專利名稱：帶噪聲抑制的音頻放大器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)。
背景技術(shù)：
錯誤！未找到引用源。所示為常規(guī)的橋式音頻放大電路。電路由兩個反向放大的 運(yùn)算放大器11和12組成。第一放大器的反向輸入端通過串聯(lián)的一個電阻13和一個耦合 電容14連接到系統(tǒng)的輸入端。第一放大器11的輸出通過一個電阻15連接到他自己的反 向輸入端。第二放大器12的反向輸入端通過一個電阻16連接到第一放大器11的輸出，通 過一個電阻17連接到自己的輸出。第一和第二放大器各自的輸出分別連接到負(fù)載18的端 口。負(fù)載18通常為一個根據(jù)流過其自身電流來發(fā)出聲音的喇叭。第一和第二放大器的正 向輸入端連接到一個公共點(diǎn)BP。公共點(diǎn)BP連接到由串聯(lián)在電源和地之間的兩個電阻19和 20組成的分壓器的中點(diǎn)。 一個通常為M0S管的可控開關(guān)21插入到電阻19和電源之間。旁 路控制信號SB控制此開關(guān)和第一第二放大器的電源。在旁路狀態(tài)，旁路控制信號使第一第 二放大器的輸出置于高阻態(tài)，并斷開可控開關(guān)以大大減少功耗。 一個電容22連接在公共點(diǎn) 和地之間，以過濾掉由電阻和電源產(chǎn)生的噪聲。 第一放大器11的增益由其輸入電阻13和反饋電阻15的比值決定。第二放大器 的增益通常通過將其輸入電阻16和反饋電阻17設(shè)置為相同而設(shè)置為-1。
負(fù)載的電壓為 VL = V0「V02 = -2 (R15/R13) X (VM_VBP) 其中，R15和R13分別為第一放大器的反饋電阻15和輸入電阻13的電阻值，VQ1 、 V。2、 VBP和VM分別為第一第二放大器的輸出電壓，公共點(diǎn)電壓和輸入耦合電容14與第一放大器 輸入電阻13之間的電壓。分壓器將公共點(diǎn)的電壓設(shè)置為參考電壓以設(shè)置音頻放大器的偏 置電壓。例如，參考電壓可以選擇使分壓器電阻相同而為電源電壓的一半。正常工作時，當(dāng) 系統(tǒng)輸入端E沒有信號時，去耦電容22和耦合電容14具有相同的電壓，電壓等于參考電 壓，負(fù)載電壓為零。當(dāng)系統(tǒng)輸入端E輸入一個電壓，輸入耦合電容14抑制了輸入電壓的直 流成分，而使輸入電壓實(shí)際為參考電壓加上輸入電壓的交流成分。 負(fù)載電壓等于輸入電壓的交流成分乘以放大增益-21 15/%3。通過選擇適當(dāng)?shù)碾娮?比，負(fù)載的電壓峰_峰值將有不同的幅度值。 當(dāng)電路上電時，由于耦合電容14和去耦電容22的充電具有時間差。這使第一放 大器11的輸出為高電壓，而第二放大器12的輸出仍然為零。如此巨大的差異導(dǎo)致上電時 負(fù)載兩端具有很大的電壓，導(dǎo)致不受歡迎的可以聽到的噪聲。 為解決這一問題，已經(jīng)提出了很多的解決方案。例如，電路用一個開關(guān)與負(fù)載串
聯(lián)，當(dāng)延遲足夠的時間，電路的瞬態(tài)過程已經(jīng)完全穩(wěn)定后再將此開關(guān)閉合。但是，這樣的電
路難于用于手機(jī)和隨聲聽等小型設(shè)備，因?yàn)樗麄兺庑魏艽蠖y于集成。 另一方式是修改電路以使耦合電容和去耦電容的充電時間足夠長。這樣，電容電
壓在整個過程中就會盡量保持相同。如此則減少了負(fù)載電壓，同時將噪聲減小，甚至完全聽不見。但是，如此一來就大大延長了電路從旁路狀態(tài)啟動的延遲時間。而要達(dá)到理想的效 果，此時間通常會達(dá)到1 2秒時間，這在大多數(shù)應(yīng)用中通常是不能接受的，特別是電話應(yīng) 用時。 再者，一些解決方案利用延遲時間和電源抑制比之間的折中。的確，最小化延遲時 間適宜于減小輸入耦合電容的電容值和從電源看進(jìn)去的阻抗。這將改變電路抑制可能的電 源電壓擾動的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種帶噪聲抑制的音頻放大器電路，在從旁
