CN220440674U - 一种有源二分频音频放大电路 - Google Patents

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张子辰
丁阳辰
金鑫龙
黄厚华
李雨杭
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Abstract

本实用新型公开了一种有源二分频音频放大电路，包括：预处理电路，用于输入信号进行预处理，所述预处理电路包括衰减器、AGC模块和放大器；滤波电路，与预处理电路输出端连接，所述滤波电路包括衰减器二、两个电压跟随器、高通滤波器和低通滤波器；放大电路，与滤波电路输出端连接，所述放大电路由两个功率放大器二组成。本实用新型本电路采用AGC(自动增益控制)为核心制作预处理电路，实现对输入音频信号的稳压输出；采用电压跟随器加电阻网络的组合实现对正弦信号的衰减；使用高通与低通滤波器实现对音频信号的二分频处理；高通滤波电路与低通滤波电路分别连接功率放大器，实现对经过二分频的音频信号的功率放大。

Description

一种有源二分频音频放大电路
技术领域
本实用新型涉及有源二分频技术领域，具体为一种有源二分频音频放大电路。
背景技术
所谓的二分频，也就是将输入的信号分为高频和低频两个部分，在音频领域，就是将音频信号分为高音和中低音两个部分，分别输出给两个音响输出。分出的高频和低频信号的质量，直接影响输出的声音的质量，随着技术的进步和人们生活水平的提高，人们对声音输出的质量要求越来越高。为此，我们提出一种有源二分频音频放大电路，可以满足高质量的高频和低频输出。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种有源二分频音频放大电路，采用AGC模块为核心制作预处理电路，采用电压跟随器加电阻网络的组合实现对正弦信号的衰减；使用高通与低通滤波器实现对音频信号的二分频处理，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种有源二分频音频放大电路，包括：
预处理电路，用于输入信号进行预处理，所述预处理电路包括衰减器、AGC模块和放大器；
滤波电路，与预处理电路输出端连接，所述滤波电路包括衰减器二、两个电压跟随器、高通滤波器和低通滤波器；
放大电路，与滤波电路输出端连接，所述放大电路由两个功率放大器二组成。
优选的，所述衰减器的输出端与AGC模块连接，所述AGC模块的输出端与放大器连接，所述AGC模块可以在不同频率下稳定输出1.6Vpp的最低峰值和最高峰值。
优选的，所述低通滤波器采用切比雪夫滤波电路。
优选的，所述滤波电路还包括移相器，所述高通滤波器的输出端与移相器的输入端连接，所述移相器的输出端与一个功率放大器二连接。
优选的，所述AGC模块采用MAX9814芯片。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本电路采用AGC(自动增益控制)为核心制作预处理电路，实现对输入音频信号的稳压输出；采用电压跟随器加电阻网络的组合实现对正弦信号的衰减；使用高通与低通滤波器实现对音频信号的二分频处理；高通滤波电路与低通滤波电路分别连接功率放大器，实现对经过二分频的音频信号的功率放大。
附图说明
图1为本实用新型一种有源二分频音频放大电路结构框图；
图2为本实用新型中低通滤波器原理图；
图3为本实用新型中衰减器原理图；
图4为本实用新型中AGC模块原理图。
图中：1、预处理电路；2、滤波电路；3、放大电路。
具体实施方式
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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：
第一级：预处理电路1部分，由衰减器、AGC模块和放大器组成。
测试方法：信号源从衰减器输入信号，示波器接放大器输出端子。在方案中为恒定输出1.6Vpp左右，所以测试AGC模块在不同频率下能稳定输出1.6Vpp的最低峰峰值和最高峰峰值，AGC模块采用MAX9814芯片，该芯片具有自动增益控制(AGC)和低噪声麦克风偏置功能。测试结果如表一所示。
表一预处理电路测试结果
第二级：滤波电路2部分，由一个衰减器，两个电压跟随器和高通滤波器、低通滤波器组成。低通滤波器采用切比雪夫滤波电路(2)，运算放大器采用NE5532P。其增益在阻带内下降得更快，阻带衰减率更高。
测试方法：在上一级基础上，将前级输入分别接入低通滤波器和高通滤波器的输入端，示波器先后接入低通滤波器和高通滤波器的输出端，接着测试低通滤波器输入信号为30mvpp、50mvpp、280mvpp时分别在1kHZ，2kHZ，4kHZ频率下输出的峰峰值，在2kHZ截止频率下为-3db的低通滤波器电阻值，满足其通频带100Hz～1kHz内波动≤3dB。
测试高通滤波器输入信号为30mvpp、50mvpp、280mvpp时分别在1kHZ，2kHZ，4kHZ频率下输出的峰峰值，高通滤波器电阻值在2kHZ截止频率下为-3db。满足其通频带10kHz～20kHz内波动≤3dB。
表二第二级测试结果(低通滤波器侧)
表三第二级测试结果(高通滤波器侧)
第三级：功率放大部分，为两个功率放大器分别接±15V、1A的直流电源供电。
测试方法：用示波器1测8Ω负载，示波器2接4Ω负载。高通滤波器输出端接8Ω功率放大器的输入端，低通滤波器输出端接4Ω负载功率放大器的输入端。调节信号发生器的信号，其中高通滤波器输出信号的频率为10kHz、15kHz、20kHz测三次；同时，低通滤波器输出信号的频率为100Hz、500Hz、1kHz测三次，观察并记录示波器上其各自峰峰值是56否在12Vpp左右，同时观察波形是否失真和两个信号在2kHz频点时的相位差是否≤10°。如图四和表五所示，在2kHz的频点的相位之差≤10°。
表四第三级测试结果(高通滤波器侧)
信号频率(kHz) 输出峰峰值(Vpp)
20 11.4
10 11.4
2 7.6
1 0.7
表五第三级测试结果(低通滤波器侧)
信号频率(kHz) 输出峰峰值(Vpp)
0.5 11.3
1 11.3
2 7.6
4 1.12
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种有源二分频音频放大电路，其特征在于，包括：
预处理电路(1)，用于输入信号进行预处理，所述预处理电路(1)包括衰减器、AGC模块和放大器；
滤波电路(2)，与预处理电路(1)输出端连接，所述滤波电路(2)包括衰减器二、两个电压跟随器、高通滤波器和低通滤波器；
放大电路(3)，与滤波电路(2)输出端连接，所述放大电路(3)由两个功率放大器二组成。
2.根据权利要求1所述的一种有源二分频音频放大电路，其特征在于：所述衰减器的输出端与AGC模块连接，所述AGC模块的输出端与放大器连接，所述AGC模块可以在不同频率下稳定输出1.6Vpp的最低峰值和最高峰值。
3.根据权利要求1所述的一种有源二分频音频放大电路，其特征在于：所述低通滤波器采用切比雪夫滤波电路。
4.根据权利要求1所述的一种有源二分频音频放大电路，其特征在于：所述滤波电路(2)还包括移相器，所述高通滤波器的输出端与移相器的输入端连接，所述移相器的输出端与一个功率放大器二连接。
5.根据权利要求1所述的一种有源二分频音频放大电路，其特征在于：所述AGC模块采用MAX9814芯片。
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