專(zhuān)利名稱(chēng)：音頻功率放大電路的熱保護(hù)電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種溫度保護(hù)電路，更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，本發(fā)明系關(guān)于一種音頻功率放大電路的熱保護(hù)電路與方法。
背景技術(shù)：
音頻放大器的目的是在產(chǎn)生聲音的輸出元件上，重建輸入的音頻信號(hào)。音頻范圍為約20Hz 20kHz，因此放大器在此范圍內(nèi)必須有良好的頻率響應(yīng)。根據(jù)應(yīng)用的不同，功率大小差異很大，從耳機(jī)的毫瓦級(jí)到電視或電腦音頻的數(shù)瓦，再到“迷你”家庭身歷聲和汽車(chē)音響的幾十瓦，直到功率更大的家用和商用音響系統(tǒng)的數(shù)百瓦以上，大到能滿足整個(gè)電影院或禮堂的聲音要求。圖1是先前技術(shù)的音頻放大器的電路方塊圖。請(qǐng)參考圖1，音頻放大器包括前級(jí)放大器101、輸出級(jí)放大器102以及一反饋電路103。前級(jí)放大器101負(fù)責(zé)將輸入的微弱信號(hào) Vin加以放大，以輸出放大后的輸入信號(hào)Va。由于經(jīng)過(guò)電壓放大后的輸入信號(hào)Va仍不足以直接推動(dòng)喇叭，輸出級(jí)放大器102主要是將放大后的輸入信號(hào)Va作電流放大以取得足夠的電流推動(dòng)喇叭104。反饋電路103則是利用負(fù)反饋的原理，提高整體電路的穩(wěn)定性，并改善頻率響應(yīng)。由于輸出級(jí)放大器102流過(guò)的電流較大，功率消耗也較大，通常會(huì)被加上散熱片。 然而，散熱片并不一定能將輸出級(jí)放大器102所散發(fā)的熱完全散逸，因此常常有輸出級(jí)放大器102過(guò)熱燒毀的情形。為了解決此問(wèn)題，有人提出設(shè)置一溫度檢測(cè)機(jī)制，監(jiān)控音頻放大器的溫度，當(dāng)溫度大于某個(gè)門(mén)檻時(shí)，便關(guān)閉音頻放大器以避免音頻放大器燒毀。然而，這樣一來(lái)，會(huì)讓使用者的聽(tīng)覺(jué)上有不舒服的感覺(jué)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種音頻放大電路的熱保護(hù)電路，用以避免音頻放大電路被燒毀。本發(fā)明的又一目的在于提供一種音頻放大電路，用以同時(shí)避免使用者聽(tīng)覺(jué)上的不舒服感以及保護(hù)音頻放大電路的運(yùn)作正常。有鑒于此，本發(fā)明提供一種音頻功率放大電路，此音頻功率放大電路包括前級(jí)放大器、輸出級(jí)放大器、溫度檢測(cè)器以及增益調(diào)整電路。前級(jí)放大器用以接收一音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大，以產(chǎn)生一放大后的音頻信號(hào)。輸出級(jí)放大器用以接收該放大后的音頻信號(hào)，并輸出給后級(jí)的負(fù)載。溫度檢測(cè)器用以偵測(cè)輸出級(jí)放大器的溫度，以輸出一溫度信號(hào)。增益調(diào)整電路用以根據(jù)溫度信號(hào)的大小，調(diào)整前級(jí)放大器所輸出的放大后的音頻信號(hào)的大小。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述之音頻功率放大電路，上述前級(jí)放大器包括一差動(dòng)對(duì)。另外，在一實(shí)施例中，上述增益調(diào)整電路包括可調(diào)整電流源，此可調(diào)整電流源耦接上述差動(dòng)對(duì)以及溫度檢測(cè)器，用以根據(jù)上述溫度檢測(cè)器所輸出的溫度信號(hào)，調(diào)整供應(yīng)給上述差動(dòng)對(duì)的一直流偏壓電流。
在另一實(shí)施例中，上述增益調(diào)整電路包括一衰減器，此衰減器耦接在前級(jí)放大器與輸出級(jí)放大器之間，接收前級(jí)放大器所輸出的放大后的音頻信號(hào)，根據(jù)溫度檢測(cè)器所輸出的溫度，調(diào)整放大后的音頻信號(hào)的大小。在另一實(shí)施例中，上述衰減器包括一晶體管以及一電阻。上述晶體管包括一柵極、一第一源漏極以及一第二源漏極，其柵極接收該溫度信號(hào)，其第一源漏極耦接該前級(jí)放大器，并接收該放大后的音頻信號(hào)。上述電阻包括一第一端以及一第二端，其第一端耦接該晶體管的第一源漏極，其第二端耦接一共接電壓。