路或停止?fàn)顟B(tài)啟動時只有較小或沒有有害噪聲，易于集成，減少啟動時間。 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，帶噪聲抑制的音頻放大器電路，帶
噪聲抑制的音頻放大器電路，包括放大器及耦合電容和去耦電容，其特征在于，還包括
充電單元，與去耦電容22連接，用于對去耦電容22快速充電；
檢測單元，與控制單元連接，用于檢測去耦電容22的電壓； 控制單元，與檢測單元、充電單元連接，依據(jù)檢測單元的檢測結(jié)果控制放大器和充 電單元的工作狀態(tài)。 具體的說，本發(fā)明包括級聯(lián)的第一放大器和第二放大器，第一放大器的反向輸入 端通過電阻和耦合電容連接系統(tǒng)輸入端，第一放大器的反向輸入端通過電阻接輸出端，第 一放大器的輸出端通過電阻接第二放大器的反向輸入端，第一放大器的正向輸入端接公共 點(diǎn)BP;第二放大器的正向輸入端接公共點(diǎn)BP，第二放大器的反向輸入端通過電阻接輸出 端，公共點(diǎn)BP通過去耦電容接地，公共點(diǎn)BP連接到分壓器的輸出點(diǎn)；分壓器和電源之間有 受旁路控制信號SB控制的可控開關(guān)，旁路控制信號SB控制還第一、第二放大器的電源；還 包括一個比較器60，比較器60的反向輸入端接公共點(diǎn)BP，正向輸入端接參考點(diǎn)BPC，參考點(diǎn) BPC即去耦電容22的接地端點(diǎn)的相對端點(diǎn)，參考點(diǎn)BPC通過受旁路控制信號SB控制的可控 開關(guān)39接地，公共點(diǎn)BP和去耦電容22之間有可控開關(guān)32，電流源51通過可控開關(guān)31接 參考點(diǎn)BPC ;與電阻15并聯(lián)有一個可控開關(guān)36，與電阻17并聯(lián)有一個可控開關(guān)37，第一放 大器11的反向輸入端通過一個受旁路控制信號SB控制的可控開關(guān)38接地；比較器60的 輸出信號控制可控開關(guān)31、32、36、37。 本發(fā)明可以抑制以前電路的噪聲。耦合電容和去耦電容的快速充電可以確保在使 能放大器時電容的電壓穩(wěn)定于相同的偏置電壓。本發(fā)明與已有的解決方案相比更加簡單， 且易于集成，并不需要增加放大器的延遲。 本發(fā)明獲得以上優(yōu)點(diǎn)的同時可以使用更大的去耦電容以獲得更大的電源抑制。


圖1是現(xiàn)有技木的電路圖。
圖2是本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施方式

參見圖2。
本發(fā)明提出一種功率放大電路，包括級聯(lián)的第一和第二運(yùn)算放大器，第一和第二 運(yùn)算放大器各自有第一輸入端接受一個連接去耦電容22的參考電壓。他們各自的輸出通 過一個負(fù)載18連接，并且返回各自的第二輸入端，第一運(yùn)算放大器11的第二輸入端通過一 個耦合電容14輸入需要放大的輸入電壓。放大器必須在從關(guān)斷或旁路啟動時分別對耦合 和去耦電容充電。至少在此分別充電過程中應(yīng)對放大器進(jìn)行抑制。 本發(fā)明在對耦合和去耦電容分別充電結(jié)束時，耦合電容和去耦電容電壓的差別與
放大器的失調(diào)相比可以忽略，兩個電容的電壓差別為零，放大器被使能。 在對耦合14和去耦電容22分別充電時，耦合電容14將比去耦電容22先充電到
