高保真音頻放大器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種高保真音頻放大器，解決了現(xiàn)有音頻放大器的信噪比低，非線性失真和頻率失真高，功耗高的問(wèn)題；其技術(shù)方案是，包括電源單元、前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路，所述的前置放大電路與帶通濾波電路連接，帶通濾波電路與功率放大電路連接，前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路分別與電源單元連接；本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)新穎，具有高的輸入阻抗和低的輸出阻抗，負(fù)載能力很強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，提高了信噪比，降低了非線性失真和頻率失真，所用電路元器件的種類少，功耗降低，成本低。
【專利說(shuō)明】
高保真音頻放大器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及音頻放大器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是高保真音頻放大器。

【背景技術(shù)】
[0002]音頻放大器是音頻系統(tǒng)中最重要的組成部分，它的作用是將一種低功率音頻信號(hào)(主要是由20Hz-20KHz之間的頻率構(gòu)成的信號(hào))放大，并進(jìn)行控制、加工和處理，使低功率音頻信號(hào)至適合于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的水平的功率放大器，音頻放大器一般采用A類、B類、AB類和D類功率放大器，而A類音頻功率放大器的效率低，當(dāng)訊號(hào)電平增加時(shí)，易轉(zhuǎn)化成熱量，要采用散熱器；B類音頻功率放大器失真嚴(yán)重；AB類音頻功率放大器產(chǎn)熱相對(duì)來(lái)說(shuō)，比較高；D類音頻功率放大器工作復(fù)雜，增加的線路較多。
[0003]隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)音質(zhì)的真實(shí)性的要求越來(lái)越高，而現(xiàn)有的音頻放大器的信噪低，非線性失真和頻率失真高，功耗高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們對(duì)音質(zhì)的真實(shí)性的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種高保真音頻放大器，有效解決了現(xiàn)有音頻放大器的信噪比低，非線性失真和頻率失真高，功耗高的冋題。
[0005]其解決技術(shù)方案是，包括電源單元、前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路，所述的前置放大電路與帶通濾波電路連接，帶通濾波電路與功率放大電路連接，前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路分別與電源單元連接。
[0006]本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)新穎，具有高的輸入阻抗和低的輸出阻抗，負(fù)載能力很強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，采用前端放大電路，將小信號(hào)的電壓放大，再經(jīng)帶通濾波電路進(jìn)行濾波，提高了信噪比，降低了非線性失真和頻率失真，功率放大電路采用鏡像電流源為后級(jí)放大器提供偏置電流，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用電路元器件的種類少，功耗降低，成本低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型的電源單元電路圖。
[0009]圖3為本實(shí)用新型的前端放大電路與帶通濾波電路的連接圖。
[0010]圖4為本實(shí)用新型的功率放大電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型高保真音頻放大器，包括電源單元、前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路，所述的前置放大電路與帶通濾波電路連接，帶通濾波電路與功率放大電路連接，前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路分別與電源單元連接。