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述之音頻功率放大電路，上述衰減器包括N個(gè)傳輸閘以及N+1個(gè)電阻。每一個(gè)傳輸閘分別包括一輸入端、一輸出端，每一個(gè)輸出端耦接該輸出級(jí)放大器。每一個(gè)電阻分別包括一第一端以及一第二端，第一個(gè)電阻的第一端耦接該前級(jí)放大器，并接收該放大后的音頻信號(hào)，第N+1個(gè)電阻的第二端耦接一共接電壓，第K個(gè)電阻的第二端耦接第K+1個(gè)電阻的第一端，第K個(gè)電阻的第二端耦接第K個(gè)傳輸閘的輸入端。其中，根據(jù)該溫度信號(hào)的大小，決定該些N個(gè)傳輸閘的導(dǎo)通與截止，其中，K與N為自然數(shù)，0 < K < N。在另一實(shí)施例中，上述衰減器包括一放大器、一第一電阻、N+1個(gè)第二電阻以及N 個(gè)傳輸間。放大器包括一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端。第一電阻包括一第一端以及一第二端，其第一端耦接該前級(jí)放大器，并接收該放大后的音頻信號(hào)，其第二端耦接該放大器的第一輸入端。每一個(gè)第二電阻分別包括一第一端以及一第二端，每一個(gè)第二電阻的第一端耦接該放大器的第一輸入端，第一個(gè)第二電阻的第二端耦接該放大器的輸出端。 N個(gè)傳輸間，每一個(gè)傳輸間分別包括一輸入端以及一輸出端，第K個(gè)傳輸間的輸入端耦接第 K+1個(gè)第二電阻的第二端，每一個(gè)傳輸閘的輸出端耦接該放大器的輸出端。根據(jù)該溫度信號(hào)的大小，決定該些N個(gè)傳輸閘的導(dǎo)通與截止，其中，K與N為自然數(shù)，0 < K彡N。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述之音頻功率放大電路，上述溫度檢測(cè)器包括一熱電偶以及一放大器。上述熱電偶包括一第一金屬線以及一第二金屬線，其中該第一金屬線的第一端連接該第二金屬線的第一端，其中該第一金屬線的第一端接觸輸出級(jí)放大器。上述放大器耦接該第一金屬線以及該第二金屬線的第二端，以輸出一溫度信號(hào)。本發(fā)明另外提供一種整合式音頻功率放大電路，此整合式音頻功率放大電路包括前級(jí)放大器、輸出級(jí)放大器、溫度檢測(cè)器以及增益調(diào)整電路。前級(jí)放大器用以接收一音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大，以產(chǎn)生一放大后的音頻信號(hào)。輸出級(jí)放大器用以接收該放大后的音頻信號(hào)，并輸出給后級(jí)的負(fù)載。溫度檢測(cè)器用以偵測(cè)輸出級(jí)放大器的溫度，以輸出一溫度信號(hào)。 增益調(diào)整電路用以根據(jù)溫度信號(hào)的大小，調(diào)整前級(jí)放大器所輸出的放大后的音頻信號(hào)的大小，其中上述前級(jí)放大器、上述輸出級(jí)放大器、上述溫度檢測(cè)器以及上述增益調(diào)整電路整合于同一集成電路中。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述之整合式音頻功率放大電路，上述溫度檢測(cè)器包括一二極管、一參考電壓產(chǎn)生器以及一放大器。上述二極管包括一陽(yáng)極以及一陰極，陽(yáng)極耦接一偏壓，陰極耦接一共接電壓，其中二極管配置于整合式音頻功率放大電路的發(fā)熱源附近。 上述參考電壓產(chǎn)生器用以產(chǎn)生一參考電壓。上述放大器包括一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，其第一輸入端耦接該二極管的陽(yáng)極，其第二輸入端耦接該參考電壓產(chǎn)生器， 以接收該參考電壓，其輸出端用以輸出一溫度信號(hào)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，上述參考電壓產(chǎn)生器包括一帶隙參考電路。
本發(fā)明另外提供一種音頻放大電路的散熱保護(hù)方法，此方法包括下列步驟(a) 檢測(cè)音頻放大電路的發(fā)熱源的一溫度大??；(b)判斷溫度大小是否大于一溫度門(mén)檻；(c)當(dāng)溫度大小小于溫度門(mén)檻，回到步驟(b)；以及(d)當(dāng)溫度大小大于溫度門(mén)檻，根據(jù)溫度大小， 調(diào)整音頻放大電路的輸出信號(hào)的大小，其中，溫度大小越高，音頻放大電路的輸出信號(hào)的大小被調(diào)整的越小。本發(fā)明之精神是在于將溫度保護(hù)整合增益調(diào)整機(jī)制，只要溫度高于預(yù)設(shè)的門(mén)檻值，就隨著溫度的高低，逐步降低增益。