专利名称：负电源产生电路及采用该电路的音频放大电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电源电路技术领域，具体地说，是涉及一种可产生负电源的电源 电路。
背景技术：
在现有的数字电视机和机顶盒的电路设计中，其内部的音频放大电路通常是采用 单电源(正电源)进行供电的。为了保证音频放大电路的输出不失真，需要为音频放大器 提供足够大的电压差，以拓宽音频放大器的工作范围。由于现有电视机和机顶盒中的音频 放大电路仅采用正电源为音频放大器供电，因此只能通过提高供电电压幅值的方法来避免 音频失真的问题。在实际应用过程中，一般需要向音频放大器提供至少+12V的直流电源才 能满足音频电路的输出要求。这就提高了整个电视机或者机顶盒的供电电压，使得电源板 或者适配器的成本有所升高，不仅影响了产品的市场竞争力，而且浪费了资源。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种负电源产生电路，以满足某些电路的供电需求。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种负电源产生电路，包括振荡电路和至少一级电压反转电路；在每一级电压反 转电路中均包含有两个电容和一个串联式双二极管器件，且其中一个电容连接在振荡电路 的振荡脉冲输出端与双二极管器件的中间节点之间，另外一个电容连接在所述双二极管器 件的阳极与地之间；当所述电压反转电路仅包括一级时，则该级双二极管器件的阴极接地， 阳极连接负电源输出端；当所述电压反转电路包括多级时，则后一级双二极管器件的阴极 连接前一级双二极管器件的阳极，且第一级双二极管器件的阴极接地，最后一级双二极管 器件的阳极连接负电源输出端。优选的，在所述振荡电路中包括一颗DC-DC电源芯片，所述DC-DC电源芯片的输入 端连接直流电源，其振荡脉冲输出端连接所述的电压反转电路。进一步的，在所述的负电源输出端上连接有滤波电容。基于上述负电源产生电路结构，本实用新型又提出了一种音频放大电路，包括音 频放大器以及为所述音频放大器提供正工作电压和负工作电压的正电源、负电源；其中，所 述的负电源即由上述负电源产生电路输出提供。具体来讲，在所述负电源产生电路中包括 振荡电路和至少一级电压反转电路；在每一级电压反转电路中均包含有两个电容和一个串 联式双二极管器件，且其中一个电容连接在振荡电路的振荡脉冲输出端与双二极管器件的 中间节点之间，另外一个电容连接在所述双二极管器件的阳极与地之间；当所述电压反转 电路仅包括一级时，则该级双二极管器件的阴极接地，阳极连接音频放大器的负电源输入 端；当所述电压反转电路包括多级时，则后一级双二极管器件的阴极连接前一级双二极管 器件的阳极，且第一级双二极管器件的阴极接地，最后一级双二极管器件的阳极连接音频 放大器的负电源输入端。[0009]优选的，在所述振荡电路中包括一颗DC-DC电源芯片，所述DC-DC电源芯片的输入 端连接所述的正电源，其振荡脉冲输出端连接所述的电压反转电路。进一步的，所述DC-DC电源芯片的使能端连接所述音频放大电路所在电子产品的 主芯片，接收主芯片输出的使能信号。又进一步的，所述正电源为+5V直流电源，所述电压反转电路包括两级。再进一步的，在所述音频放大器的负电源输入端上连接有滤波电容。更进一步的，所述正电源通过滤波电路连接音频放大器的正电源输入端。优选的，所述滤波电路为由电感和电容组成的L型滤波电路。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的负电源产生电 路结构简单，成本低廉，电压输出稳定。将其应用于音频放大电路中，输出负电源，并与正电 源配合共同为音频放大器供电，从而可以以较低的电压绝对值，获得足够大的电压差。在音 频放大电路中，采用正负电源供电方式为音频放大器供电，可以拓宽音频放大器的工作范 围，有效防止了音频失真，提高了电源的工作效率。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点 将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的负电源产生电路的一种实施例的电路原理图；图2是本实用新型所提出的音频放大电路的一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地说明。