CN201349199Y - 一种放大电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种放大电路，所述电路包括：接收差分电流信号的音频输入端；输入端与所述音频输入端相连、将所述音频输入端接收的差分电流信号进行运算放大，得到音频输出信号的音频放大电路；与所述音频放大电路的偏置端相连、对所述音频放大电路的放大元件供电和提供直流电压偏置的供电偏置复合电路；输入端与所述音频放大电路的输出端相连、滤除所述音频放大电路得到的音频输出信号中的直流分量的直流滤除装置；以及与所述直流滤除装置的输出端相连、输出所述直流滤除装置滤除了直流分量的音频输出信号的音频输出端。采用本实用新型所述的技术方案，可以降低电源设计的复杂程度，减少电源设计时使用的器件数量，降低产品的功耗和成本。

Description

一种放大电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种放大电路。

背景技术

在电子技术领域中，现有机顶盒使用的解码芯片输出的音频信号大都为差分电流信号，此类信号不能直接输出至电视机，需要使用运算放大器对差分信号进行放大处理，使之转变为电视机能够接收的电压信号。为了能够得到高质量的声音信号，机顶盒中使用的音频放大电路大都使用±12V双电源供电，采用±12V双电源供电的音频放大电路可以得到大的音量调整范围、较低的失真度和较高的音频信噪比等，正是由于以上一些优点，采用±12V双电源供电的音频放大电路也就得到了广泛应用，如图1所示。也有一些仅采用+12V电源供电的音频放大电路，为了得到和±12V双电源供电一样的声音质量，而需要采用两片运算放大器来实现，其中一片用于差分信号的放大(如图3所示)，另外一片用于提供基准电压(基准电压值等于运算放大器供电电压的一半)(如图2所示)。以上两种不同电源供电的放大电路即为现在广泛使用的技术。

本发明人在研究和实践中发现，以上两种方案虽然均能够获得足够的音量调整范围(其中音频输出信号最大峰峰值要求为8.72V)、较低的失真度和较高的音频信噪比等优点，但是也存在以下缺点：如图1所示：现有技术一的方案在整机电源设计时必须要设计-12V电源给运算放大器供电，而由于-12V电源只给运算放大器供电，其消耗的电流很小，大部分电流都消耗在转换电路中，为了得到此-12V电源不得不增加电源设计使用器件数量，如变压器上的绕阻、整流二极管，增加了成本，增大电源体积，同时增大整机的损耗，浪费电能。现有技术二的方案如图2所示为了提供+6V的直流电压偏置，必须再使用一片运算放大器，这样会增大整机开发成本，不利于提高产品性价比。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种放大电路，使用本实用新型实施例提供的技术方案，能够只需提供+12V电源，单一的运算放大器实现用于机顶盒解码芯片输出的音频信号为差分电流信号的音频放大功能。

本实用新型实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种放大电路，所述电路包括：

接收差分电流信号的音频输入端；

输入端与所述音频输入端相连、将所述音频输入端接收的差分电流信号进行运算放大，得到音频输出信号的音频放大电路；

与所述音频放大电路的偏置端相连、对所述音频放大电路的放大元件供电和提供直流电压偏置的供电偏置复合电路；

输入端与所述音频放大电路的输出端相连、滤除所述音频放大电路得到的音频输出信号中的直流分量的直流滤除装置；以及

与所述直流滤除装置的输出端相连、输出所述直流滤除装置滤除了直流分量的音频输出信号的音频输出端。

从本实用新型内容可知，由于使用了与所述音频放大电路的偏置端相连、对所述音频放大电路的放大元件供电和提供直流电压偏置的供电偏置复合电路，可以减少电源设计的复杂程度及器件使用数量，能降低成本。