如此，可以避免播放的聲音中斷，也減少使用者的聽(tīng)覺(jué)上有不舒服的感覺(jué)。為讓本發(fā)明之上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是先前技術(shù)的音頻放大器的電路方塊圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)方法的步驟流程圖；圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的電路圖；圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的電路方塊圖；圖5則是本發(fā)明第四實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的衰減器404的電路圖；圖6則是本發(fā)明第五實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的衰減器404的另一電路圖；圖7則是本發(fā)明第六實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的衰減器404的另一電路圖；圖8是本發(fā)明第七實(shí)施例的整合式音頻功率放大電路的電路圖；圖9是本發(fā)明第八實(shí)施例的音頻放大電路的散熱保護(hù)方法的流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明101,201 前級(jí)放大器102,202 輸出級(jí)放大器103 反饋電路Vin:輸入信號(hào)、音頻信號(hào)Va 放大后的輸入信號(hào)、放大后的音頻信號(hào)104 喇叭203 溫度檢測(cè)器204、404 增益調(diào)整電路301 差動(dòng)對(duì)302:可調(diào)整電流源1301:電流205 喇叭5Ol 晶體管502、R801:電阻
7
Vc 被衰減后的電壓A601 放大器T601 第一晶體管T602 第二晶體管T603 第三晶體管R601 第一電阻肪01 第二電阻R603 第三電阻R604:第四電阻R605:第五電阻R606 第六電阻TC 溫度控制信號(hào)T701 第一傳輸閘T702 第二傳輸閘T703 第三傳輸閘R701 第一電阻R702:第二電阻R703 第三電阻R704:第四電阻801 二極管802 放大器803:參考電壓產(chǎn)生器VTC 溫度信號(hào)VREF 參考電壓S901 S904 本發(fā)明實(shí)施例的各步驟
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的電路方塊圖。請(qǐng)參考圖2，此音頻放大器包括前級(jí)放大器201、輸出級(jí)放大器202、溫度檢測(cè)器203以及增益調(diào)整電路204。前級(jí)放大器201用以接收一音頻信號(hào)Vin，并進(jìn)行放大，以產(chǎn)生一放大后的音頻信號(hào)Va。輸出級(jí)放大器202用以接收放大后的音頻信號(hào)Va，并輸出給后級(jí)的負(fù)載205 ( — 般是喇叭)。溫度檢測(cè)器203用以偵測(cè)輸出級(jí)放大器202的溫度，以輸出一溫度信號(hào)。由于輸出級(jí)放大器203是用于推動(dòng)負(fù)載，消耗的功率相對(duì)較大，因此是音頻放大器主要的熱源。 增益調(diào)整電路204用以根據(jù)溫度信號(hào)的大小，調(diào)整前級(jí)放大器201的增益。當(dāng)溫度越高，前級(jí)放大器201的增益被調(diào)整的越小，輸出級(jí)放大器202輸出給負(fù)載 205的電流越小，使用者所聽(tīng)到的聲音也會(huì)變小聲。由于聲音的大小聲是隨著溫度的升高而漸漸變小，而不是瞬間關(guān)閉。當(dāng)溫度降低，增益又會(huì)在調(diào)高，聲音也會(huì)漸漸變大。因此聲音不會(huì)瞬間關(guān)閉，避免使用者聽(tīng)覺(jué)上的不舒服感。
