CN205725681U - 数字功放信号处理电路及数字功放 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数字功放信号处理电路，包括放大器、第一移相电路、第二移相电路和比较器；第一移相电路的输出端连接放大器的负输入端，放大器的正输入端连接音频信号接入端子和反馈信号接入端子，比较器的同相输入端连接三角波信号接入端子；由音频信号接入端子接入的音频信号和由反馈信号接入端子接入的反馈信号相加，相加后的信号进入放大器进行放大，放大后的信号进入第二移相电路进行移相，移相后的信号由比较器的反向输入端输入比较器，并在比较器中与由三角波信号接入端子接入的三角波信号进行比较后，由比较器输出PWM信号。该电路采用移相电路与PWM调制相结合，对相位失真进行补偿，改善了数字功放中高频听感差的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及数字电路技术领域，尤其涉及一种数字功放信号处理电路及数字功放。
背景技术
现有数字功放的基本原理为，音乐信号与反馈信号相加后送入比较器，经过三角波调制，转换为PWM信号，PWM信号由半桥电路放大后，再经过LC滤波器解调还原为音乐信号。LC滤波器在实现信号解调的同时也带来了一个严重问题，就是相位滞后，频率越高，相位滞后就越多。这使得音乐信号产生了相位失真，影响了功放的听感。现有数字功放中的信号处理电路没有考虑到这一现象，也没有对此采取措施，这也是目前数字功放产品的中高频声音听感较差的重要原因，亟待解决。
实用新型内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种数字功放信号处理电路及数字功放，以改善数字功放的相位失真问题。本实用新型是通过如下技术方案来实现的：
一种数字功放信号处理电路，包括放大器、第一移相电路、第二移相电路和比较器；
第一移相电路的输出端连接所述放大器的负输入端，所述放大器的正输入端连接音频信号接入端子和反馈信号接入端子，所述比较器的同相输入端连接三角波信号接入端子；
由所述音频信号接入端子接入的音频信号和由所述反馈信号接入端子接入的反馈信号相加，相加后的信号进入所述放大器进行放大，放大后的信号进入所述第二移相电路进行移相，移相后的信号由所述比较器的反向输入端输入所述比较器，并在所述比较器中与由所述三角波信号接入端子接入的三角波信号进行比较后，由所述比较器输出PWM信号。
进一步地，所述第一移相电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2，所述第二移相电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2；
电容C1和电阻R2的一端接地，电容C1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接所述放大器的负输入端；
所述放大器的输出端与电容C2的一端和电阻R4的一端连接；
电容C2的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R5的一端接地，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻R5的另一端连接所述比较器的反向输入端。
进一步地，所述放大器的负输入端和输出端还分别连接电阻R6的两端。
进一步地，所述比较器的反向输入端还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地。
进一步地，所述放大器的正输入端通过电阻R7连接音频信号接入端子，通过电阻R8连接反馈信号接入端子。
一种数字功放，包括如上所述的任意一种数字功放信号处理电路。
与现有技术相比，本实用新型提供的数字功放信号处理电路中采用了移相电路，并与PWM调制相结合，实现了对数字功放的相位失真的补偿，较好地解决了数字功放中高频听感较差的问题。
附图说明
图1：本实用新型提供的数字功放信号处理电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的数字功放信号处理电路包括放大器3、第一移相电路1、第二移相电路2和比较器4。
第一移相电路1的输出端连接放大器3的负输入端，放大器3的正输入端连接音频信号接入端子和反馈信号接入端子，比较器4的同相输入端连接三角波信号接入端子。
由音频信号接入端子接入的音频信号和由反馈信号接入端子接入的反馈信号相加，相加后的信号进入放大器3进行放大，放大后的信号进入第二移相电路2进行移相，移相后的信号由比较器4的反向输入端输入比较器4，并在比较器4中与由三角波信号接入端子接入的三角波信号进行比较后，由比较器4输出PWM信号。
第一移相电路1和第二移相电路2可分别对信号进行处理，将信号相位进行超前处理，然后将处理后的信号在比较器4中与三角波信号比较后转换为PWM信号。本数字功放信号处理电路通过将移相电路与PWM调制相结合，实现了对数字功放的相位失真的补偿，较好地解决了数字功放中高频听感较差的问题。