附图说明

图1是现有技术中一种放大电路的示意图；

图2是为现有技术中另一种放大电路的提供基准电压的电路的示意图；

图3是与图2所示的提供基准电压的电路配合使用的所述另一种放大电路的示意图；

图4是本实用新型实施例中一种放大电路的实施例的模块化结构示意图；

图5是图4所示放大电路的实施例的细化示意图；

图6是图5所示的放大电路的实施例的电路示意图；

图7是处于动态工作中的图5所示的放大电路的电路示意图；

图8是处于静态工作中的图5所示的放大电路的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

如图4所示，本发明提供一种放大电路，包括：

接收差分电流信号的音频输入端101；

输入端与所述音频输入端101相连、将所述音频输入端101接收的差分电流信号进行运算放大，得到音频输出信号的音频放大电路102；

与所述音频放大电路102的偏置端相连、对所述音频放大电路102的放大元件供电和提供直流电压偏置的供电偏置复合电路103；

输入端与所述音频放大电路102的输出端相连、滤除所述音频放大电路102得到的音频输出信号中的直流分量的直流滤除装置104；以及

与所述直流滤除装置104的输出端相连、输出所述直流滤除装置104滤除了直流分量的音频输出信号的音频输出端105。

从本实施例可知，由于使用了与所述音频放大电路102的偏置端相连、对所述音频放大电路102的放大元件供电和提供直流电压偏置的供电偏置复合电路103，可以减少电源设计的复杂程度及器件使用数量，能降低成本。

进一步，如图5所示，所述音频输入端101包括左声道音频输入端201L和右声道音频输入端201R，所述音频放大电路102包括左声道音频放大电路202L和右声道音频放大电路202R，所述直流滤除装置104包括左声道直流滤除装置204L和右声道直流滤除装置204R，所述音频输出端105包括左声道输出端205L和右声道输出端205R；

所述左声道音频输入端201L接入所述左声道音频放大电路202L，所述左声道音频放大电路202L与供电偏置复合电路203连接，所述左声道音频放大电路202L与所述左声道直流滤除装置204L连接，所述左声道直流滤除装置204L与所述左声道输出端205L连接；

所述右声道音频输入端201R接入所述右声道音频放大电路202R，所述右声道音频放大电路202R与所述供电偏置复合电路203连接，所述右声道音频放大电路202R与所述右声道直流滤除装置204R连接，所述右声道直流滤除装置204R与所述右声道输出端205R连接。

从上可知，左声道音频放大电路与右声道音频放大电路与同一个供电偏置复合电路相连，该供电偏置复合电路向左声道音频放大电路与右声道音频放大电路进行供电和提供直流偏置，可以减少电源设计的复杂程度及器件使用数量，能降低成本。

进一步，如图6所示，所述右声道音频放大电路包括右声道运算放大器U1-A，所述左声道音频放大电路包括左声道运算放大器U1-B。U1-A与U1-B可以是集成在一起的运算放大器U1。U1-A的输出端、负输入端和正输入端分别对应U1的第1、2和3脚，U1-B的正输入端、负输入端和输出端分别对应U1的第5、6和7脚，U1-A和U1-B的供电的端对应U1的第8脚，U1-A和U1-B的接地脚对应U1的第4脚。

所述右声道音频输入端201R包括：

与所述右声道运算放大器U1-A负输入端第2脚相连的差分电流信号右声道负输入端；

与所述右声道运算放大器U1-A正输入端第3脚相连的差分电流信号右声道正输入端；

所述左声道音频输入端201L包括：

与所述左声道运算放大器U1-B负输入端第6脚相连的差分电流信号左声道负输入端；

与所述左声道运算放大器U1-B正输入端第5脚相连的差分电流信号左声道正输入端。

所述右声道音频放大电路202R包括：

一端与所述差分电流信号右声道负输入端及所述右声道运算放大器U1-A负输入端第2脚相连，另一端接地的电阻R4；

一端与所述差分电流信号右声道正输入端及所述右声道运算放大器U1-A正输入端第3脚相连，另一端接地的电阻R5；

电阻R1与电容C1并联，并联的一端与所述运算放大器U1的正输入端第3脚相连，另一端即偏置端与供电偏置复合电路相连；

电容R8与电阻C3并联，并联的一端与所右声道运算放大器U1-A输出端第1脚相连，另一端与所述运算放大器U1的U1-A负输入端第3脚相连；

所述左声道音频放大电路202L包括：

一端与所述差分电流信号左声道负输入端及所述左声道运算放大器U1-B负输入端第6脚相连，另一端接地的电阻R7；

一端与所述差分电流信号左声道正输入端及所述左声道运算放大器U1-B正输入端第5脚相连，另一端接地的电阻R6；

电阻R2与电容C2并联，并联的一端与所述左声道运算放大器U1-B正输入端第5脚相连，另一端即偏置端与供电偏置复合电路相连；

电容R9与电阻C4并联，并联的一端与所述左声道运算放大器U1-B输出端第7脚相连，另一端与所述运算放大器U1的U1-B负输入端第6脚相连。

所述供电偏置复合电路203包括：

与所述右声道运算放大器U1-A和所述左声道运算放大器U1-B的电源端(视为U1-C)第8脚相连进行供电的电源，所述右声道运算放大器U1-A和所述左声道运算放大器U1-B的接地端即U1-C第4脚接地；