一般來(lái)說(shuō)，如上述增益調(diào)整電路204以及溫度檢測(cè)器203可以被視為是一自動(dòng)增益調(diào)整(Auto Gain Control)電路。自動(dòng)增益調(diào)整電路可以分成增益受控放大電路(即本案的增益調(diào)整電路204)和控制信號(hào)形成電路(即本案的溫度檢測(cè)器20 兩部分。以下實(shí)施例分別對(duì)本發(fā)明的兩大電路進(jìn)行說(shuō)明。第二實(shí)施例圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的電路圖。請(qǐng)參考圖3， 此實(shí)施例是第一實(shí)施例的較詳細(xì)電路，其中，前級(jí)放大器201的部份僅繪示出差動(dòng)對(duì)301輸入的部份，而增益調(diào)整電路則以一個(gè)可調(diào)整電流源302來(lái)作舉例。在此實(shí)施例中，可調(diào)整電流源302是由N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管實(shí)施(N-MOSFET)。由此實(shí)施例的電路圖可以知道，由于前級(jí)放大器的增益是由差動(dòng)對(duì)的互導(dǎo)(gm)所決定，只要調(diào)整了電流1301， 就可以調(diào)整互導(dǎo)(gm)，進(jìn)一步的就調(diào)整了整體電路的增益。因此，在此實(shí)施例中，當(dāng)溫度升高，隨著溫度變化的電壓Vb就會(huì)下降，電流1301也會(huì)跟著下降，前級(jí)放大器201的增益也就跟著下降。第三實(shí)施例圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的電路方塊圖。請(qǐng)參考圖4，與圖2較為不同的是，此實(shí)施例的增益調(diào)整電路404是耦接在前級(jí)放大器201與輸出級(jí)放大器202之間，是以衰減器404的形式設(shè)計(jì)。此種設(shè)計(jì)主要是用來(lái)衰減前級(jí)放大器201 所輸出的信號(hào)Va的大小。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，Va信號(hào)便會(huì)被縮小，輸出級(jí)放大器202便會(huì)以較小的電流驅(qū)動(dòng)喇叭205。由于驅(qū)動(dòng)電流較小，溫度便會(huì)隨之下降。第四實(shí)施例圖5則是本發(fā)明第四實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的衰減器404的電路圖。請(qǐng)參考圖5，此衰減器404是由一個(gè)晶體管501以及一電阻502所構(gòu)成。當(dāng)溫度上升時(shí)，溫度檢測(cè)器203輸出的信號(hào)Vb會(huì)變小。由于晶體管501相當(dāng)是一個(gè)電壓控制的電阻， Vb變小則電壓控制的電阻501變大，因此Va信號(hào)藉由晶體管501與電阻502的分壓被衰減成Vc。第五實(shí)施例圖6則是本發(fā)明第五實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的衰減器404的另一電路圖。請(qǐng)參考圖6，此衰減器404是由一個(gè)放大器A601、第一晶體管T601、第二晶體管 T602、第三晶體管T603以及第一電阻R601、第二電阻R602、第三電阻R603、第四電阻R604、 第五電阻R605以及第六電阻R606所構(gòu)成。在此實(shí)施例中，第一晶體管T601、第二晶體管 T602以及第三晶體管T603的功能是作為開(kāi)關(guān)。溫度檢測(cè)器203在此實(shí)施例中是用溫度控制信號(hào)TC來(lái)控制第一晶體管T601、第二晶體管T602以及第三晶體管T603的導(dǎo)通與否。所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道，實(shí)際的電路設(shè)計(jì)上，溫度檢測(cè)器203會(huì)分別被耦接到第一晶體管T601、第二晶體管T602以及第三晶體管T603的柵極，而在此實(shí)施例中，上述的耦接關(guān)系并未被繪示出。溫度檢測(cè)器203所輸出的溫度控制信號(hào)TC可以被設(shè)計(jì)為例如是數(shù)位的型態(tài)。當(dāng)溫度上升的越高，溫度檢測(cè)器203控制越多晶體管T601、T602、T603被導(dǎo)通。由于本實(shí)施例的衰減器404的增益可以近似如下ANREQ/R605其中，REQ是第一晶體管T601、第二晶體管T602、第三晶體管T603以及第一電阻 R601、第二電阻R602、第三電阻R603、第四電阻R604所構(gòu)成的等效電阻。因此當(dāng)?shù)刃щ娮?REQ越小，增益越小。因此，當(dāng)溫度上升，晶體管T601、T602、T603被導(dǎo)通的越多，則等效電阻REQ越小。被輸出的信號(hào)Vc也會(huì)越小。