CN218941319U - 一种可远程管控的数字音频功放 - Google Patents
一种可远程管控的数字音频功放 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种可远程管控的数字音频功放,包含数字音频功放控制终端,以及与所述数字音频功放控制终端远程连接的远程控制终端;所述数字音频功放控制终端包含电源时序器、供电模块、微控制器模块、数据传输模块、信号输入模块、信号预处理模块、音频处理模块、音频放大电路模块、功放电路模块、数据存储模块和时钟模块;其适用范围广、效率高、散热少、性能稳定和降耗节能,能有效提高该定压广播功放机的效率,利用电源时序器以保证系统电源与电源正常信号的时序关系。
Description
技术领域
本实用新型涉及功放机技术领域,尤其涉及一种可远程管控的数字音频功放。
背景技术
功放机俗称扩音机,他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声。一套良好的音响系统功放机的作用功不可没。功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。
随着专业功放的功率不断加大,市场上大功率专业功放还是采用传统功放和普通环形变压器,传统大功率功放由于体积大、效率低、散热器长等结构不合理原因导致散热不均匀;并且环形变压器重量重且效率低,导致整体成本高当前,节能降耗是全球的热点。
功率放大器简称功放,俗称“扩音机”,是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音,在一套良好的音响系统中功放的作用功不可没。DSP功放和普通功放相比,首先最大的不同是多了DSP功能。我们知道在要让声音有比较好的音场定位,要让各个喇叭都能良好衔接,其实是需要利用音量调试、分频调试、延时调试和EQ均衡调试等DSP功能来进行后期处理的。DSP处理器或带DSP功能的主机价格都高高在上,而且操作很繁琐,不利于大多数玩家使用,而DSP功放集成了DSP功能,让玩家可以用很低的成本就拥有媲美高级系统的调试效果。
现有的DSP功放机由于其安装使用环境及体积小型化的局限,功放在运作过程中会产生高热,为了驱散热量不影响音响播放效果就需要良好的散热性能,如果发热超标,不仅会减少线路板上电子元器件的使用受命,而且对音质造成影响,严重时音响系统可能随时会“罢工”,因此提高DSP功放机的散热性能成为目前亟需解决的技术问题。
音频功率放大器常用于汽车音响、家庭影院、舞台音响等领域,其驱动电流、输出功率、总谐波失真等是其重要的参数指标,但是静音、待机等指标也是体现音频功放的性能之一;若音频功放的静音功能不佳,在使用静音功能时,可能会出现无法彻底静音或静音瞬间有“噗嗤”声音。
总之,现有技术中存在音频功率放大器切换到静音功能的瞬间,扬声器容易产生“噗嗤”声,并影响用户体验的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种可远程管控的数字音频功放,其通过远程控制数字音频功放,适用范围广、效率高、散热少、性能稳定和降耗节能,能有效提高该定压广播功放机的效率,利用电源时序器以保证系统电源与电源正常信号的时序关系。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种可远程管控的数字音频功放,包含数字音频功放控制终端,以及与所述数字音频功放控制终端远程连接的远程控制终端;所述数字音频功放控制终端包含电源时序器、供电模块、微控制器模块、数据传输模块、信号输入模块、信号预处理模块、音频处理模块、音频放大电路模块、功放电路模块、数据存储模块和时钟模块;
所述信号输入模块通过信号预处理模块连接微控制器模块,所述微控制器模块依次经过音频处理模块、音频放大电路模块连接功放电路模块,所述供电模块经过电源时序器连接微控制器模块,所述数据传输模块、数据存储模块和时钟模块分别与微控制器模块连接;
