CN212850430U - 一种基于功率集成电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及集成电路技术领域,公开了一种分辨率较佳且频率分析范围较宽的基于功率集成电路,用于音频信号放大,具备:可调电阻,其配置于功率集成电路内,用于接收音频信号,并对音频信号进行调节;第一放大器,其同相端与可调电阻的调节端连接,用于对输入的音频信号进行增益;第二放大器,其同相端与第一放大器的输出端连接,用于对增益后的音频信号进行二级放大;第三放大器,其同相端耦接于第二放大器的输出端,用于对二级放大后的音频信号进行后级放大。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路技术领域,更具体地说,涉及一种基于功率集成电路。
背景技术
集成电路在电子学中是一种把电路小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。目前,采用FPGA设计的数字幅频均衡功率放大器,前置电路采用两级放大电路组成,放大倍数大于400倍,通过反复调整带阻衰减网络的参数。然而,通过降采样的方式可降低滤波器的阶数要求且幅频均衡,在使用过程中,集成电路设计较为复杂且难以调和,造成PWM的占空比的调节性差,导致输出波形失真度较大。
因此,如何降低输出信号失真度成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述集成电路设计较为复杂且难以调和,造成PWM的占空比的调节性差,导致输出波形失真度较大的缺陷,提供一种分辨率较佳且频率分析范围较宽的基于功率集成电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种基于功率集成电路,用于音频信号放大,具备:
可调电阻,其配置于功率集成电路内,用于接收音频信号,并对所述音频信号进行调节;
第一放大器,其同相端与所述可调电阻的调节端连接,用于对输入的所述音频信号进行增益;
第二放大器,其同相端与所述第一放大器的输出端连接,用于对增益后的所述音频信号进行二级放大;
第三放大器,其同相端耦接于所述第二放大器的输出端,用于对二级放大后的所述音频信号进行后级放大。
在一些实施方式中,还包括第一电容及第二电容,所述第一电容的一端与所述可调电阻的一端连接,所述第一电容的另一端与公共端连接;
所述第二电容的一端与所述可调电阻的调节端连接,所述第二电容的另一端耦接于所述第一放大器的同相端。
在一些实施方式中,还包括第六电容及第七电容,其中,所述第六电容与所述第七电容串联连接;
所述第六电容的一端与所述第一放大器的输出端连接;
所述第七电容的一端与所述第二放大器的同相端连接。
在一些实施方式中,还包括第一三极管及第二三极管,
所述第一三极管的集电极与所述第三放大器的同相端连接,所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接;
所述第一三极管及所述第二三极管的发射极与公共端连接。
在一些实施方式中,所述第一三极管为NPN型三极管,所述第二三极管为PNP型三极管。
在一些实施方式中,还包括第六电阻及第七电阻,其中,所述第六电阻与所述第七电阻串联连接;
所述第六电阻的一端与所述第二放大器的输出端连接,所述第七电阻的一端与所述第三放大器的同相端连接。
在本实用新型所述的基于功率集成电路中,具备:包括用于增益音频信号的第一放大器、用于对增益后的音频信号进行二级放大的第二放大器及第三放大器,其中,第三放大器的同相端耦接于第二放大器的输出端,用于对二级放大后的音频信号进行后级放大。与现有技术相比,通过放大器对输入的音频信号进行电压增益,其具有一定的缓冲作用,进而提高音频信号的增益状态,可有效解决集成电路设计较为复杂且难以调和,造成PWM的占空比的调节性差,导致输出波形失真度较大的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型提供基于功率集成电路一实施例电路原理图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,在本实用新型的基于功率集成电路的第一实施例中,基于功率集成电路包括可调电阻Rt1、第一放大器U1A、第二放大器U1B及第三放大器U1C。
其中,可调电阻Rt1的电阻值的大小可以人为调节,以满足电路的需要。
放大器(对应U1A-U1C)具有高增益及多级直接耦合作用。
具体地,可调电阻Rt1设置于功率集成电路内,用于接收前级电路输入的音频信号,对音频信号进行调节(即根据电路的需求进行调节),并将该音频信号输出至第一放大器U1A。
第一放大器U1A的同相端(对应2脚)与可调电阻Rt1的调节端连接,第一放大器U1A的反相端(对应3脚)通过第二电阻R102与公共端连接,第一放大器U1A的输出端(对应4脚)通过第三电阻R103与第一放大器U1A的反相端(对应3脚)连接。
需要说明的是,第三电阻R103为反馈电阻,即第一放大器U1A增益后的音频信号通过第三电阻R103反馈至第一放大器U1A的反相端(对应3脚)。
第一放大器U1A用于对输入的音频信号进行增益(即进行一级放大),然后将增益后的音频信号输出至第二放大器U1B。
第二放大器U1B的同相端(对应5脚)与第一放大器U1A的输出端(对应4脚)连接,第二放大器U1B的反相端(对应6脚)与第二放大器U1B的输出端(对应7脚)连接,第二放大器U1B的输出端(对应7脚)通过第四电阻R104与第二放大器U1B的同相端(对应5脚)连接。
