限制电路可以在高于某一阈值时或与任何阈值无关地起作用。最好将电压限制值LIM+和LIM-施加到所有声道，例如通常具有最高输出功率的声道也是可以的。
Claims (7)
1.一种带有电源(12)的用于放大几个音频信号(IN1-IN6)的放大器，包括：
电流检测元件(13)，用于检测该电源的电流路径中的电流；
检测电路(14)，响应于电流检测元件；以及
多个电压降低装置(2-6)，用于响应于所述检测电路降低至少一个所述音频信号的信号的幅度；
其特征在于，该检测电路(14)包括一阈值电路(T1，T2)，用于当该电源的电流路径中的电流在一预定阈值之上时，降低至少一个所述音频信号的幅度，
并且，所述多个电压降低装置(2-6)中的每一个配置在前置放大器(P1-P6)和功率放大器(7-11)之间。
2.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，将正和负电压限制值(LIM+，LIM-)特别是经过所述电压降低装置(2-6)中的二极管(D1-D12)施加到音频信号的信号路径上。
3.根据权利要求2所述的放大器，其特征在于，用于前置放大器的正和负电源电压(+15伏，-15伏)经过电阻(R3，R4)和二极管(D1-D12)提供到所述信号路径上，若该电源的电流路径中的电流低于预定的阈值，则检测电路(T1，T2)这样配置；而若该电源的电流路径中的电流高于预定的阈值，对应于所述电流路径中的电流降低，将正和负电压限制值(LIM+，LIM-)施加到所述信号路径上。
4.根据权利要求3所述的放大器，其特征在于，所述电流检测元件(13)是一用于检测该电源的电流路径中的电流的电阻(R1，R2)，以及所述检测电路(14)是一与所述电阻(R1，R2)并联的电压检测电路(T1，T2)。
5.根据权利要求所述4的放大器，其特征在于，该电压检测电路(T1，T2)包括：第一晶体管级，用于响应于所述电阻上的电压来提供阈值；以及第二晶体管级(T3，T4)，用于当所述电阻(R1，R2)上的电压在所述阈值之上时，对称地降低电压限制值(LIM+，LIM-)。
6.根据权利要求5所述的放大器，其特征在于，所述电源包括：用于功率放大器(7-11)的电源电压发生电路(VCC+，VCC-)，以及该电阻(R1，R2)是一在所述电源电压发生电路的电源端和功率放大器(7-11)电源电压输入端之间的电流检测电阻。
7.根据权利要求6所述的放大器，其特征在于，该放大器是一个具有并列的声道(IN1-IN6)的环绕声放大器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP01401414A EP1263133B1 (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Audio amplifier with output power limiter |
| EP01401414.6 | 2001-05-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1389981A CN1389981A (zh) | 2003-01-08 |
| CN1255942C true CN1255942C (zh) | 2006-05-10 |
Family
ID=8182752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN02120291.5A Expired - Fee Related CN1255942C (zh) | 2001-05-31 | 2002-05-22 | 具有输出功率限制器的功率放大器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6724254B2 (zh) |
| EP (1) | EP1263133B1 (zh) |
| CN (1) | CN1255942C (zh) |
| DE (1) | DE60138604D1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7729673B2 (en) * | 2004-12-30 | 2010-06-01 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Method and apparatus for multichannel signal limiting |
| US9543913B2 (en) * | 2013-01-09 | 2017-01-10 | Osc, Llc | Programmably configured switchmode audio amplifier |
| KR101855725B1 (ko) | 2014-01-13 | 2018-06-20 | 삼성전자주식회사 | 오디오 출력 제어 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 |
| US10210983B2 (en) * | 2015-06-17 | 2019-02-19 | Abb Schweiz Ag | Electromagnetic induction device |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1467057A (en) * | 1973-05-24 | 1977-03-16 | Rca Corp | Amplifier with over-current protection |
| US4023111A (en) * | 1976-06-03 | 1977-05-10 | National Semiconductor Corporation | Current limiting driver circuit |
| JPS6074707A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力増幅器の出力制限装置 |
| JPH06244693A (ja) * | 1992-03-03 | 1994-09-02 | Nec Corp | Ｍｏｓ電界効果トランジスタスイッチ回路 |
| SE506842C2 (sv) * | 1996-06-28 | 1998-02-16 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning och förfarande vid radiosändare för styrning av effektförstärkare |
| US5923217A (en) * | 1997-06-27 | 1999-07-13 | Motorola, Inc. | Amplifier circuit and method for generating a bias voltage |
| US5969574A (en) * | 1998-06-04 | 1999-10-19 | Analog Devices, Inc. | Low voltage current sense amplifier |
-
2001
- 2001-05-31 DE DE60138604T patent/DE60138604D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-31 EP EP01401414A patent/EP1263133B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-05-03 US US10/139,083 patent/US6724254B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-22 CN CN02120291.5A patent/CN1255942C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6724254B2 (en) | 2004-04-20 |
| EP1263133B1 (en) | 2009-05-06 |
| EP1263133A1 (en) | 2002-12-04 |
| DE60138604D1 (de) | 2009-06-18 |
| US20020180525A1 (en) | 2002-12-05 |
| CN1389981A (zh) | 2003-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7332969B2 (en) | Output offset protection for power amplifier | |
| US7783062B2 (en) | Automatic audio distortion control method and apparatus | |
| KR20070117171A (ko) | 오디오 앰프의 입력이득 제한 장치 및 방법 | |
| US20130156226A1 (en) | Volume adjustment circuit with automatic gain control and electronic device using same | |
| US9729964B2 (en) | Audio apparatus having dynamic ground break resistance | |
| CN101383595A (zh) | 电子音量调节器装置和使用它的音频设备、异常检测方法 | |
| EP0054943B2 (en) | Power amplifier for supplying electric power to a load by switching of power supply voltage | |
| CN1255942C (zh) | 具有输出功率限制器的功率放大器 | |
| JP7149104B2 (ja) | 半導体集積回路、オーディオ出力装置、電子機器 | |
| CN108235184B (zh) | 一种低音增强电路和音频播放设备 | |
| US5148115A (en) | Load connection state detector circuit | |
| JP5109243B2 (ja) | ショート検出回路 | |
| US6665408B1 (en) | Dynamic bass control circuit with variable cut-off frequency | |
| JP4932573B2 (ja) | オーディオ再生装置 | |
| CN111277932A (zh) | 利用改进的稳定性系统和方法的过电流保护 | |
| JP2007005958A (ja) | 電力増幅器 | |
| CN220043648U (zh) | 一种音频信号放大电路 | |
| KR102484366B1 (ko) | 트랜스포머의 온도에 따라 출력 전압을 제어하는 디지털 앰프 | |
| GB2282016A (en) | Overload detecting circuit for a power amplifier | |
| KR20020065404A (ko) | 자동 부하 검출기능을 이용한 오디오 기기의 앰프 출력제어장치 및 그 제어방법 | |
| JP2594642B2 (ja) | 増幅回路 | |
| JP2009171068A (ja) | スピーカ接続状態検出方法 | |
| JPH10335961A (ja) | 低音域増幅装置 | |
| KR100284188B1 (ko) | 음성신호 증폭장치 | |
| KR890007295Y1 (ko) | 외부 잡음에 의한 음성출력 제어회로 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: I Si Eli Murli Nor, France Patentee after: THOMSON LICENSING Address before: French Boulogne Patentee before: THOMSON LICENSING |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190517 Address after: Paris France Patentee after: Interactive digital CE patent holding Co. Address before: I Si Eli Murli Nor, France Patentee before: THOMSON LICENSING |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060510 Termination date: 20210522 |