所述远程控制终端包含数据收发模块、单片机模块、显示模块和存储器模块,所述数据收发模块、显示模块和存储器模块分别与单片机模块连接。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案,所述电源时序器包括脉冲宽度调制器、第一电压转换单元、第二电压转换单元、转换芯片、延时单元、第一二极管、第一及第二电子开关,该脉冲宽度调制器与该第一电压转换单元及第二电压转换单元相连,以分别输出脉冲信号至该第一电压转换单元及该第二电压转换单元,该第一电压转换单元及第二电压转换单元还分别与第一电源相连,该第一电压转换单元及第二电压转换单元根据该脉冲宽度调制器输出的脉冲信号分别将该第一电源的电压转换成第一类型的电压及第二类型的电压,并将该第一类型的电压及第二类型的电压输出至该转换芯片,该转换芯片用于将该第一类型的电压转换为第三类型的电压,该转换芯片还用于将第二类型的电压转换为第四类型的电压,该延时单元包括第一电容及一第一电阻,该第一二极管的阴极接收该转换芯片输出的第三类型的电压,该第一二极管的阳极通过该第一电阻接收该转换芯片输出的第四类型的电压,该第一二极管的阳极还通过该第一电容接地,该第一电子开关的第一端通过第二电阻接收该第一电压转换单元输出的第一类型的电压,该第一电子开关的第二端通过第三电阻接收开机信号,该第一电子开关的第三端接地,该第二电子开关的第一端连接于该第一电阻与该第一电容之间的节点,该第二电子开关的第二端通过第四电阻接收开机信号,该第二电子开关的第三端接地,该第一电阻与该第一电容之间的节点用于输出电源正常信号;当该开机信号为高电平时,该第一电子开关的第二端及第三端导通,该第二电子开关的第二端及第三端导通,该第一电阻与该第一电容之间的节点输出低电平的电源正常信号;当该开机信号为低电平时,该第一电子开关的第二端及第三端截止,该第二电子开关的第二端及第三端截止,该第一二极管截止,该第一电阻与该第一电容之间的节点输出一高电平的电源正常信号。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案,所述数据传输模块包括USB模块、WIFI模块和网线模块;所述USB模块设有USB接口,所述WIFI模块设有WIFI天线,所述网线模块设有网线接口。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案,所述功放电路模块包含GaN HEMT晶体管、输入基波匹配网络、输入谐波调谐网络、输出谐波调谐网络、输出基波匹配网络、漏极RC并联网络、栅极RC并联网络;
其中,输入基波匹配网络的输入端引入RFin,输入基波匹配网络的输出端连接输入谐波调谐网络的输入端,输入谐波调谐网络的输出端连接GaN HEMT晶体管的栅极,输入谐波调谐网络同时串接一个栅极RC并联网络,GaN HEMT晶体管的源极接地,GaN HEMT晶体管的漏极连接输出谐波调谐网络的输入端,输出谐波调谐网络的输出端连接输出基波匹配网络的输入端,输出基波匹配网络的输出端连接RFout,输出谐波调谐网络同时串接一个漏极RC并联网络。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案,所述输入基波匹配网络包含串联微带线TL1、电容Cb1、串联微带线TL2、电阻R1、电容C1、串联微带线TL3;
其中,RFin端引入串联微带线TL1的一端,串联微带线TL1的另一端与电容Cb1的一端连接,电容Cb1的另一端与串联微带线TL1的一端连接,串联微带线TL1的另一端与电阻R1和电容C1构成的并联网络的一端连接,电阻R1和电容C1并联网络的另一端连接串联微带线TL3,串联微带线TL3的另一端连接输入谐波调谐网络的输入端。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案所述输入谐波调谐网络包含串联微带线TL4、扇形微带线Stub1、串联微带线TL5、扇形微带线Stub2;
所述输出谐波调谐网络包含串联微带线TL6、串联微带线TL8、扇形微带线Stub3、扇形微带线Stub4、串联微带线TL7;
所述输出基波匹配网络包含串联微带线TL9、串联微带线TL11、串联微带线TL12、串联微带线TL10、电容Cb2;
所述栅极RC并联网络包含电阻R2、电容C2、电容C3、电容C4、栅极电源VGS;
其中,串联微带线TL5的一端与输入基波匹配网络的输出端连接,串联微带线TL5的另一端分别与扇形微带线Stub1、扇形微带线Stub2连接,串联微带线TL4的一端与输入谐波调谐网络的输入端并联,串联微带线TL4的另一端与GaN HEMT晶体管的栅极连接;
串联微带线TL6的一端与GaN HEMT晶体管的漏极连接,串联微带线TL6的另一端分别与串联微带线TL8的一端、输出基波匹配网络的输入端连接,串联微带线TL8的另一端分别与扇形微带线Stub3、扇形微带线Stub4连接,串联微带线TL7与串联微带线TL6的另一端连接;