实施例一，本实施例的负电源产生电路采用振荡电路和至少一级电压反转电路构 建而成。其中，振荡电路可以采用分立元器件搭建而成，也可以直接利用专门的集成振荡器 配合简单的外围电路组建实现。本实施例提出了一种采用DC-DC电源芯片构建振荡电路的 设计方案，在产生振荡脉冲的同时，输出转换后的直流电源，兼为其它用电负载供电。如图 1所示，MH4为DC-DC电源芯片，将其输入端VIN与正电源(即正极性的直流电源)相连接， 比如连接+5V的直流电源VCC_5V，则通过其振荡脉冲输出端SW即可输出0-5V的振荡脉冲 信号。将所述振荡脉冲信号输出至与其连接的电压反转电路中，以生成后级用电负载所需 的负电源，即负极性的直流电源。在本实施例中，根据后级负载所需负电源的幅值要求，可以在DC-DC电源芯片MH4 的振荡脉冲输出端SW上连接一级或者多级电压反转电路。图1为设置有两级电压反转电路 的负电源产生电路组建形式，在每一级电压反转电路中均包含有两个电容和一个串联式双 二极管器件。其中，电容C88、C90和双二极管器件D2构成第一级电压反转电路；电容C91、 C92和双二极管器件D4构成第二级电压反转电路。将两级电压反转电路中的电容C88、C91 分别连接在DC-DC电源芯片MH4的振荡脉冲输出端SW与各级双二极管器件D2、D4的中间 节点(即3脚)之间。双二极管器件D2的阴极(即2脚)接地，阳极(即1脚)通过电容 C90接地，并与双二极管器件D4的阴极2脚相连接。所述双二极管器件D4的阳极1脚通过 电容C92接地，并连接负电源输出端-VCC。[0022]上述负电源产生电路的工作原理是当DC-DC电源芯片MH4通过其振荡脉冲输出 端SW输出的振荡脉冲信号处于高电平(以5V为例进行说明)状态时，电容C88和C91进 入充电状态；此时，双二极管器件D2的1、3脚导通，其3脚上的电压为-5V，电容C90上的 电荷转移到电容C88上，为电容C88充电。与此同时，双二极管器件D4的1、3脚也进入导 通状态，其3脚上的电压也为-5V，电容C92上的电荷转移到电容C91上，为电容C91充电。 当DC-DC电源芯片MH4输出的振荡脉冲信号为OV时，电容C88通过电容C91放电；此时， 双二极管器件D4的1、3脚导通，其第3脚电压为-ΙΟΥ, M 1脚电压为-10V+0. 7V = -9. 3V。 由于通过DC-DC电源芯片ΜΗ4输出的振荡脉冲信号的频率可以达到1. 2MHz，通过两级电压 反转电路进行反转后，即可产生接近于两倍振荡脉冲信号的负电压，通过所述负电源产生 电路的负电源输出端-VCC输出。在本实施例中，通过所述负电源输出端-VCC可以稳定输 出-9V的负电源。当然，对于某些仅需要较小幅值的负电源的用电负载来说，比如仅需要-4V的负 电源，则所述电压反转电路可以仅设置一级，比如仅设置图1中的第一级电压反转电路即 可，此时将双二极管器件D2的阳极1脚连接负电源产生电路的负电源输出端-VCC，即可输 出稳定的-4V电源。而对于那些需要更高幅值的负电源的用电负载来说，则可以仿照图1所示的电路 连接关系，同时设置更多级的电压反转电路即可满足供电要求。具体来讲，可以将每一级 电压反转电路中的其中一个电容连接在振荡电路的振荡脉冲输出端与双二极管器件的中 间节点之间，另外一个电容连接在所述双二极管器件的阳极与地之间，然后将后一级双二 极管器件的阴极连接到前一级双二极管器件的阳极上，并将第一级双二极管器件的阴极接 地，最后一级双二极管器件的阳极连接负电源输出端-VCC即可。当然，在本实施例的负电源产生电路中也可以采用两个独立的二极管代替所述的 双二极管器件进行电路设计，本实施例并不仅限于以上举例。为了进一步稳定负电源的输出，本实施例在所述负电源产生电路的负电源输出 端-VCC上还进一步连接有一路滤波电容C89，以滤除线路中窜入的干扰噪波。实施例二，参见图2所示，本实施例将图1所示的负电源产生电路应用于目前的音 频放大电路的设计中，将其产生的负电源与正电源配合，共同为音频放大器U13供电，以拓 宽音频放大器U13的工作范围，防止音频失真。