給定的參考電壓。放大器至少能夠在去耦電容22充電達(dá)到參考電壓之前被抑制。 本發(fā)明的去耦電容22被復(fù)用。在充電過程中，去耦電容22的作用為延時，在充電
結(jié)束后，去耦電容22的作用為濾波。 具體的說，本發(fā)明的電路在從旁路或關(guān)斷狀態(tài)啟動時，對橋接運(yùn)算放大器的耦合 電容14及去耦電容22分別充電，并抑制運(yùn)算放大器。此分別充電至少保持到去耦電容22 充電到給定的參考電壓。 錯誤！未找到引用源。所示為本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)的放大器電路。電路由兩個 反向放大的運(yùn)算放大器11和12組成。第一放大器11的反向輸入端通過串聯(lián)的一個電阻 13和一個耦合電容14連接到系統(tǒng)的輸入端。第一放大器11的輸出通過一個電阻15連接 到自己的反向輸入端。第二放大器12的反向輸入端通過一個電阻16連接到第一放大器11 的輸出，通過一個電阻17連接到自己的輸出。第一和第二放大器各自的輸出分別連接到負(fù) 載18的端口。負(fù)載18通常為一個根據(jù)流過其自身電流來發(fā)出聲音的喇叭。第一和第二放 大器的正向輸入端連接到一個公共點(diǎn)BP。 本發(fā)明的放大器電路包含一種能夠?qū)⑷ヱ铍娙?2快速充電到預(yù)定電壓的電壓結(jié) 構(gòu)。 例如，此結(jié)構(gòu)由電流源51、開關(guān)31和去耦電容22串聯(lián)于電源和地之間構(gòu)成。選擇 電流的大小，可以調(diào)整快速充電的時間。開關(guān)可以是MOS管。開關(guān)由控制信號Ctr控制。
放大器電路包括一個參考電壓網(wǎng)絡(luò)。電路在從旁路或關(guān)斷狀態(tài)啟動時，該網(wǎng)絡(luò)能 夠快速穩(wěn)定，輸出參考電壓。此網(wǎng)絡(luò)由串聯(lián)于電源和地之間的開關(guān)21、第一電阻19和第二 電阻20構(gòu)成。開關(guān)由旁路控制信號SB控制。選擇第一電阻和第二電阻的比值，可以確定 參考電壓的大小。通常，在第一和第二電阻的交點(diǎn)和參考電壓點(diǎn)BP之間串聯(lián)一個電阻50 可以提高電源抑制。 本發(fā)明放大器電路包括檢測電路檢測去耦電容的充電，在去耦電容充電達(dá)到參考 電壓時給出一個控制信號。檢測電路為一個比較器60，其第一和第二輸入端分別接到參考 電壓公共點(diǎn)BP和去耦電容22的接地端點(diǎn)的相對端點(diǎn)BPC。比較器的輸出為控制電壓Ctr。
本發(fā)明的放大器電路包含一個控制電路，使去耦電容22能夠完成復(fù)用的功能，即 在充電過程中，去耦電容22的作用為延時，在充電結(jié)束后，去耦電容22的作用為濾波。根 據(jù)本發(fā)明的一個具體實(shí)現(xiàn)，該控制電路可以僅僅由一個開關(guān)32構(gòu)成。開關(guān)的兩端分別接到 參考電壓公共點(diǎn)BP和電容端點(diǎn)BPC，開關(guān)由控制信號Ctr控制。在充電過程中，去耦電容 22的BPC端和參考電壓公共點(diǎn)BP斷開，去耦電容的作用為延時，在充電結(jié)束后，去耦電容 22的BPC端和參考電壓公共點(diǎn)BP導(dǎo)通，去耦電容的作用為濾波。