需要说明的是,第四电阻R104为反馈电阻,即第二放大器U1B增益后的音频信号通过第四电阻R104反馈至第二放大器U1B的同相端(对应5脚)。
第二放大器U1B用于对增益后的音频信号进行二级放大,经第二放大器U1B二级放大后输出的音频信号,通过第四电阻R104反馈至第二放大器U1B的同相端(对应5脚),再与第一放大器U1A输出的音频信号进行叠加,进而提高音频信号增益效果。
进一步地,第三放大器U1C的同相端(对应10脚)耦接于第二放大器U1B的输出端(对应7脚),其用于接收经第二放大器U1B二级放大后输出的音频信号,然后对其进行后级放大。
使用本技术方案,通过放大器对输入的音频信号进行电压增益,其具有一定的缓冲作用,进而提高音频信号的增益状态,可有效解决集成电路设计较为复杂且难以调和,造成PWM的占空比的调节性差,导致输出波形失真度较大的问题。
在一些实施方式中,为了提高集成电路的性能,可在电路中设置第一电容C101及第二电容C102,其中,第一电容C101为滤波电容,第二电容C102为耦合电容。
具体地,第一电容C101的一端与可调电阻Rt1的一端连接,第一电容C101的另一端与公共端连接,可调电阻Rt1的一端与公共端连接。
第二电容C102的一端与可调电阻Rt1的调节端连接,第二电容C102的另一端耦接于第一放大器U1A的同相端(对应2脚)。
第一电阻R101的一端与第一放大器U1A的同相端(对应2脚)连接,第一电阻R101的另一端与公共端连接。
即,前级电路输入的音频信号经第一电容C101滤波处理后,再由可调电阻Rt1进行调节后,通过第二电容C102耦合后输入第一放大器U1A,由第一放大器U1A进行一级放大。
在一些实施方式中,集成电路还包括串联连接的第六电容C106及第七电容C107,其中,第六电容C106及第七电容C107为耦合电容。
具体地,第六电容C106的一端与第一放大器U1A的输出端(对应4脚)连接,第七电容C107的一端与第二放大器U1B的同相端(对应5脚)连接。
在一些实施方式中,集成电路还包括第一三极管VT101及第二三极管VT102,其中,第一三极管VT101为NPN型三极管,第二三极管VT102为PNP型三极管,其具有信号放大及开关的作用。
具体地,第一三极管VT101的集电极与第三放大器U1C的同相端(对应10脚)连接,第一三极管VT101的基极与第二三极管VT102的集电极连接。
第一三极管VT101及第二三极管VT102的发射极与公共端连接。
第二三极管VT102的基极分别与第一二极管D101的阳极与第二二极管D102的阴极连接。
在一些实施方式中,集成电路还包括串联连接的第六电阻R106及第七电阻R107。
具体地,第六电阻R106的一端与第二放大器U1B的输出端(对应7脚)连接,第七电阻R107的一端与第三放大器U1C的同相端(对应10脚)连接。
第三放大器U1C的反相端(对应11脚)通过串联连接的第十二电阻R112及第十三电容C113与公共端连接。
实例性地:功放的测试数据
测试条件:功放电源电压±18V,ViRMS=4mV正弦波
测试方法:功率集成电路输出电压有效值为4mV的单频正弦信号接入系统,手动调节输入信号的频率在20Hz--20KHz的范围内变化,同时用两台双通道示波器分别观测前置放大输出信号、均衡后输出信号、功放推动级电压和功放在8Ω负载上输出的电压信号波形,并记录各频点对应的幅度值和功放电源电流,通过计算即可知电压放大倍数和电压幅度在带内的平坦度。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (6)
1.一种基于功率集成电路,用于音频信号放大,其特征在于,具备:
可调电阻,其配置于功率集成电路内,用于接收音频信号,并对所述音频信号进行调节;
第一放大器,其同相端与所述可调电阻的调节端连接,用于对输入的所述音频信号进行增益;
第二放大器,其同相端与所述第一放大器的输出端连接,用于对增益后的所述音频信号进行二级放大;
第三放大器,其同相端耦接于所述第二放大器的输出端,用于对二级放大后的所述音频信号进行后级放大。
2.根据权利要求1所述的基于功率集成电路,其特征在于,
还包括第一电容及第二电容,所述第一电容的一端与所述可调电阻的一端连接,所述第一电容的另一端与公共端连接;
所述第二电容的一端与所述可调电阻的调节端连接,所述第二电容的另一端耦接于所述第一放大器的同相端。
3.根据权利要求2所述的基于功率集成电路,其特征在于,
还包括第六电容及第七电容,其中,所述第六电容与所述第七电容串联连接;
所述第六电容的一端与所述第一放大器的输出端连接;
所述第七电容的一端与所述第二放大器的同相端连接。
4.根据权利要求1所述的基于功率集成电路,其特征在于,
还包括第一三极管及第二三极管,
所述第一三极管的集电极与所述第三放大器的同相端连接,所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接;
所述第一三极管及所述第二三极管的发射极与公共端连接。
5.根据权利要求4所述的基于功率集成电路,其特征在于,
所述第一三极管为NPN型三极管,所述第二三极管为PNP型三极管。
6.根据权利要求4所述的基于功率集成电路,其特征在于,
还包括第六电阻及第七电阻,其中,所述第六电阻与所述第七电阻串联连接;
所述第六电阻的一端与所述第二放大器的输出端连接,所述第七电阻的一端与所述第三放大器的同相端连接。
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