串联微带线TL9的一端与输出谐波调谐网络的输出端连接,串联微带线TL9的另一端与串联微带线TL11的一端连接,串联微带线TL11的另一端与电容Cb2的一端连接,电容Cb2的另一端与串联微带线TL12的一端连接,串联微带线TL12的另一端与RFout端连接;
电阻R2的一端与栅极偏置电路的输出端连接,电阻R2的另一端与电容C1、电容C2、电容C3、电容C4构成的并联网连接,栅极电源VGS并联在电容C2的两端、且正极连接电阻R2,栅极电源VGS负极接地;
漏极偏置电路的输出端与电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络连接,漏极电源VDS并联在电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络的两端、且正极与漏极偏置电路的输出端连接,漏极电源VDS的负极接地。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案,所述数据预处理模块包含放大电路和双运放带通滤波器,所述放大电路和双运放带通滤波器依次连接。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案,所述按键输入模块包含包括待机键、切换键、静音键和音量控制旋钮。
作为本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的进一步优选方案,所述微控制器模块的芯片型号是TMS320F28335。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
1、本实用新型包含数字音频功放控制终端和远程控制终端,其通过远程控制数字音频功放,适用范围广、效率高、散热少、性能稳定和降耗节能,能有效提高该数字音频功放的效率;同时,体积可以做得更小,降低装配传输和运输的麻烦,所以其成本较低、体积较小、适用范围较宽、有利于生产制造和运输,利用USB接口、网线接口和WIFI天线,以多种方式导入音频进行播放;
2、本实用新型电源时序器通过该第一电压转换单元及第二电压转单元将第一电源输出的电压转换为第一类型的电压及第二类型的电压,该转换芯片将该第一类型的电压及第二类型的电压转换成第三类型的电压及第四类型的电压,并通过该延时单元延时后输出该电源正常信号,以保证系统电源与电源正常信号的时序关系;
3、本实用新型功放电路模块通过负载牵引技术确定晶体管器件端面的最佳阻抗条件并设计相应的匹配网络,再根据动态负载线GaN HEMT模型所获得的电流源端面的电流、电压波形对功放整体电路进行调谐和优化;在晶体管寄生参数和封装参数未知的情况下,本实用新型基于动态负载线GaN HEMT模型和负载牵引技术设计并制作了一款高效率谐波调谐功放;在满足较高性能的同时,基于该方法所设计的功放还具有结构简单、调谐方便的优点。
附图说明
图1是本实用新型一种可远程管控的数字音频功放的结构原理图;
图2是本实用新型数字音频功放结构图;
图3是本实用新型数字音频功放控制终端的结构原理图;
图4是本实用新型的远程控制终端的结构原理图。
图5是本实用新型电源时序器的电路图;
图6是本实用新型功放电路模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
一种可远程管控的数字音频功放,如图2所示,包含数字音频功放控制终端,以及与所述数字音频功放控制终端远程连接的远程控制终端;数字音频功放结构图如图2所示。其通过远程控制数字音频功放,适用范围广、效率高、散热少、性能稳定和降耗节能,能有效提高该定压广播功放机的效率,利用电源时序器以保证系统电源与电源正常信号的时序关系。
如图3所示,所述数字音频功放控制终端包含电源时序器、供电模块、微控制器模块、数据传输模块、信号输入模块、信号预处理模块、音频处理模块、音频放大电路模块、功放电路模块、数据存储模块和时钟模块;
所述信号输入模块通过信号预处理模块连接微控制器模块,所述微控制器模块依次经过音频处理模块、音频放大电路模块连接功放电路模块,所述供电模块经过电源时序器连接微控制器模块,所述数据传输模块、数据存储模块和时钟模块分别与微控制器模块连接;
如图4所示,所述远程控制终端包含数据收发模块、单片机模块、显示模块和存储器模块,所述数据收发模块、显示模块和存储器模块分别与单片机模块连接。