雖然在此實(shí)施例僅舉出三個(gè)晶體管T601、T602、T603,并且并聯(lián)三個(gè)電阻R601、 R602、R603作為例子，但是，所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道，晶體管的數(shù)目與電阻的數(shù)目是可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)來(lái)改變的。故本發(fā)明不以此實(shí)施例為限。另外，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道，N型晶體管T601、T602、T603可以用傳輸閘或P型晶體管來(lái)取代，在此不予贅述。第六實(shí)施例圖7則是本發(fā)明第六實(shí)施例的內(nèi)建熱保護(hù)電路的音頻放大器的衰減器404的另一電路圖。請(qǐng)參考圖7，在此實(shí)施例中，此衰減器404是由第一傳輸閘T701、第二傳輸閘T702、 第三傳輸閘T703、第一電阻R701、第二電阻R702、第三電阻R703以及第四電阻R704所構(gòu)成。其耦接關(guān)系如圖7所繪示。所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道，實(shí)際的電路設(shè)計(jì)上，溫度檢測(cè)器203會(huì)分別被耦接到第一傳輸閘T701、第二傳輸閘T702以及第三傳輸閘 T703。同樣的，溫度檢測(cè)器203所輸出的溫度控制信號(hào)TC可以被設(shè)計(jì)為例如是數(shù)位的型態(tài)。 較為不同的是，第五實(shí)施例的晶體管T601、T602以及T603可以同時(shí)被導(dǎo)通，在此第六實(shí)施例中，為了設(shè)計(jì)的方便性，傳輸閘T701、T702以及Τ703僅可選擇其中之一被導(dǎo)通。為了說(shuō)明本實(shí)施例，先假設(shè)溫度共有三個(gè)門(mén)檻Tl Τ3，且Τ3 > Τ2 > Tl。當(dāng)溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度Tl時(shí)，僅只有第一傳輸閘Τ701被導(dǎo)通，此時(shí)Vc = VaX (R702+R703+R704) / (R701+R702+R703+R704)當(dāng)溫度上升到上述第一預(yù)設(shè)溫度Tl與第二預(yù)設(shè)溫度Τ2之間時(shí)，第一傳輸閘Τ701 被截止而第二傳輸間Τ702被導(dǎo)通。此時(shí)Vc = VaX (R703+R704) / (R701+R702+R703+R704)當(dāng)溫度再次升高到第二預(yù)設(shè)溫度Τ2與第三預(yù)設(shè)溫度之間時(shí)，第二傳輸閘Τ702被截止而第三傳輸間Τ703被導(dǎo)通。此時(shí)Vc = VaX (R704)/(R701+R702+R703+R704)由上述實(shí)施例可知，溫度越高，則輸出級(jí)放大器202所接收到的信號(hào)Vc越小。如此便可以適當(dāng)?shù)乜刂茰囟仍谝欢ǖ念A(yù)設(shè)范圍內(nèi)。上述實(shí)施例雖然是以傳輸閘Τ701、Τ702以及Τ703作為舉例，但是，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道，傳輸閘指示開(kāi)關(guān)的功能，任何具有開(kāi)關(guān)功能的元件(例如晶體管)都可以取而代之。另外，上述實(shí)施例雖然只使用三個(gè)傳輸閘，但是，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道，傳輸閘的數(shù)目與電阻的數(shù)目是可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)來(lái)改變的，故本發(fā)明不以此實(shí)施例為限。第七實(shí)施例為了讓溫度檢測(cè)器203可以與前級(jí)放大器201、輸出級(jí)放大器202以及增益調(diào)整電路204整合在一起，第七實(shí)施例提出了一個(gè)整合式音頻功率放大電路。此整合式音頻功率放大電路整合了溫度檢測(cè)器203、前級(jí)放大器201、輸出級(jí)放大器202以及增益調(diào)整電路204 于同一集成電路中。圖8是本發(fā)明第七實(shí)施例的整合式音頻功率放大電路的電路圖。請(qǐng)參考圖8，在此實(shí)施例中，溫度檢測(cè)器203是使用電阻R801、二極管801、放大器802以及參考電壓產(chǎn)生器803，其中，二極管801配置于輸出級(jí)放大器202的附近。由于二極管801的障壁電壓(Barrier Potential)會(huì)隨著溫度改變。舉例來(lái)說(shuō)，硅構(gòu)成的二極管的障壁電壓每上升一度減少2. 