專利名稱：一體化的三信道音頻信號放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一功率放大電子裝置，尤指音頻信號放大器，系一種可以多信道方式選擇功率輸出電平之功率放大器。該裝置將至少三條以上的可供選擇的放大信道集合于單一集成電路內(nèi)，使得根據(jù)所選擇的方式，可作為單信道、雙信道或三信道的放大器來使用，并輸出不同的功率。屬電子器件。
目前，使用獨立的放大器以形成兩條信道的橋式結(jié)構(gòu)，如立體聲系統(tǒng)中所見之雙信道結(jié)構(gòu)，在技術(shù)上是眾所周知的。此類用于音響系統(tǒng)的電路是很常用的。在功率來源受到限制、希望使用便宜的電路卻獲得較強音響輸出的情況下尤為如此。
近來，此雙信道的橋式電路已與計算機電腦的聲卡聯(lián)合使用。在此類應(yīng)用中，計算機聲卡的放大能力受到其功率管理方式的限制。在這種情況下，計算機的聲卡放大器與一外部音響放大器結(jié)成橋式結(jié)構(gòu)以向擴音器提供功率。通過適當?shù)剡x擇及平衡組成元件，橋式電路結(jié)構(gòu)可使擴音器的功率輸出倍增，正如美國第5,586,194號專利中的例子所述。
橋式結(jié)構(gòu)的獨立功率放大器的應(yīng)用包括開發(fā)成對放大器，該放大器可通過外部控制手段，從立體聲系統(tǒng)之獨立操作方式，切換至增加單擴音器音響功率輸出之橋式操作方式，通過適當?shù)卦O(shè)計集成電路元件，可形成一種與目前的雙信道獨立操作裝置同樣、最低限度地使用連接引線的裝置。
最近，諸如光碟存儲器(CD-ROM)及數(shù)字影碟播放機(DVD)等計算機多媒體裝置的發(fā)展，產(chǎn)生了在計算機功率來源有限的情況下對于音響功率輸出的額外需要。與足夠的音響功率及擴音系統(tǒng)一起使用時，這些計算機多媒體裝置可產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的音響效果。
本實用新型的目的在于，允許一組一體化集成電路中選擇三信道、雙信道或單信道的功率放大方式，當需用較少的信道向輸出負載提供增強的功率時，可并聯(lián)放大器信道，并通過使用變壓器與輸出負載相連接的D級操作放大器，以增強潛在的功率輸出。
本實用新型一種一體化的三信道音頻信號放大器，系可以多信道方式選擇功率輸出電平之功率放大器，其包含有一信號輸出預(yù)放大器，包括一控制輸入信號特征的壓縮及限制線路元件，供向預(yù)定數(shù)目的預(yù)放大器輸入信號，該各預(yù)放大器輸出信號至一信號控制器及一求和及低通濾波器，其中該求和及低通濾波器向該信號控制器輸出信號，而該信號控制器則可具有可供選擇的輸入至輸出信號，乃由一外部的信道輸出選擇引線控制；三放大器信道，系與該信號控制器的輸出端相連接，其中該每一放大器信道各有一個與H形電橋相連接的H形電橋控制器，而其輸出端是與一輸出負載在外部相連接的；三可互相橋接的外部信號路徑；及一電壓穩(wěn)定供應(yīng)器，系于該功率放大器內(nèi)部以供內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)。
其中，該各H形電橋系作為一個D級放大器操作，該D級放大器是通過一變壓器與輸出負載相連接的。
其中，向該輸出負載輸出信號的選擇是通過該信號控制器來實現(xiàn)的。
其中，向該輸出負載輸出之信號的選擇是通過并聯(lián)輸出信號的路徑來實現(xiàn)的。
其中，該信號控制器是由外部的信道輸出選擇器之控制插頭來設(shè)定的，以向其中兩個放大器信道分配兩路中高頻信號，而另一第三路低頻信號則傳給其中之另一條放大器信道。
其中，音量、靜音及高音的控制是通過該輸入預(yù)放大器連接外部引線來實現(xiàn)的，而信號的電平和范圍亦是由與求和及低通濾波器連接的外部引線來控制的。
其中，向該輸出負載輸出信號的先擇是通過將信號控制器信號分配方式的設(shè)定與必要時輸出信號路徑的并聯(lián)相結(jié)合方式來實現(xiàn)的。