如图5所示,所述电源时序器包括脉冲宽度调制器、第一电压转换单元、第二电压转换单元、转换芯片、延时单元、第一二极管、第一及第二电子开关,该脉冲宽度调制器与该第一电压转换单元及第二电压转换单元相连,以分别输出脉冲信号至该第一电压转换单元及该第二电压转换单元,该第一电压转换单元及第二电压转换单元还分别与第一电源相连,该第一电压转换单元及第二电压转换单元根据该脉冲宽度调制器输出的脉冲信号分别将该第一电源的电压转换成第一类型的电压及第二类型的电压,并将该第一类型的电压及第二类型的电压输出至该转换芯片,该转换芯片用于将该第一类型的电压转换为第三类型的电压,该转换芯片还用于将第二类型的电压转换为第四类型的电压,该延时单元包括第一电容及一第一电阻,该第一二极管的阴极接收该转换芯片输出的第三类型的电压,该第一二极管的阳极通过该第一电阻接收该转换芯片输出的第四类型的电压,该第一二极管的阳极还通过该第一电容接地,该第一电子开关的第一端通过第二电阻接收该第一电压转换单元输出的第一类型的电压,该第一电子开关的第二端通过第三电阻接收开机信号,该第一电子开关的第三端接地,该第二电子开关的第一端连接于该第一电阻与该第一电容之间的节点,该第二电子开关的第二端通过第四电阻接收开机信号,该第二电子开关的第三端接地,该第一电阻与该第一电容之间的节点用于输出电源正常信号;当该开机信号为高电平时,该第一电子开关的第二端及第三端导通,该第二电子开关的第二端及第三端导通,该第一电阻与该第一电容之间的节点输出低电平的电源正常信号;当该开机信号为低电平时,该第一电子开关的第二端及第三端截止,该第二电子开关的第二端及第三端截止,该第一二极管截止,该第一电阻与该第一电容之间的节点输出一高电平的电源正常信号。
所述数据传输模块包括USB模块、WIFI模块和网线模块;所述USB模块设有USB接口,所述WIFI模块设有WIFI天线,所述网线模块设有网线接口。
如图6所示,所述功放电路模块包含GaN HEMT晶体管、输入基波匹配网络、输入谐波调谐网络、输出谐波调谐网络、输出基波匹配网络、漏极RC并联网络、栅极RC并联网络;
其中,输入基波匹配网络的输入端引入RFin,输入基波匹配网络的输出端连接输入谐波调谐网络的输入端,输入谐波调谐网络的输出端连接GaN HEMT晶体管的栅极,输入谐波调谐网络同时串接一个栅极RC并联网络,GaN HEMT晶体管的源极接地,GaN HEMT晶体管的漏极连接输出谐波调谐网络的输入端,输出谐波调谐网络的输出端连接输出基波匹配网络的输入端,输出基波匹配网络的输出端连接RFout,输出谐波调谐网络同时串接一个漏极RC并联网络。
所述输入基波匹配网络包含串联微带线TL1、电容Cb1、串联微带线TL2、电阻R1、电容C1、串联微带线TL3;
其中,RFin端引入串联微带线TL1的一端,串联微带线TL1的另一端与电容Cb1的一端连接,电容Cb1的另一端与串联微带线TL1的一端连接,串联微带线TL1的另一端与电阻R1和电容C1构成的并联网络的一端连接,电阻R1和电容C1并联网络的另一端连接串联微带线TL3,串联微带线TL3的另一端连接输入谐波调谐网络的输入端。
所述输入谐波调谐网络包含串联微带线TL4、扇形微带线Stub1、串联微带线TL5、扇形微带线Stub2;
所述输出谐波调谐网络包含串联微带线TL6、串联微带线TL8、扇形微带线Stub3、扇形微带线Stub4、串联微带线TL7;
所述输出基波匹配网络包含串联微带线TL9、串联微带线TL11、串联微带线TL12、串联微带线TL10、电容Cb2;
所述栅极RC并联网络包含电阻R2、电容C2、电容C3、电容C4、栅极电源VGS;
其中,串联微带线TL5的一端与输入基波匹配网络的输出端连接,串联微带线TL5的另一端分别与扇形微带线Stub1、扇形微带线Stub2连接,串联微带线TL4的一端与输入谐波调谐网络的输入端并联,串联微带线TL4的另一端与GaN HEMT晶体管的栅极连接;
串联微带线TL6的一端与GaN HEMT晶体管的漏极连接,串联微带线TL6的另一端分别与串联微带线TL8的一端、输出基波匹配网络的输入端连接,串联微带线TL8的另一端分别与扇形微带线Stub3、扇形微带线Stub4连接,串联微带线TL7与串联微带线TL6的另一端连接。
串联微带线TL9的一端与输出谐波调谐网络的输出端连接,串联微带线TL9的另一端与串联微带线TL11的一端连接,串联微带线TL11的另一端与电容Cb2的一端连接,电容Cb2的另一端与串联微带线TL12的一端连接,串联微带线TL12的另一端与RFout端连接。
