专利名称：带噪声抑制的音频放大器电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术。
背景技术：
图1所示为常规的桥式音频放大电路。电路由两个反向放大的运算放大器11和 12组成。第一放大器的反向输入端通过串联的一个电阻13和一个耦合电容14连接到系统 的输入端。第一放大器11的输出通过一个电阻15连接到他自己的反向输入端。第二放大 器12的反向输入端通过一个电阻16连接到第一放大器11的输出，通过一个电阻17连接 到自己的输出。第一和第二放大器各自的输出分别连接到负载18的端口。负载18通常为 一个根据流过其自身电流来发出声音的喇叭。第一和第二放大器的正向输入端连接到一个 公共点BP。公共点BP连接到由串联在电源和地之间的两个电阻19和20组成的分压器的 中点。一个通常为MOS管的可控开关21插入到电阻19和电源之间。旁路控制信号SB控 制此开关和第一第二放大器的电源。在旁路状态，旁路控制信号使第一第二放大器的输出 置于高阻态，并断开可控开关以大大减少功耗。一个电容22连接在公共点和地之间，以过 滤掉由电阻和电源产生的噪声。第一放大器11的增益由其输入电阻13和反馈电阻15的比值决定。第二放大器 的增益通常通过将其输入电阻16和反馈电阻17设置为相同而设置为-1。负载的电压为Vl = V01-V02 = -2 (R15/R13) X (Vm-Vbp)其中，R15和R13分别为第一放大器的反馈电阻15和输入电阻13的电阻值，V01、V02、 Vbp和Vm分别为第一第二放大器的输出电压，公共点电压和输入耦合电容14与第一放大器 输入电阻13之间的电压。分压器将公共点的电压设置为参考电压以设置音频放大器的偏 置电压。例如，参考电压可以选择使分压器电阻相同而为电源电压的一半。正常工作时，当 系统输入端E没有信号时，去耦电容22和耦合电容14具有相同的电压，电压等于参考电 压，负载电压为零。当系统输入端E输入一个电压，输入耦合电容14抑制了输入电压的直 流成分，而使输入电压实际为参考电压加上输入电压的交流成分。负载电压等于输入电压的交流成分乘以放大增益_2R15/R13。通过选择适当的电阻 比，负载的电压峰-峰值将有不同的幅度值。当电路上电时，由于耦合电容14和去耦电容 22的充电具有时间差。这使第一放大器11的输出为高电压，而第二放大器12的输出仍然 为零。如此巨大的差异导致上电时负载两端具有很大的电压，导致不受欢迎的可以听到的噪声。为解决这一问题，已经提出了很多的解决方案。例如，电路用一个开关与负载串 联，当延迟足够的时间，电路的瞬态过程已经完全稳定后再将此开关闭合。但是，这样的电 路难于用于手机和随声听等小型设备，因为他们往往外形很大而难于集成。另一方式是修改电路以使耦合电容和去耦电容的充电时间足够长。这样，电容电 压在整个过程中就会尽量保持相同。如此则减少了负载电压，同时将噪声减小，甚至完全听不见。但是，如此一来就大大延长了电路从旁路状态启动的延迟时间。而要达到理想的效果，此时间通常会达到1 2秒时间，这在大多数应用中通常是不能接受的，特别是电话应 用时。再者，一些解决方案利用延迟时间和电源抑制比之间的折中。的确，最小化延迟时 间适宜于减小输入耦合电容的电容值和从电源看进去的阻抗。这将改变电路抑制可能的电 源电压扰动的能力。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种带噪声抑制的音频放大器电路，在 从旁路或停止状态启动时只有较小或没有有害噪声，易于集成，减少启动时间。本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，带噪声抑制的音频放大器电 路，包括放大器及耦合电容和去耦电容，其特征在于，还包括充电单元，与去耦电容22连接，用于对去耦电容22快速充电；检测单元，与控制单元连接，用于检测去耦电容22的电压；控制单元，与检测单元、充电单元连接，依据检测单元的检测结果控制放大器和充 电单元的工作状态。