正极与所述左声道音频放大电路202L和右声道音频放大电路202R的偏置端相连，负极接地的电容CE1；

与所述音频放大电路202L和202R的偏置端相连、另一端接所述电源的电阻R3。

进一步，放大电路还包括：

在所述电源与所述U1-C第8脚之间连接电感L1；

电容CE4的正极与电容C5的一端相连，并与所述U1-C第8脚第8脚相连，所述电容CE4的负极与电容C5的另一端相连，并接地。

电感L1、电容CE4、电容C5是为了降低+12V电源扰动对放大性能的影响，得到较优的放大性能。

进一步，所述电阻R3的阻值等于所述电阻R1与所述电阻R5串联阻值的一半。

上述电源供电可以为+12V。此电路交流通路和直流通路分别如图7和图8所示，从图6中可知，可以看到此电路的交流通路为了得到和现有技术一和现有技术二对交流信号一样的放大性能，即保证动态工作时对差分电流信号放大的对称性，必须选取电阻R4、R5、R6、R7取相同阻值，电阻R1、R2、R8、R9取相同阻值，电容C1、C2、C3、C4取相同容值。又由于只有+12V电源供电，此电路输出端最大动态范围为0～+12V，为了得到和现有技术一、二一样的性能，直流通路需要提供+6V直流偏置，也即图8中的A、B、C点处的电压均为+6V，为了得到+6V的直流偏置，选取电阻R3阻值等于电阻R1和电阻R5串联阻值的一半即可。

所述右声道直流滤除装置204R包括：

正极与所述右声道运算放大器U1-A的输出端第1脚相连，负极与所述右声道输出端相连的电容CE2；

所述左声道直流滤除装置204L包括：

正极与所述左声道运算放大器U1-B输出端第7脚相连，负极与所述左声道输出端相连的电容CE3。

进一步，放大电路还包括：

阴极与所述电源相连、阳极与所述右声道运算放大器U1-A输出端第1脚相连的二极管D1，阳极接地、阴极与所述右声道运算放大器U1-A输出端第1脚相连的二极管D2；

一端接地、另一端与所述电容CE2的负极相连的电阻R10；

一端与所述电容CE2的负极相连，另一端与所述右声道输出端相连的电阻R12；

阴极与所述电源相连、阳极与所述左声道运算放大器U1-B输出端第7脚相连的二极管D3，阳极接地、阴极与所述左声道运算放大器U1-B输出端第7脚相连的二极管D4；

一端接地、另一端与所述电容CE3的负极相连的电阻R11；

一端与所述电容CE2的负极相连，另一端与所述右声道输出端相连的电阻R13。

其中，四个二极管D1、D2、D3、D4是为了避免用户在将机顶盒音频端子和电视机音频端子连接时由于电位不等而烧坏运算放大器U1，图6中的两个电容CE2、CE3是为了滤除直流分量，两个电阻R10、R11是为了保证输出端信号以0V为基准，两个电阻R12、R13是为了减小用户在拔插机顶盒音频端子和电视机音频端子之间的连接线时的瞬间电流冲击，

通过上述实施例可知，仅使用单一电源如+12V电源、单一运算放大器芯片实现用于机顶盒解码芯片输出的音频信号为差分电流信号的音频放大功能，性能达到现有技术一、二所能达到的性能指标。这样可以降低电源设计的复杂程度，减少电源设计时使用的器件数量，降低产品的功耗和成本。

以上对本实用新型实施例所提供的一种放大电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1、一种放大电路，其特征在于，所述电路包括：

接收差分电流信号的音频输入端；

输入端与所述音频输入端相连、将所述音频输入端接收的差分电流信号进行运算放大，得到音频输出信号的音频放大电路；

与所述音频放大电路的偏置端相连、对所述音频放大电路的放大元件供电和提供直流电压偏置的供电偏置复合电路；

输入端与所述音频放大电路的输出端相连、滤除所述音频放大电路得到的音频输出信号中的直流分量的直流滤除装置；以及

与所述直流滤除装置的输出端相连、输出所述直流滤除装置滤除了直流分量的音频输出信号的音频输出端。

2、根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述音频输入端包括左声道音频输入端和右声道音频输入端，所述音频放大电路包括左声道音频放大电路和右声道音频放大电路，所述直流滤除装置包括左声道直流滤除装置和右声道直流滤除装置，所述音频输出端包括左声道输出端和右声道输出端；