其中，該放大器包含有三路中高頻信號的輸出，其中兩條放大器信道并聯(lián)，通過一路中高頻信號向該輸出負載提供增強的功率，并向另一個輸出負載提供低頻信號。
其中，該放大器提供了另兩路高頻信號，并將兩條放大器信道并聯(lián)，向兩個輸出負載之一提供增強功率。
其中，該放大器信道與該輸出負載系通過收音機變壓器相連接。
本實用新型的優(yōu)點是它可以用于三信道音響功率放大器，以支持需要三條獨立放大器信道支持的諸如環(huán)繞音效擴音系統(tǒng)，該集成電路裝置含有控制電路，使得可以三信道、雙信道或單信道的方式來使用該裝置，以向較少的擴音器提供增強的功率輸出?？梢远嘈诺婪绞桨凑招枰x擇功率輸出，增強了潛在的功率輸出，大大的改善了音響效果。
典型的A級或AB級操作放大器通常只能達到平均60％以下的效率。因此，在本實用新型里使有D級操作放大器，它是用平衡電橋連接、且通過變壓器與輸出負載或擴音器相連接的。在此種結(jié)構(gòu)中，該D級操作放大器在理論上能達到85％以上的效率。
本實用新型具有如下附圖圖1A至圖1G顯示了該集成電路在各種界面連接方式下的功能方塊圖。
圖2顯示了一種完全的H形橋式輸出電路。
圖3顯示了一種帶中央抽頭變壓器的H形橋式輸出電路。
圖中標號如下1放大器 2放大器信道3前置放大及控制器(預(yù)放大器)4壓縮及限制線路 5求和及低通濾波器 6負載7信號控制器 8信號路徑 9H形電橋控制器10 H形電橋11信道輸出選擇器 12電壓穩(wěn)定供應(yīng)器茲結(jié)合實施例并配合
如下請參閱圖1A所示，該一體化三信道音頻信號放大器1包含有三條放大器信道2，以及一信號輸入前置放大及控制器(預(yù)放大器)3中。該前置放大及控制3包括三個預(yù)放大器及一控制輸入信號特征的壓縮及限制線路4。其中，一求和及低通濾波器5接收來自該輸入前置放大及控制器3的信號，并向所選擇的放大器信道提供低頻特征信號。
向輸出負載6輸出之信號的選擇是通過設(shè)定信號控制器7來實現(xiàn)的，在必要時，通過并聯(lián)輸出信號的路徑8來實現(xiàn)。該三條放大器信道2由完全相同的H形電橋控制器9以及H形電橋10組成。如圖1A所示，信號控制器7是由外部的信道輸出選擇器11之控制插頭來設(shè)定的，以向兩個放大器信道分配兩路中高頻信號。第三路低頻信號則傳給其余的那條放大器信道2。
音量控制、靜音及高音調(diào)制是通過與輸入預(yù)放大器3連接的外部引線來實現(xiàn)的。信號的電平和范圍是由與求和及低通濾波器5連接的外部引線來控制的。典型的外部電壓供應(yīng)引線如圖所示。
請參閱圖1B至圖1G所示，其它各種變通方式的信號選擇的結(jié)構(gòu)如圖所示，是通過將信號控制器7信號分配方式的設(shè)定與必要時輸出信號路徑的并聯(lián)相結(jié)合的方式來實現(xiàn)的。圖1B提供了三路中高頻信號的輸出。圖1C將兩條放大器信道2并聯(lián)，通過一路中高頻信號向輸出負載6提供增強的功率，并向另一個輸出負載6提供低頻信號。
圖1D則與圖1C相反，為增強功率的低頻信號提供并聯(lián)信道，又提供另一路中高頻信號。圖1E提供了兩路中高頻信號，并將兩條放大信道2并聯(lián)，向兩個輸出負載6之一提供增強功率。
圖1F與圖1G顯示了所有三條放大器信道2均被并聯(lián)。圖1F提供了最大功率輸出的低頻信號，圖1G則提供最大功率輸出的中高頻信號。
H形電橋是以D級放大器的形式實現(xiàn)的。該D級放大器是通過變壓器與通常是一個擴音器的輸出負載相連接的。該H型電橋控制器9將從信號控制器7接收來的模擬信號轉(zhuǎn)換為交換信號，正如通過使用脈沖寬度調(diào)制器的轉(zhuǎn)換，以用于D級放大器操作的例子。D級放大器的使用允許某一特定的放大器信道2在電壓偏低的情況下操作。該放大器信道2與輸出負載6通過收音機變壓器連接。如果需要更強的功率，可將一條放大器信道作為另一條的從屬放大器信道。