5mV。另外，為了使溫度信號(hào)VTC能夠準(zhǔn)確的隨著溫度改變，參考電壓產(chǎn)生器803的參考電壓VREF是利用能隙電壓參考(Bandgap Voltage Reference)電路所產(chǎn)生。此能隙電壓參考電路所產(chǎn)生的參考電壓VREF可以達(dá)到不隨溫度改變。此溫度檢測(cè)器203的電路是利用放大器802將隨著溫度變動(dòng)的二極管801的障壁電壓與不隨溫度改變的參考電壓VREF 的電壓差值放大。此第七實(shí)施例的溫度檢測(cè)器203可以用來(lái)控制第二實(shí)施例的增益調(diào)整電路或第四實(shí)施例的衰減器。此第七實(shí)施例的溫度檢測(cè)器203若要控制第五實(shí)施例或第六實(shí)施例的衰減器，必須要額外設(shè)計(jì)類(lèi)比數(shù)位轉(zhuǎn)換器，將溫度信號(hào)VTC轉(zhuǎn)為數(shù)位信號(hào)以控制上述第五實(shí)施例或第六實(shí)施例的開(kāi)關(guān)。第八實(shí)施例由上述實(shí)施例，可以被歸納成一個(gè)音頻放大電路的散熱保護(hù)方法。圖9是本發(fā)明第八實(shí)施例的音頻放大電路的散熱保護(hù)方法的流程圖。請(qǐng)參考圖9，此方法包括下列步驟步驟S9Ol:開(kāi)始。步驟S902 檢測(cè)音頻放大電路的發(fā)熱源的一溫度大小。步驟S903 判斷上述溫度大小是否大于一溫度門(mén)檻。當(dāng)溫度大小小于該溫度門(mén)檻，回到步驟S902，持續(xù)檢測(cè)溫度。當(dāng)溫度大小大于上述溫度門(mén)檻，執(zhí)行步驟S904。步驟S904 根據(jù)上述溫度大小，調(diào)整音頻放大電路的輸出信號(hào)的大小，其中，當(dāng)溫度大小越高，音頻放大電路的輸出信號(hào)的大小調(diào)整的越小。綜上所述，本發(fā)明之精神是在于將溫度保護(hù)整合增益調(diào)整機(jī)制，只要溫度高于預(yù)設(shè)的門(mén)檻值，就隨著溫度的高低，逐步降低增益。如此，可以避免播放的聲音中斷，也減少使用者的聽(tīng)覺(jué)上有不舒服的感覺(jué)。在較佳實(shí)施例之詳細(xì)說(shuō)明中所提出之具體實(shí)施例僅用以方便說(shuō)明本發(fā)明之技術(shù)內(nèi)容，而非將本發(fā)明狹義地限制于上述實(shí)施例，在不超出本發(fā)明之精神及以下申請(qǐng)專(zhuān)利范圍之情況，所做之種種變化實(shí)施，皆屬于本發(fā)明之范圍。因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
1權(quán)利要求
1.一種音頻功率放大電路，其特征在于，所述的電路包括一前級(jí)放大器，用以接收一音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大，以產(chǎn)生一放大后的音頻信號(hào)； 一輸出級(jí)放大器，接收所述的放大后的音頻信號(hào)，并輸出給后級(jí)的負(fù)載； 一溫度檢測(cè)器，用以偵測(cè)所述的輸出級(jí)放大器的溫度，以輸出一溫度信號(hào)；以及一增益調(diào)整電路，用以根據(jù)溫度信號(hào)的大小，調(diào)整所述的前級(jí)放大器所輸出的放大后的音頻信號(hào)的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻功率放大電路，其特征在于，所述的前級(jí)放大器包括一差動(dòng)對(duì)。
3.如權(quán)利要求2所述的音頻功率放大電路，其特征在于，所述的增益調(diào)整電路包括 一可調(diào)整電流源，耦接所述的差動(dòng)對(duì)以及所述的溫度檢測(cè)器，用以根據(jù)所述的溫度檢測(cè)器所輸出的溫度信號(hào)，調(diào)整供應(yīng)給所述的差動(dòng)對(duì)的一直流偏壓電流。
4.如權(quán)利要求1所述的音頻功率放大電路，其特征在于，所述的增益調(diào)整電路包括 一衰減器，耦接在所述的前級(jí)放大器與輸出級(jí)放大器之間，接收所述的前級(jí)放大器所輸出的所述的放大后的音頻信號(hào)，根據(jù)所述的溫度檢測(cè)器所輸出的溫度，調(diào)整所述的放大后的音頻信號(hào)的大小。
5.如權(quán)利要求4所述的音頻功率放大電路，其特征在于，所述的衰減器包括一晶體管，包括一柵極、一第一源漏極以及一第二源漏極，其柵極接收所述的溫度信號(hào)，其第一源漏極耦接所述的前級(jí)放大器，并接收所述的放大后的音頻信號(hào)；一電阻，包括一第一端以及一第二端，其第一端耦接所述的晶體管的第一源漏極，其第二端耦接一共接電壓。