[0013]所述的電源單元，包括變壓器TRl、全橋整流器BRl、三極管Ql、三端穩(wěn)壓集成電路U1、運(yùn)算放大器U2和滑動(dòng)變阻器RV1，所述的變壓器TRl的初級(jí)線圈連接市電，變壓器TRl的次級(jí)線圈的I端、3端分別連接全橋整流器BRl的兩交流輸入端，變壓器TRl的次級(jí)線圈的2端接地GND，全橋整流器BRl的第一直流輸出端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接三端穩(wěn)壓集成電路Ul的I引腳，電阻Rl的另一端還連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的I引腳還連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的2引腳連接運(yùn)算放大器U2的輸出端I引腳，運(yùn)算放大器U2的輸出端I引腳還連接運(yùn)算放大器U2的反向輸入端2引腳，運(yùn)算放大器U2的同向輸入端連接滑動(dòng)變阻器RVl的滑動(dòng)觸頭，滑動(dòng)變阻器RVl的最小值端連接運(yùn)算放大器U2的3引腳，滑動(dòng)變阻器RVl的最大值端接地GND，運(yùn)算放大器U2的4引腳接地GND，運(yùn)算放大器U2的11引腳連接全橋整流器BRl的第一直流輸出端，全橋整流器BRl的第二直流輸出端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的3引腳還連接電容C3的一端，電容C3的另一端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的3引腳還為出線端V0。
[0014]所述前置放大電路和帶通濾波電路，包括運(yùn)算放大器U3、運(yùn)算放大器U4、電容C4、電容C5、電阻R6和電阻R7，所述的運(yùn)算放大器U3的同向輸入端連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地GND，運(yùn)算放大器U3的反向輸入端連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接音頻輸入，運(yùn)算放大器U3的反相輸入端連接變阻器VRl的一端，變阻器VRl的另一端連接運(yùn)算放大器U3的輸出端，運(yùn)算放大器U3的輸出端連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接電容C4的一端，電容C4的另一端接地GND，電阻R4的另一端電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接運(yùn)算放大器U4的輸出端，電阻R4的另一端還連接電容C5的一端，電容C5的另一端連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接地GND，電容C5的另一端還連接運(yùn)算放大器U4的同向輸入端，運(yùn)算放大器U4的反向輸入端連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接地GND，運(yùn)算放大器U4的反相輸入端還連接變阻器VR2的一端，變阻器VR2的另一端連接運(yùn)算放大器U4的輸出端，運(yùn)算放大器U4的輸出端為出線端Vout。
[0015]所述功率放大電路，包括電解電容C6、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9、三極管QlO和蜂鳴器BUZl，所述的三極管Q2的基極連接電解電容C6的一端，電容C6的另一端為出線端Vout，三極管Q2的基極還連接電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端連接變阻器VR3的一端，變阻器VR3的另一端接出線端V0,電阻RlO的另一端還連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接地GND，三極管Q2的集電極連接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端連接出線端V0，三極管Q2的集電極還連接三極管Q4的基極，三極管Q4的發(fā)射極為出線端V0，三極管Q4的集電極連接變阻器VR4的一端，變阻器VR4的另一端連接二極管Dl的正極，二極管Dl的負(fù)極連接二極管D2的正極，二極管D2的負(fù)極連接電阻R15的一端，電阻R15的另一端接地GND，二極管D2的負(fù)極還連接三極管Q7的基極，三極管Q7的集電極連接電阻R20的一端，電阻R20的另一端接地GND，三極管Q7的發(fā)射極連接電阻R19的一端，電阻R19的另一端連接電阻R17的一端，電阻R17的另一端連接三極管Q5的發(fā)射極，三極管Q5的基極連接電容C9的一端，電容C9的另一端連接三極管Q4的基極，三極管Q5的集電極連接電阻R16的一端，電阻R16的另一端為出線端νο，三極管Q5的發(fā)射極連接三極管Q6的基極，三極管Q6的集電極為出線端V0，三極管Q6的發(fā)射極連接電阻R22的一端，電阻R22的另一端連接三極管Q8的集電極，三極管Q8的基極連接三極管Q7的集電極，三極管Q8的發(fā)射極連接電阻R21的一端，電阻R21的另一端接地GND，三極管Q2的發(fā)射極和三極管Q3的發(fā)射極均連接三極管Q9的集電極，三極管Q3的集電極連接出線端V0，三極管Q3的基極連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端連接電阻R14的一端，電阻R12的另一端還連接電容C8的一端，電阻R14的另一端連接電容C8的另一端，電容C8的另一端連接蜂鳴器BUZl的一端，蜂鳴器BUZl的一端還連接電阻R18的一端，電阻R18的另一端連接電容ClO的一端，電容ClO的另一端接地GND，蜂鳴器BUZl的另一端接地GND，三極管Q3的基極還連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電容C7的一端，電容C7的另一端接地GND，三極管Q9的發(fā)射極連接電阻R24的一端，電阻R24的另一端接地GND，三極管Q9的基極連接三極管QlO的基極，三極管Q9的基極還連接三極管QlO的集電極，三極管QlO的發(fā)射極連接電阻R25的一端，電阻R25的另一端接地GND，三極管QlO的集電極還連接變阻器VR5的一端，變阻器VR5的另一端連接電阻R23的一端，電阻R23的另一端接地GND。