电阻R2的一端与栅极偏置电路的输出端连接,电阻R2的另一端与电容C1、电容C2、电容C3、电容C4构成的并联网连接,栅极电源VGS并联在电容C2的两端、且正极连接电阻R2,栅极电源VGS负极接地;
漏极偏置电路的输出端与电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络连接,漏极电源VDS并联在电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络的两端、且正极与漏极偏置电路的输出端连接,漏极电源VDS的负极接地。
所述数据预处理模块包含放大电路和双运放带通滤波器,所述放大电路和双运放带通滤波器依次连接。所述按键输入模块包含包括待机键、切换键、静音键和音量控制旋钮。所述微控制器模块的芯片型号是TMS320F28335。
为了实现高效率,需要设计合适的输入、输出谐波调谐网络将谐波阻抗调谐至所确定的高效率相位区域。为了减小电路复杂度和尺寸,如图1所示,谐波调谐网络和偏置电路共用了部分电路。通过在栅极和漏极偏置电路中分别加载一个扇形微带线Stub1和Stub3,在B点和A点分别实现源二次谐波短路和负载二次谐波短路。为了对负载三次谐波进行调谐,在输出谐波调谐网络中并联了一段1/12波长线TL7在A点实现三次谐波短路。当A点和B点分别满足负载二、三次谐波和源二次谐波短路时,分别在晶体管栅极和漏极串联微带线TL4和TL6对谐波源阻抗和谐波负载阻抗进行调谐。
当串联微带线TL4和TL6调谐至合适的长度和宽度时,通过谐波调谐网络得到的谐波阻抗。在1.95-2.05GHz基波频率范围内,二、三次谐波负载阻抗分别落在83°-120°和60°-65°相位区域,二次谐波源阻抗落在230°-251°相位区域,三者均处于所确定的高效率相位区域内。即所设计的谐波调谐网络能够很好地满足功放的谐波阻抗要求。
所述输入基波匹配网络包含串联微带线TL1、电容Cb1、串联微带线TL2、电阻R1、电容C1、串联微带线TL3;
其中,RFin端引入串联微带线TL1的一端,串联微带线TL1的另一端与电容Cb1的一端连接,电容Cb1的另一端与电阻R1和电容C1构成的并联网络连接,电阻R1和电容C1并联网络的另一端连接串联微带线TL3,串联微带线TL3的另一端连接输入谐波调谐网络的输入端;
所述输出基波匹配网络包含串联微带线TL9、串联微带线TL11、串联微带线TL12、串联微带线TL10、电容Cb2;
其中,串联微带线TL9的一端与输出谐波调谐网络的输出端连接,串联微带线TL9的另一端与串联微带线TL11的一端连接,串联微带线TL11的另一端与电容Cb2的一端连接,电容Cb2的另一端与串联微带线TL12的一端连接,串联微带线TL12的另一端与RFout端连接。
由于在A点满足负载二、三次谐波短路的阻抗条件,在B点满足源二次谐波短路的阻抗条件。即后续所设计的基波匹配电路不会对已确定的谐波阻抗产生影响。因此,可以将设计好的谐波调谐网络加入基波负载牵引电路确定功放B点处的最佳基波源阻抗和A点处的最佳基波负载阻抗。牵引得到的最佳基波源阻抗和负载阻抗分别为(338.35-j·0)Ω和(14.25-j·4.14)Ω,此时功放对应的功率附加效率为84.75%,输出功率为39.98dBm。根据所确定的最佳基波源阻抗和基波负载阻抗,分别选用阶梯阻抗匹配网络和L型匹配网络完成了输入、输出基波匹配网络的设计。
所述栅极RC并联网络包含电阻R2、电容C2、电容C3、电容C4、栅极电源VGS;
其中,电阻R2的一端与栅极偏置电路的输出端连接,电阻R2的另一端与电容C1、电容C2、电容C3、电容C4构成的并联网连接,栅极电源VGS并联在电容C2的两端、且正极连接电阻R2,栅极电源VGS负极接地。
所述漏极RC并联网络包含、电容C5、电容C6、电容C7、漏极电源VDS;
其中,漏极偏置电路的输出端与电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络连接,漏极电源VDS并联在电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络的两端、且正极与漏极偏置电路的输出端连接,漏极电源VDS的负极接地。
在GaN HEMT晶体管的栅极串接RC并联网络可以保证功放的稳定性,同时在栅极偏置电路中串联了一个200Ω的电阻R2以进一步改善功放的稳定性。C2-C7为滤波电容以改善直流电源的稳定性,减少杂波信号对功放性能的影响。漏源电压VDS和栅源电压VGS分别为28V、-2.8V,此时漏极静态电流为154mA,偏置在深AB类。