本数字功放信号处理电路中，第一移相电路1包括电容C1、电阻R1、电阻R2，第二移相电路2包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2。电容C1和电阻R2的一端接地，电容C1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接放大器3的负输入端。放大器3的输出端与电容C2的一端和电阻R4的一端连接。电容C2的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R5的一端接地，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻R5的另一端连接比较器4的反向输入端。
放大器3的正输入端可通过电阻R7连接音频信号接入端子，通过电阻R8连接反馈信号接入端子，音频信号和反馈信号分别通过电阻R7和电阻R8进入放大器3的正输入端。该数字功放信号处理电路处理信号的基本过程为，第一移相电路1对音频信号和反馈信号的和进行相位调整，同时放大器3对音频信号和反馈信号的和进行放大，放大后的信号进入第二移相电路2再次进行相位调整，调整后的信号由比较器4的反向输入端进入比较器4，与从比较器4的同向输入端进入比较器4的三角波信号进行比较后生成PWM信号。
音乐信号和反馈信号相加后经过这两个移相电路的处理，再通过比较器4生成PWM信号，从而实现了相位补偿和PWM调制，即在数字功放中实现了信号处理和PWM调制功能。经过测试，这两个移相电路能够将20KHz的信号实现30度以上的相位调整，较好的改善了LC滤波器造成的相位滞后。采用这种数字功放信号处理电路能够较好的改善相位失真，同时改善数字功放的中高频声音的表现力。
数字功放信号处理电路还包括电阻R6和电容C3。放大器3的负输入端和输出端分别连接电阻R6的两端，电阻R6可调整放大器3的参数，从而解决移相电路带来的频响问题。比较器4的反向输入端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，电容C3可消除部分反馈信号中的开关纹波，避免出现斜率过载问题。
本数字功放信号处理电路是数字功放中的重要一环，完成了反馈控制、信号处理、PWM信号转换等重要功能，是数字功放的核心部分。基于此，本实用新型还提供了一种数字功放，该数字功放包括如上的任意一种数字功放信号处理电路。采用了这种数字功放信号处理电路的数字功放,可较好地解决相位失真，改善高频听感较差的问题。
最后应说明的是：上述各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种数字功放信号处理电路，其特征在于，包括放大器、第一移相电路、第二移相电路和比较器；
第一移相电路的输出端连接所述放大器的负输入端，所述放大器的正输入端连接音频信号接入端子和反馈信号接入端子，所述比较器的同相输入端连接三角波信号接入端子；
由所述音频信号接入端子接入的音频信号和由所述反馈信号接入端子接入的反馈信号相加，相加后的信号进入所述放大器进行放大，放大后的信号进入所述第二移相电路进行移相，移相后的信号由所述比较器的反向输入端输入所述比较器，并在所述比较器中与由所述三角波信号接入端子接入的三角波信号进行比较后，由所述比较器输出PWM信号。
2.如权利要求1所述的数字功放信号处理电路，其特征在于，所述第一移相电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2，所述第二移相电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2；
电容C1和电阻R2的一端接地，电容C1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接所述放大器的负输入端；
所述放大器的输出端与电容C2的一端和电阻R4的一端连接；
电容C2的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R5的一端接地，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻R5的另一端连接所述比较器的反向输入端。
3.如权利要求2所述的数字功放信号处理电路，其特征在于，所述放大器的负输入端和输出端还分别连接电阻R6的两端。
4.如权利要求2所述的数字功放信号处理电路，其特征在于，所述比较器的反向输入端还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地。
5.如权利要求2所述的数字功放信号处理电路，其特征在于，所述放大器的正输入端通过电阻R7连接音频信号接入端子，通过电阻R8连接反馈信号接入端子。
6.一种数字功放，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一所述的数字功放信号处理电路。
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