[0016]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型高保真音頻放大器，包括電源單元、前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路，所述的前置放大電路與帶通濾波電路連接，帶通濾波電路與功率放大電路連接，前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路分別與電源單元連接，電源單元為前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路供電。
[0017]音頻信號(hào)輸入至前置放大電路和帶通濾波電路中的運(yùn)算放大器U3的反向輸入端，經(jīng)前置放大電路中的運(yùn)算放大器U3進(jìn)行電壓放大，被放大的音頻信號(hào)經(jīng)電容C4、電阻R7、電容C5和電阻R6濾掉雜音信號(hào)，被濾波后的音頻信號(hào)輸入至運(yùn)算放大器U4的同向輸入端，經(jīng)運(yùn)算放大器U4再次進(jìn)行電壓放大，其輸出為Vout，這樣提高了本實(shí)用新型的信噪比，降低了非線性失真，降低了頻率失真，就提高了音質(zhì)的保真性。
[0018]功率放大電路中三極管Q2和三極管Q3組成單端輸入、單端輸出的長(zhǎng)尾式差分放大器，主要實(shí)現(xiàn)弱小信號(hào)放大和阻抗匹配任務(wù)，電源VO通過(guò)電阻Rll和三極管Q2產(chǎn)生一基準(zhǔn)電流，然后通過(guò)三極管Q2和三極管Q3組成的鏡像電流源在三極管Q9的集電極得到相應(yīng)的電流，作為提供給后級(jí)放大器的偏置電流，偏置電流經(jīng)三極管放大后，傳輸至蜂鳴器BUZ1，發(fā)出聲音。
[0019]本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)新穎，具有高的輸入阻抗和低的輸出阻抗，負(fù)載能力很強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，采用前端放大電路，將小信號(hào)的電壓放大，再經(jīng)帶通濾波電路進(jìn)行濾波，提高了信噪比，降低了非線性失真和頻率失真，功率放大電路采用鏡像電流源為后級(jí)放大器提供偏置電流，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用電路元器件的種類少，功耗降低，成本低。
【權(quán)利要求】
1.高保真音頻放大器，包括電源單元、前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路，其特征在于，所述的前置放大電路與帶通濾波電路連接，帶通濾波電路與功率放大電路連接，前置放大電路、帶通濾波電路和功率放大電路分別與電源單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保真音頻放大器，其特征在于，所述的電源單元，包括變壓器TRl、全橋整流器BRl、三極管Ql、三端穩(wěn)壓集成電路Ul、運(yùn)算放大器U2和滑動(dòng)變阻器RV1，所述的變壓器TRl的初級(jí)線圈連接市電，變壓器TRl的次級(jí)線圈的I端、3端分別連接全橋整流器BRl的兩交流輸入端，變壓器TRl的次級(jí)線圈的2端接地GND，全橋整流器BRl的第一直流輸出端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接三端穩(wěn)壓集成電路Ul的I引腳，電阻Rl的另一端還連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的I引腳還連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的2引腳連接運(yùn)算放大器U2的輸出端I引腳，運(yùn)算放大器U2的輸出端I引腳還連接運(yùn)算放大器U2的反向輸入端2引腳，運(yùn)算放大器U2的同向輸入端連接滑動(dòng)變阻器RVl的滑動(dòng)觸頭，滑動(dòng)變阻器RVl的最小值端連接運(yùn)算放大器U2的3引腳，滑動(dòng)變阻器RVl的最大值端接地GND，運(yùn)算放大器U2的4引腳接地GND，運(yùn)算放大器U2的11引腳連接全橋整流器BRl的第一直流輸出端，全橋整流器BRl的第二直流輸出端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的3引腳還連接電容C3的一端，電容C3的另一端接地GND，三端穩(wěn)壓集成電路Ul的3引腳還為出線端W