在晶体管寄生参数和封装参数未知的情况下,本实用新型基于动态负载线GaNHEMT模型和负载牵引技术设计并制作了一款高效率谐波调谐功放。在满足较高性能的同时,基于该方法所设计的功放还具有结构简单、调谐方便的优点。
本实用新型开关电源和数字功率放大器最突出的优点就是适用范围广、效率高、散热少、性能稳定和降耗节能,能有效提高该定压广播功放机的效率;同时,体积可以做得更小,降低装配传输和运输的麻烦,所以其成本较低、体积较小、适用范围较宽、有利于生产制造和运输。利用USB接口、网线接口和WIFI天线,以多种方式导入音频进行播放;
本实用新型用DSP采集和处理数据,充分发挥DSP和ARM的优点,解决了数据采集和处理时滞性等问题。DSP芯片的型号是TMS320F28335,其片内集成了一个12位高精度数模转换器,具有两个采样保持器S/H,实现电压、电流信号的同步采样;具有PWM触发、软件触发、中断触发等多种触发方式,ADC采样对象为0~3V输入范围的电压正信号,所以需要在采样前端作模拟信号的调理。信号处理单元由TMS320F28335的CPU内核担任,主要实现对信号的FFT变换和FCE运算。TMS320F28335是32位浮点型DSP,集成了ADC、SCI、PWM、中断等功能模块。
本技术领域技术人员可以理解的是,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型保护范围之内。上面对本实用新型的实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (9)
1.一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:包含数字音频功放控制终端,以及与所述数字音频功放控制终端远程连接的远程控制终端;所述数字音频功放控制终端包含电源时序器、供电模块、微控制器模块、数据传输模块、信号输入模块、信号预处理模块、音频处理模块、音频放大电路模块、功放电路模块、数据存储模块和时钟模块;
所述信号输入模块通过信号预处理模块连接微控制器模块,所述微控制器模块依次经过经过音频处理模块、音频放大电路模块连接功放电路模块,所述供电模块经过电源时序器连接微控制器模块,所述数据传输模块、数据存储模块和时钟模块分别与微控制器模块连接;
所述远程控制终端包含数据收发模块、单片机模块、显示模块和存储器模块,所述数据收发模块、显示模块和存储器模块分别与单片机模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:所述电源时序器包括脉冲宽度调制器、第一电压转换单元、第二电压转换单元、转换芯片、延时单元、第一二极管、第一电子开关和第二电子开关,该脉冲宽度调制器与该第一电压转换单元及第二电压转换单元相连,以分别输出脉冲信号至该第一电压转换单元及该第二电压转换单元,该第一电压转换单元及第二电压转换单元还分别与第一电源相连,该第一电压转换单元及第二电压转换单元根据该脉冲宽度调制器输出的脉冲信号分别将该第一电源的电压转换成第一类型的电压及第二类型的电压,并将该第一类型的电压及第二类型的电压输出至该转换芯片,该转换芯片用于将该第一类型的电压转换为第三类型的电压,该转换芯片还用于将第二类型的电压转换为第四类型的电压,该延时单元包括第一电容及一第一电阻,该第一二极管的阴极接收该转换芯片输出的第三类型的电压,该第一二极管的阳极通过该第一电阻接收该转换芯片输出的第四类型的电压,该第一二极管的阳极还通过该第一电容接地,该第一电子开关的第一端通过第二电阻接收该第一电压转换单元输出的第一类型的电压,该第一电子开关的第二端通过第三电阻接收开机信号,该第一电子开关的第三端接地,该第二电子开关的第一端连接于该第一电阻与该第一电容之间的节点,该第二电子开关的第二端通过第四电阻接收开机信号,该第二电子开关的第三端接地,该第一电阻与该第一电容之间的节点用于输出电源正常信号;当该开机信号为高电平时,该第一电子开关的第二端及第三端导通,该第二电子开关的第二端及第三端导通,该第一电阻与该第一电容之间的节点输出低电平的电源正常信号;当该开机信号为低电平时,该第一电子开关的第二端及第三端截止,该第二电子开关的第二端及第三端截止,该第一二极管截止,该第一电阻与该第一电容之间的节点输出一高电平的电源正常信号。
3.根据权利要求1所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:所述数据传输模块包括USB模块、WIFI模块和网线模块;所述USB模块设有USB接口,所述WIFI模块设有WIFI天线,所述网线模块设有网线接口。