具体的说，本实用新型包括级联的第一放大器和第二放大器，第一放大器的反向 输入端通过电阻和耦合电容连接系统输入端，第一放大器的反向输入端通过电阻接输出 端，第一放大器的输出端通过电阻接第二放大器的反向输入端，第一放大器的正向输入端 接公共点BP ；第二放大器的正向输入端接公共点BP，第二放大器的反向输入端通过电阻接 输出端，公共点BP通过去耦电容接地，公共点BP连接到分压器的输出点；分压器和电源之 间有受旁路控制信号SB控制的可控开关，旁路控制信号SB控制还第一、第二放大器的电 源；还包括一个比较器60，比较器60的反向输入端接公共点BP，正向输入端接参考点BPC， 参考点BPC即去耦电容22的接地端点的相对端点，参考点BPC通过受旁路控制信号SB控 制的可控开关39接地，公共点BP和去耦电容22之间有可控开关32，电流源51通过可控 开关31接参考点BPC ；与电阻15并联有一个可控开关36，与电阻17并联有一个可控开关 37，第一放大器11的反向输入端通过一个受旁路控制信号SB控制的可控开关38接地；比 较器60的输出信号控制可控开关31、32、36、37。本实用新型可以抑制以前电路的噪声。耦合电容和去耦电容的快速充电可以确保 在使能放大器时电容的电压稳定于相同的偏置电压。本实用新型与已有的解决方案相比更 加简单，且易于集成，并不需要增加放大器的延迟。本实用新型获得以上优点的同时可以使用更大的去耦电容以获得更大的电源抑 制。
图1是现有技术的电路图。图2是本实用新型的电路图。
具体实施方式
参见图2。本实用新型提出一种功率放大电路，包括级联的第一和第二运算放大器，第一和第二运算放大器各自有第一输入端接受一个连接去耦电容22的参考电压。他们各自的输 出通过一个负载18连接，并且返回各自的第二输入端，第一运算放大器11的第二输入端通 过一个耦合电容14输入需要放大的输入电压。放大器必须在从关断或旁路启动时分别对 耦合和去耦电容充电。至少在此分别充电过程中应对放大器进行抑制。本实用新型在对耦合和去耦电容分别充电结束时，耦合电容和去耦电容电压的差 别与放大器的失调相比可以忽略，两个电容的电压差别为零，放大器被使能。在对耦合14和去耦电容22分别充电时，耦合电容14将比去耦电容22先充电到 给定的参考电压。放大器至少能够在去耦电容22充电达到参考电压之前被抑制。本实用新型的去耦电容22被复用。在充电过程中，去耦电容22的作用为延时，在 充电结束后，去耦电容22的作用为滤波。具体的说，本实用新型的电路在从旁路或关断状态启动时，对桥接运算放大器的 耦合电容14及去耦电容22分别充电，并抑制运算放大器。此分别充电至少保持到去耦电 容22充电到给定的参考电压。图2所示为本实用新型的一种具体实现的放大器电路。电路由两个反向放大的运 算放大器11和12组成。第一放大器11的反向输入端通过串联的一个电阻13和一个耦合 电容14连接到系统的输入端。第一放大器11的输出通过一个电阻15连接到自己的反向输 入端。第二放大器12的反向输入端通过一个电阻16连接到第一放大器11的输出，通过一 个电阻17连接到自己的输出。第一和第二放大器各自的输出分别连接到负载18的端口。 负载18通常为一个根据流过其自身电流来发出声音的喇叭。第一和第二放大器的正向输 入端连接到一个公共点BP。本实用新型的放大器电路包含一种能够将去耦电容22快速充电到预定电压的电 压结构。例如，此结构由电流源51、开关31和去耦电容22串联于电源和地之间构成。选择 电流的大小，可以调整快速充电的时间。开关可以是MOS管。开关由控制信号Ctr控制。放大器电路包括一个参考电压网络。电路在从旁路或关断状态启动时，该网络能 够快速稳定，输出参考电压。此网络由串联于电源和地之间的开关21、第一电阻19和第二 电阻20构成。开关由旁路控制信号SB控制。选择第一电阻和第二电阻的比值，可以确定 参考电压的大小。通常，在第一和第二电阻的交点和参考电压点BP之间串联一个电阻50 可以提高电源抑制。本实用新型放大器电路包括检测电路检测去耦电容的充电，在去耦电容充电达到 参考电压时给出一个控制信号。检测电路为一个比较器60，其第一和第二输入端分别接到 参考电压公共点BP和去耦电容22的接地端点的相对端点BPC。