該信道放大器1有一內(nèi)部電壓穩(wěn)定供應(yīng)器12，進行電壓調(diào)節(jié)，以防止外部供應(yīng)電壓的波動。
權(quán)利要求1.一種一體化的三信道音頻信號放大器，系可以多信道方式選擇功率輸出電平之功率放大器，其特征在于其包含一信號輸出預(yù)放大器，包括一控制輸入信號特征的壓縮及限制線路元件，供向預(yù)定數(shù)目的預(yù)放大器輸入信號，該各預(yù)放大器輸出信號至一信號控制器及一求和及低通濾波器，其中該求和及低通濾波器向該信號控制器輸出信號，而該信號控制器則可具有可供選擇的輸入至輸出信號，乃由一外部的信道輸出選擇引線控制；三放大器信道，系與該信號控制器的輸出端相連接，其中該每一放大器信道各有一個與H形電橋相連接的H形電橋控制器，而其輸出端是與一輸出負載在外部相連接的；三可互相橋接的外部信號路徑；及一電壓穩(wěn)定供應(yīng)器，系于該功率放大器內(nèi)部以供內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，該各H形電橋系作為一個D級放大器操作，該D級放大器是通過一變壓器與輸出負載相連接的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，向該輸出負載輸出信號的選擇是通過該信號控制器來實現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，向該輸出負載輸出之信號的選擇是通過并聯(lián)輸出信號的路徑來實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，該信號控制器是由外部的信道輸出選擇器之控制插頭來設(shè)定的，以向其中兩個放大器信道分配兩路中高頻信號，而另一第三路低頻信號則傳給其中之另一條放大器信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，音量、靜音及高音的控制是通過該輸入預(yù)放大器連接外部引線來實現(xiàn)的，而信號的電平和范圍亦是由與求和及低通濾波器連接的外部引線來控制的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，向該輸出負載輸出信號的先擇是通過將信號控制器信號分配方式的設(shè)定與必要時輸出信號路徑的并聯(lián)相結(jié)合方式來實現(xiàn)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其共包含有三路中高頻信號的輸出，其中兩條放大器信道并聯(lián)，通過一路中高頻信號向該輸出負載提供增強的功率，并向另一個輸出負載提供低頻信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，該放大器提供了另兩路高頻信號，并將兩條放大器信道并聯(lián)，向兩個輸出負載之一提供增強功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的三信道音頻信號放大器，其特征在于其中，該放大器信道與該輸出負載系通過收音機變壓器相連接。
專利摘要本實用新型一體化的三信道音頻信號放大器,為多信道方式選擇功率輸出電平之功率放大器,其包含:一信號輸出預(yù)放大器,一壓縮及限制線路,各預(yù)放大器輸出信號至一信號控制器及一求和及低通濾波器,該求和及低通濾波器向信號控制器輸出信號,該信號控制器具有可供選擇的輸入輸出信號;三放大器信道,系與該信號控制器的輸出端相連接,其中每一放大器信道各有一個與H形電橋相連接的H形電橋控制器,而其輸出端是與一輸出負載在外部相連接的;三個外部信號路徑;及一電壓穩(wěn)定供應(yīng)器。
文檔編號H03F3/68GK2370615SQ9920120
公開日2000年3月22日 申請日期1999年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月2日
發(fā)明者郭芳伯 申請人:郭芳伯