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保真音頻放大器，其特征在于，所述前置放大電路和帶通濾波電路，包括運(yùn)算放大器U3、運(yùn)算放大器U4、電容C4、電容C5、電阻R6和電阻R7，所述的運(yùn)算放大器U3的同向輸入端連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地GND，運(yùn)算放大器U3的反向輸入端連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接音頻輸入，運(yùn)算放大器U3的反相輸入端連接變阻器VRl的一端，變阻器VRl的另一端連接運(yùn)算放大器U3的輸出端，運(yùn)算放大器U3的輸出端連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接電容C4的一端，電容C4的另一端接地GND，電阻R4的另一端電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接運(yùn)算放大器U4的輸出端，電阻R4的另一端還連接電容C5的一端，電容C5的另一端連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接地GND，電容C5的另一端還連接運(yùn)算放大器U4的同向輸入端，運(yùn)算放大器U4的反向輸入端連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接地GND，運(yùn)算放大器U4的反相輸入端還連接變阻器VR2的一端，變阻器VR2的另一端連接運(yùn)算放大器U4的輸出端，運(yùn)算放大器U4的輸出端為出線端Vout。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保真音頻放大器，其特征在于，所述功率放大電路，包括電解電容C6、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9、三極管QlO和蜂鳴器BUZ1，所述的三極管Q2的基極連接電解電容C6的一端，電容C6的另一端為出線端Vout，三極管Q2的基極還連接電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端連接變阻器VR3的一端，變阻器VR3的另一端接出線端V0，電阻RlO的另一端還連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接地GND，三極管Q2的集電極連接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端連接出線端V0，三極管Q2的集電極還連接三極管Q4的基極，三極管Q4的發(fā)射極為出線端V0，三極管Q4的集電極連接變阻器VR4的一端，變阻器VR4的另一端連接二極管Dl的正極，二極管Dl的負(fù)極連接二極管D2的正極，二極管D2的負(fù)極連接電阻R15的一端，電阻R15的另一端接地GND，二極管D2的負(fù)極還連接三極管Q7的基極，三極管Q7的集電極連接電阻R20的一端，電阻R20的另一端接地GND，三極管Q7的發(fā)射極連接電阻R19的一端，電阻R19的另一端連接電阻R17的一端，電阻R17的另一端連接三極管Q5的發(fā)射極，三極管Q5的基極連接電容C9的一端，電容C9的另一端連接三極管Q4的基極，三極管Q5的集電極連接電阻R16的一端，電阻R16的另一端為出線端V0，三極管Q5的發(fā)射極連接三極管Q6的基極，三極管Q6的集電極為出線端V0，三極管Q6的發(fā)射極連接電阻R22的一端，電阻R22的另一端連接三極管Q8的集電極，三極管Q8的基極連接三極管Q7的集電極，三極管Q8的發(fā)射極連接電阻R21的一端，電阻R21的另一端接地GND，三極管Q2的發(fā)射極和三極管Q3的發(fā)射極均連接三極管Q9的集電極，三極管Q3的集電極連接出線端V0，三極管Q3的基極連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端連接電阻R14的一端，電阻R12的另一端還連接電容C8的一端，電阻R14的另一端連接電容C8的另一端，電容C8的另一端連接蜂鳴器BUZl的一端，蜂鳴器BUZl的一端還連接電阻R18的一端，電阻R18的另一端連接電容ClO的一端，電容ClO的另一端接地GND，蜂鳴器BUZl的另一端接地GND，三極管Q3的基極還連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電容C7的一端，電容C7的另一端接地GND，三極管Q9的發(fā)射極連接電阻R24的一端，電阻R24的另一端接地GND，三極管Q9的基極連接三極管QlO的基極，三極管Q9的基極還連接三極管QlO的集電極，三極管QlO的發(fā)射極連接電阻R25的一端，電阻R25的另一端接地GND，三極管QlO的集電極還連接變阻器VR5的一端，變阻器VR5的另一端連接電阻R23的一端，電阻R23的另一端接地GND。
【文檔編號(hào)】H04R3/00GK204216855SQ201420774189
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】王學(xué)春, 田建立 申請(qǐng)人:黃河科技學(xué)院