所述左声道音频输入端接入所述左声道音频放大电路，所述左声道音频放大电路与所述供电偏置复合电路连接，所述左声道音频放大电路与所述左声道直流滤除装置连接，所述左声道直流滤除装置与所述左声道输出端连接；

所述右声道音频输入端接入所述右声道音频放大电路，所述右声道音频放大电路与所述供电偏置复合电路连接，所述右声道音频放大电路与所述右声道直流滤除装置连接，所述右声道直流滤除装置与所述右声道输出端连接。

3、根据权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述左声道音频放大电路包括左声道运算放大器U1-B，所述右声道音频放大电路包括右声道运算放大器U1-A。

所述右声道音频输入端包括：

与所述右声道运算放大器U1-A的负输入端相连的差分电流信号右声道负输入端；

与所述右声道运算放大器U1-A的正输入端相连的差分电流信号右声道正输入端；

所述左声道音频输入端包括：

与所述左声道运算放大器U1-B的负输入端相连的差分电流信号左声道负输入端；

与所述左声道运算放大器U1-B的正输入端相连的差分电流信号左声道正输入端。

4、根据权利要求3所述的放大电路，其特征在于，所述右声道音频放大电路包括：

一端与所述差分电流信号右声道负输入端及所述右声道运算放大器U1-A的负输入端相连，另一端接地的电阻R4；

一端与所述差分电流信号右声道正输入端及所述右声道运算放大器U1-A的正输入端相连，另一端接地的电阻R5；

电阻R1与电容C1并联，并联的一端与所述右声道运算放大器U1-A的正输入端相连，另一端即偏置端与供电偏置复合电路相连；

电阻R8与电容C3并联，并联的一端与所述右声道运算放大器U1-A的输出端第1脚相连，另一端与所述右声道运算放大器U1-A的负输入端相连；

所述左声道音频放大电路包括：

一端与所述差分电流信号左声道负输入端及所述左声道运算放大器U1-B的负输入端相连，另一端接地的电阻R7；

一端与所述差分电流信号左声道正输入端及所述左声道运算放大器U1-B的正输入端相连，另一端接地的电阻R6；

电阻R2与电容C2并联，并联的一端与所述左声道运算放大器U1-B的正输入端相连，另一端即偏置端与供电偏置复合电路相连；

电阻R9与电容C4并联，并联的一端与所述左声道运算放大器U1-B的输出端相连，另一端与所述左声道运算放大器U1-B的负输入端相连。

5、根据权利要求4所述的放大电路，其特征在于，所述供电偏置复合电路包括：

与所述右声道运算放大器U1-A和所述左声道运算放大器U1-B的电源端相连进行供电的电源；

正极与所述左声道音频放大电路和右声道音频放大电路的偏置端相连，负极接地的电容CE1；

与所述音频放大电路的偏置端相连、另一端接所述电源的电阻R3。

6、根据权利要求5所述的放大电路，其特征在于，还包括：

在所述电源与所述电源端之间连接电感L1；

电容CE4的正极与电容C5的一端相连，并与所述电源端相连，所述电容CE4的负极接地，所述电容C5的另一端并接地。

7、根据权利要求5所述的放大电路，其特征在于，所述电阻R3的阻值等于所述电阻R1与所述电阻R5串联阻值的一半，所述电源供电为+12V。

8、根据权利要求5所述的放大电路，其特征在于，所述右声道直流滤除装置包括：

正极与所述右声道运算放大器U1-A的输出端相连，负极与所述右声道输出端相连的电容CE2；

所述左声道直流滤除装置包括：

正极与所述左声道运算放大器U1-B的输出端相连，负极与所述左声道输出端相连的电容CE3。

9、根据权利要求8所述的放大电路，其特征在于，还包括：

阴极与所述电源相连、阳极与所述右声道运算放大器U1-A的输出端相连的二极管D1，阳极接地、阴极与所述右声道运算放大器U1-A的输出端相连的二极管D2；

一端接地、另一端与所述电容CE2的负极相连的电阻R10；

一端与所述电容CE2的负极相连，另一端与所述右声道输出端相连的电阻R12；

阴极与所述电源相连、阳极与所述左声道运算放大器U1-B的输出端相连的二极管D3，阳极接地、阴极与所述左声道运算放大器U1-B的输出端相连的二极管D4；

一端接地、另一端与所述电容CE3的负极相连的电阻R11；

一端与所述电容CE2的负极相连，另一端与所述右声道输出端相连的电阻R13。

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