6.如權(quán)利要求4所述的音頻功率放大電路，其特征在于，所述的衰減器包括N個(gè)傳輸間，每一個(gè)傳輸間分別包括一輸入端、一輸出端，每一個(gè)輸出端耦接所述的輸出級(jí)放大器；N+1個(gè)電阻，每一個(gè)電阻分別包括一第一端以及一第二端，第一個(gè)電阻的第一端耦接所述的前級(jí)放大器，并接收所述的放大后的音頻信號(hào)，第N+1個(gè)電阻的第二端耦接一共接電壓，第K個(gè)電阻的第二端耦接第K+1個(gè)電阻的第一端，第K個(gè)電阻的第二端耦接第K個(gè)傳輸閘的輸入端，其中，根據(jù)所述的溫度信號(hào)的大小，決定所述的N個(gè)傳輸閘的導(dǎo)通與截止， 其中，K與N為自然數(shù)，0 <K彡N。
7.如權(quán)利要求4所述的音頻功率放大電路，其特征在于，所述的衰減器包括 一放大器，包括一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端；一第一電阻，包括一第一端以及一第二端，其第一端耦接所述的前級(jí)放大器，并接收所述的放大后的音頻信號(hào)，其第二端耦接所述的放大器的第一輸入端；Ν+1個(gè)第二電阻，每一個(gè)第二電阻分別包括一第一端以及一第二端，每一個(gè)第二電阻的第一端耦接所述的放大器的第一輸入端，第一個(gè)第二電阻的第二端耦接所述的放大器的輸出端；N個(gè)傳輸間，每一個(gè)傳輸間分別包括一輸入端以及一輸出端，第K個(gè)傳輸間的輸入端耦接第Κ+1個(gè)第二電阻的第二端，每一個(gè)傳輸閘的輸出端耦接所述的放大器的輸出端， 其中，根據(jù)所述的溫度信號(hào)的大小，決定所述的N個(gè)傳輸閘的導(dǎo)通與截止，其中，K與N為自然數(shù)，0 <K彡N。
8.如權(quán)利要求1所述的音頻功率放大電路，其特征在于，所述的溫度檢測(cè)器包括一熱電偶，包括一第一金屬線以及一第二金屬線，其中所述的第一金屬線的第一端連接所述的第二金屬線的第一端，其中所述的第一金屬線的第一端接觸所述的輸出級(jí)放大器；一放大器，耦接所述的第一金屬線及所述的第二金屬線的第二端，以輸出一溫度信號(hào)。
9.一種整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的電路包括一前級(jí)放大器，用以接收一音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大，以產(chǎn)生一放大后的音頻信號(hào)； 一輸出級(jí)放大器，接收所述的放大后的音頻信號(hào)，并輸出給后級(jí)的負(fù)載； 一溫度檢測(cè)器，用以偵測(cè)所述的輸出級(jí)放大器的溫度，以輸出一溫度信號(hào)；以及一增益調(diào)整電路，用以根據(jù)溫度信號(hào)的大小，調(diào)整所述的前級(jí)放大器所輸出的放大后的音頻信號(hào)的大小，其中所述的前級(jí)放大器、所述的輸出級(jí)放大器、所述的溫度檢測(cè)器以及所述的增益調(diào)整電路整合于同一集成電路中。
10.如權(quán)利要求9所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的前級(jí)放大器包括一差動(dòng)對(duì)。
11.如權(quán)利要求10所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的增益調(diào)整電路包括一可調(diào)整電流源，耦接所述的差動(dòng)對(duì)以及所述的溫度檢測(cè)器，用以根據(jù)所述的溫度檢測(cè)器所輸出的溫度信號(hào)，調(diào)整供應(yīng)給所述的差動(dòng)對(duì)的一直流偏壓電流。
12.如權(quán)利要求9所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的增益調(diào)整電路包括一衰減器，耦接在所述的前級(jí)放大器與輸出級(jí)放大器之間，接收所述的前級(jí)放大器所輸出的所述的放大后的音頻信號(hào)，根據(jù)所述的溫度檢測(cè)器所輸出的溫度，調(diào)整所述的放大后的音頻信號(hào)的大小。
13.如權(quán)利要求12所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的衰減器包括 一晶體管，包括一柵極、一第一源漏極以及一第二源漏極，其柵極接收所述的溫度信號(hào)，其第一源漏極耦接所述的前級(jí)放大器，并接收所述的放大后的音頻信號(hào)；一電阻，包括一第一端以及一第二端，其第一端耦接所述的晶體管的第一源漏極，其第二端耦接一共接電壓。