比较器的输出为控制电压 Ctr0本实用新型的放大器电路包含一个控制电路，使去耦电容22能够完成复用的功 能，即在充电过程中，去耦电容22的作用为延时，在充电结束后，去耦电容22的作用为滤 波。根据本实用新型的一个具体实现，该控制电路可以仅仅由一个开关32构成。开关的两端分别接到参考电压公共点BP和电容端点BPC，开关由控制信号Ctr控制。在充电过程中， 去耦电容22的BPC端和参考电压公共点BP断开，去耦电容的作用为延时，在充电结束后， 去耦电容22的BPC端和参考电压公共点BP导通，去耦电容的作用为滤波。本实用新型的放大器包含一个控制电路，能够在去耦电容22充电达到参考电压之前抑制放大器工作。此电路可由一个开关构成。例如，由连接第一放大器11的输出和第 二输入端的开关36构成，开关36同时也和第一放大器11的反馈电阻15并联。开关36由 控制信号Ctr控制，在充电过程中，开关导通，放大器被抑制，输出与系统输入E无关。充电 结束后，开关断开。同理，在第二放大器12的输出与第二输出之间有一个开关37。在开关 36和37断开时，放大器11和12的输出取决于他们的输入。当要将电路关断或旁路，信号Ctr控制放大器处于高阻态，且其输入也要被开关38导通到地。这些开关为相同的开关，且被旁路控制信号SB控制断开或导通。当电路旁路 时，开关39导通，电容22快速放电。当电路重新工作时，电路将重复前述的过程。
权利要求带噪声抑制的音频放大器电路，包括放大器及耦合电容和去耦电容，其特征在于，还包括充电单元，与去耦电容(22)连接，用于对去耦电容(22)快速充电；检测单元，与控制单元连接，用于检测去耦电容(22)的电压；控制单元，与检测单元、充电单元连接，依据检测单元的检测结果控制放大器和充电单元的工作状态。
2.如权利要求1所述的带噪声抑制的音频放大器电路，其特征在于，包括级联的第一 放大器(11)和第二放大器(12)，第一放大器(11)的反向输入端通过电阻(13)和耦合电 容(14)连接系统输入端，第一放大器(11)的反向输入端通过电阻(15)接输出端，第一放 大器(11)的输出端通过电阻(16)接第二放大器(12)的反向输入端，第一放大器(11)的 正向输入端接公共点BP ；第二放大器(12)的正向输入端接公共点BP，第二放大器的反向输 入端通过电阻(17)接输出端，公共点BP通过去耦电容(22)接地，公共点BP连接到分压器 的输出点；分压器和电源之间有可控开关(21)，旁路控制信号SB控制可控开关(21)和第 一、第二放大器的电源；还包括一个比较器(60)，比较器(60)的反向输入端接公共点BP，正向输入端接参考点 BPC，参考点BPC即去耦电容(22)的接地端点的相对端点，参考点BPC通过受旁路控制信 号SB控制的可控开关(39)接地，公共点BP和去耦电容(22)之间有可控开关(32)，电流 源(51)通过可控开关(31)接参考点BPC;与电阻(15)并联有一个可控开关(36)，与电阻 (17)并联有一个可控开关(37)，第一放大器(11)的反向输入端通过一个受旁路控制信号 SB控制的可控开关(38)接地；比较器(60)的输出信号控制可控开关(31、32、36、37)。
专利摘要带噪声抑制的音频放大器电路，涉及电子技术。本实用新型包括放大器及耦合电容和去耦电容，其特征在于，还包括充电单元，与去耦电容连接，用于对去耦电容快速充电；检测单元，与控制单元连接，用于检测去耦电容的电压；控制单元，与检测单元、充电单元连接，依据检测单元的检测结果控制放大器和充电单元的工作状态。本实用新型可以抑制以前电路的噪声。耦合电容和去耦电容的快速充电可以确保在使能放大器时电容的电压稳定于相同的偏置电压。本实用新型与已有的解决方案相比更加简单，且易于集成，并不需要增加放大器的延迟。
文档编号H03F1/26GK201590804SQ200920353039
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者于廷江, 向本才, 李文昌, 黄国辉 申请人:成都成电硅海科技股份有限公司