本發(fā)明的放大器包含一個控制電路，能夠在去耦電容22充電達(dá)到參考電壓之前 抑制放大器工作。此電路可由一個開關(guān)構(gòu)成。例如，由連接第一放大器ll的輸出和第二輸 入端的開關(guān)36構(gòu)成，開關(guān)36同時也和第一放大器11的反饋電阻15并聯(lián)。開關(guān)36由控制 信號Ctr控制，在充電過程中，開關(guān)導(dǎo)通，放大器被抑制，輸出與系統(tǒng)輸入E無關(guān)。充電結(jié)束 后，開關(guān)斷開。同理，在第二放大器12的輸出與第二輸出之間有一個開關(guān)37。在開關(guān)36和 37斷開時，放大器11和12的輸出取決于他們的輸入。 當(dāng)要將電路關(guān)斷或旁路，信號Ctr控制放大器處于高阻態(tài)，且其輸入也要被開關(guān) 38導(dǎo)通到地。這些開關(guān)為相同的開關(guān)，且被旁路控制信號SB控制斷開或?qū)?。?dāng)電路旁路 時，開關(guān)39導(dǎo)通，電容22快速放電。當(dāng)電路重新工作時，電路將重復(fù)前述的過程。
權(quán)利要求
帶噪聲抑制的音頻放大器電路，包括放大器及耦合電容和去耦電容，其特征在于，還包括充電單元，與去耦電容(22)連接，用于對去耦電容(22)快速充電；檢測單元，與控制單元連接，用于檢測去耦電容(22)的電壓；控制單元，與檢測單元、充電單元連接，依據(jù)檢測單元的檢測結(jié)果控制放大器和充電單元的工作狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶噪聲抑制的音頻放大器電路，其特征在于，包括級聯(lián)的第一 放大器(11)和第二放大器(12)，第一放大器(11)的反向輸入端通過電阻(13)和耦合電 容(14)連接系統(tǒng)輸入端，第一放大器(11)的反向輸入端通過電阻(15)接輸出端，第一放 大器(11)的輸出端通過電阻(16)接第二放大器(12)的反向輸入端，第一放大器(11)的 正向輸入端接公共點(diǎn)BP ;第二放大器(12)的正向輸入端接公共點(diǎn)BP，第二放大器的反向輸 入端通過電阻(17)接輸出端，公共點(diǎn)BP通過去耦電容(22)接地，公共點(diǎn)BP連接到分壓器 的輸出點(diǎn)；分壓器和電源之間有可控開關(guān)(21)，旁路控制信號SB控制可控開關(guān)(21)和第 一、第二放大器的電源；還包括一個比較器(60)，比較器(60)的反向輸入端接公共點(diǎn)BP，正向輸入端接參考 點(diǎn)BPC，參考點(diǎn)BPC即去耦電容(22)的接地端點(diǎn)的相對端點(diǎn)，參考點(diǎn)BPC通過受旁路控制 信號SB控制的可控開關(guān)(39)接地，公共點(diǎn)BP和去耦電容(22)之間有可控開關(guān)(32)，電 流源(51)通過可控開關(guān)(31)接參考點(diǎn)BPC;與電阻(15)并聯(lián)有一個可控開關(guān)(36)，與電 阻(17)并聯(lián)有一個可控開關(guān)(37)，第一放大器(11)的反向輸入端通過一個受旁路控制信 號SB控制的可控開關(guān)(38)接地；比較器(60)的輸出信號控制可控開關(guān)(31) 、 (32) 、 (36)、 (37)。
全文摘要
帶噪聲抑制的音頻放大器電路，涉及電子技術(shù)。本發(fā)明包括放大器及耦合電容和去耦電容，其特征在于，還包括充電單元，與去耦電容連接，用于對去耦電容快速充電；檢測單元，與控制單元連接，用于檢測去耦電容的電壓；控制單元，與檢測單元、充電單元連接，依據(jù)檢測單元的檢測結(jié)果控制放大器和充電單元的工作狀態(tài)。本發(fā)明可以抑制以前電路的噪聲。耦合電容和去耦電容的快速充電可以確保在使能放大器時電容的電壓穩(wěn)定于相同的偏置電壓。本發(fā)明與已有的解決方案相比更加簡單，且易于集成，并不需要增加放大器的延遲。
文檔編號H03F1/26GK101764574SQ20091021671
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者于廷江, 向本才, 李文昌, 黃國輝 申請人:成都成電硅海科技股份有限公司