4.根据权利要求3所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:所述功放电路模块包含GaN HEMT晶体管、输入基波匹配网络、输入谐波调谐网络、输出谐波调谐网络、输出基波匹配网络、漏极RC并联网络、栅极RC并联网络;
其中,输入基波匹配网络的输入端引入RFin,输入基波匹配网络的输出端连接输入谐波调谐网络的输入端,输入谐波调谐网络的输出端连接GaN HEMT晶体管的栅极,输入谐波调谐网络同时串接一个栅极RC并联网络,GaN HEMT晶体管的源极接地,GaN HEMT晶体管的漏极连接输出谐波调谐网络的输入端,输出谐波调谐网络的输出端连接输出基波匹配网络的输入端,输出基波匹配网络的输出端连接RFout,输出谐波调谐网络同时串接一个漏极RC并联网络。
5.根据权利要求4所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:所述输入基波匹配网络包含串联微带线TL1、电容Cb1、串联微带线TL2、电阻R1、电容C1、串联微带线TL3;
其中,RFin端引入串联微带线TL1的一端,串联微带线TL1的另一端与电容Cb1的一端连接,电容Cb1的另一端与串联微带线TL1的一端连接,串联微带线TL1的另一端与电阻R1和电容C1构成的并联网络的一端连接,电阻R1和电容C1并联网络的另一端连接串联微带线TL3,串联微带线TL3的另一端连接输入谐波调谐网络的输入端。
6.根据权利要求4所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:所述输入谐波调谐网络包含串联微带线TL4、扇形微带线Stub1、串联微带线TL5、扇形微带线Stub2;
所述输出谐波调谐网络包含串联微带线TL6、串联微带线TL8、扇形微带线Stub3、扇形微带线Stub4、串联微带线TL7;
所述输出基波匹配网络包含串联微带线TL9、串联微带线TL11、串联微带线TL12、串联微带线TL10、电容Cb2;
所述栅极RC并联网络包含电阻R2、电容C2、电容C3、电容C4、栅极电源VGS;
其中,串联微带线TL5的一端与输入基波匹配网络的输出端连接,串联微带线TL5的另一端分别与扇形微带线Stub1、扇形微带线Stub2连接,串联微带线TL4的一端与输入谐波调谐网络的输入端并联,串联微带线TL4的另一端与GaN HEMT晶体管的栅极连接;
串联微带线TL6的一端与GaN HEMT晶体管的漏极连接,串联微带线TL6的另一端分别与串联微带线TL8的一端、输出基波匹配网络的输入端连接,串联微带线TL8的另一端分别与扇形微带线Stub3、扇形微带线Stub4连接,串联微带线TL7与串联微带线TL6的另一端连接;
串联微带线TL9的一端与输出谐波调谐网络的输出端连接,串联微带线TL9的另一端与串联微带线TL11的一端连接,串联微带线TL11的另一端与电容Cb2的一端连接,电容Cb2的另一端与串联微带线TL12的一端连接,串联微带线TL12的另一端与RFout端连接;
电阻R2的一端与栅极偏置电路的输出端连接,电阻R2的另一端与电容C1、电容C2、电容C3、电容C4构成的并联网连接,栅极电源VGS并联在电容C2的两端、且正极连接电阻R2,栅极电源VGS负极接地;
漏极偏置电路的输出端与电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络连接,漏极电源VDS并联在电容C5、电容C6、电容C7构成的并联网络的两端、且正极与漏极偏置电路的输出端连接,漏极电源VDS的负极接地。
7.根据权利要求1所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:所述信号预处理模块包含放大电路和双运放带通滤波器,所述放大电路和双运放带通滤波器依次连接。
8.根据权利要求1所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:还包含按键输入模块,所述按键输入模块包含包括待机键、切换键、静音键和音量控制旋钮。
9.根据权利要求1所述的一种可远程管控的数字音频功放,其特征在于:所述微控制器模块的芯片型号是TMS320F28335。
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