14.如權(quán)利要求12所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的衰減器包括 N個(gè)傳輸間，每一個(gè)傳輸間分別包括一輸入端、一輸出端，每一個(gè)輸出端耦接所述的輸出級(jí)放大器；Ν+1個(gè)電阻，每一個(gè)電阻分別包括一第一端以及一第二端，第一個(gè)電阻的第一端耦接所述的前級(jí)放大器，并接收所述的放大后的音頻信號(hào)，第Ν+1個(gè)電阻的第二端耦接一共接電壓，第K個(gè)電阻的第二端耦接第Κ+1個(gè)電阻的第一端，第K個(gè)電阻的第二端耦接第K個(gè)傳輸閘的輸入端，其中，根據(jù)所述的溫度信號(hào)的大小，決定所述的N個(gè)傳輸閘的導(dǎo)通與截止， 其中，K與N為自然數(shù)，0 <Κ彡N。
15.如權(quán)利要求12所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的衰減器包括一放大器，包括一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端；一第一電阻，包括一第一端以及一第二端，其第一端耦接所述的前級(jí)放大器，并接收所述的放大后的音頻信號(hào)，其第二端耦接所述的放大器的第一輸入端；N+1個(gè)第二電阻，每一個(gè)第二電阻分別包括一第一端以及一第二端，每一個(gè)第二電阻的第一端耦接所述的放大器的第一輸入端，第一個(gè)第二電阻的第二端耦接所述的放大器的輸出端；N個(gè)傳輸間，每一個(gè)傳輸間分別包括一輸入端以及一輸出端，第K個(gè)傳輸間的輸入端耦接第K+1個(gè)第二電阻的第二端，每一個(gè)傳輸閘的輸出端耦接所述的放大器的輸出端， 其中，根據(jù)所述的溫度信號(hào)的大小，決定所述的N個(gè)傳輸閘的導(dǎo)通與截止， 其中，K與N為自然數(shù)，0 <K彡N。
16.如權(quán)利要求9所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的溫度檢測(cè)器包括一二極管，包括一陽(yáng)極以及一陰極，所述的陽(yáng)極耦接一偏壓，所述的陰極耦接一共接電壓，其中所述的二極管配置于所述的整合式音頻功率放大電路的發(fā)熱源附近； 一參考電壓產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生一參考電壓；一放大器，包括一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，其第一輸入端耦接所述的二極管的陽(yáng)極，其第二輸入端耦接所述的參考電壓產(chǎn)生器，以接收所述的參考電壓，其輸出端用以輸出一溫度信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的整合式音頻功率放大電路，其特征在于，所述的參考電壓產(chǎn)生器包括一帶隙參考電路。
18.一種音頻放大電路的散熱保護(hù)方法，其特征在于，所述的方法包括(a)檢測(cè)所述的音頻放大電路的發(fā)熱源的一溫度大?。?b)判斷所述的溫度大小是否大于一溫度門(mén)檻；(c)當(dāng)所述的溫度大小小于所述的溫度門(mén)檻，回到步驟(b)；以及(d)當(dāng)所述的溫度大小大于所述的溫度門(mén)檻，根據(jù)所述的溫度大小，調(diào)整所述的音頻放大電路的輸出信號(hào)的大小，其中，所述的溫度大小越高，所述的音頻放大電路的輸出信號(hào)的大小被調(diào)整的越小。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種音頻功率放大電路的熱保護(hù)電路與方法，此音頻功率放大電路包括前級(jí)放大器、輸出級(jí)放大器、溫度檢測(cè)器以及增益調(diào)整電路。前級(jí)放大器用以接收一音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大，以產(chǎn)生一放大后的音頻信號(hào)。輸出級(jí)放大器用以接收該放大后的音頻信號(hào)，并輸出給后級(jí)的負(fù)載。溫度檢測(cè)器用以偵測(cè)輸出級(jí)放大器的溫度，以輸出一溫度信號(hào)。增益調(diào)整電路用以根據(jù)溫度信號(hào)的大小，調(diào)整前級(jí)放大器所輸出的放大后的音頻信號(hào)的大小。
文檔編號(hào)H03F1/52GK102468808SQ20101053437
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者廖棟才, 李公望 申請(qǐng)人:凌通科技股份有限公司