图2中，音频放大器U13的正电源输入端VDD通过滤波电路连接正电源，本实施例 以采用+5V的直流电源VCC_5VSTB作为所述的正电源为例进行说明。所述滤波电路可以采 用由电感FB16和电容C158组成的L型滤波电路实现，当然也可以采用T型或者Π型等多 种结构形式的滤波电路实现，本实施例对此不进行具体限制。将图1所示负电源产生电路 的负电源输出端-VCC与音频放大器U13的负电源输入端VSS相连接，为音频放大器U13提 供-9V的负电源。由此一来，音频放大器U13可以获得电压差为5V-(-9V) =14V的供电电 压，从而可以满足其工作需要，确保通过其音频输出端S1、S2输出的左、右声道音频信号L_ out、R—out 不失真。由此可以看出采用本实施例的正负电源供电方式，可以以较低的电压绝对值来 获得足够的电压差，不仅满足了音频放大器U13正常工作所需要的工作电源(压差> 12V), 而且提高了电源电路的工作效率，避免了资源浪费。[0030]为了进一步实现对所述音频放大电路工作时序的控制，将所述DC-DC电源芯片 MH4的使能端EN连接音频放大电路所在电子产品的主芯片，比如连接机顶盒或者数字电视 机内部主板上的主芯片，接收主芯片输出的使能信号P0WEREN，在需要进行音频输出时，控 制DC-DC电源芯片MH4进入工作模式，配合电压反转电路生成音频放大器U13所需的负电 源。同理，应用于音频放大电路的负电源生成电路也可以采用多种结构形式的振荡电 路配合一级或者多级电压反转电路组建实现。具体需要几级电压反转电路，可以视后级音 频放大器的供电要求具体确定，本实施例对此不进行具体限制。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例， 本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换， 也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种负电源产生电路，其特征在于包括振荡电路和至少一级电压反转电路；在每 一级电压反转电路中均包含有两个电容和一个串联式双二极管器件，且其中一个电容连接 在振荡电路的振荡脉冲输出端与双二极管器件的中间节点之间，另外一个电容连接在所述 双二极管器件的阳极与地之间；当所述电压反转电路仅包括一级时，则该级双二极管器件 的阴极接地，阳极连接负电源输出端；当所述电压反转电路包括多级时，则后一级双二极管 器件的阴极连接前一级双二极管器件的阳极，且第一级双二极管器件的阴极接地，最后一 级双二极管器件的阳极连接负电源输出端。
2.根据权利要求1所述的负电源产生电路，其特征在于在所述振荡电路中包括一颗 DC-DC电源芯片，所述DC-DC电源芯片的输入端连接直流电源，其振荡脉冲输出端连接所述 的电压反转电路。
3.根据权利要求1或2所述的负电源产生电路，其特征在于在所述的负电源输出端 连接有滤波电容。
4.一种音频放大电路，包括音频放大器以及为所述音频放大器提供正工作电压和负工 作电压的正电源、负电源；其特征在于所述负电源由一负电源产生电路输出提供；在所述 负电源产生电路中包括振荡电路和至少一级电压反转电路；在每一级电压反转电路中均包 含有两个电容和一个串联式双二极管器件，且其中一个电容连接在振荡电路的振荡脉冲输 出端与双二极管器件的中间节点之间，另外一个电容连接在所述双二极管器件的阳极与地 之间；当所述电压反转电路仅包括一级时，则该级双二极管器件的阴极接地，阳极连接音频 放大器的负电源输入端；当所述电压反转电路包括多级时，则后一级双二极管器件的阴极 连接前一级双二极管器件的阳极，且第一级双二极管器件的阴极接地，最后一级双二极管 器件的阳极连接音频放大器的负电源输入端。
5.根据权利要求4所述的音频放大电路，其特征在于在所述振荡电路中包括一颗 DC-DC电源芯片，所述DC-DC电源芯片的输入端连接所述的正电源，其振荡脉冲输出端连接 所述的电压反转电路。
6.根据权利要求5所述的音频放大电路，其特征在于所述DC-DC电源芯片的使能端 连接主芯片，接收主芯片输出的使能信号。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的音频放大电路，其特征在于所述正电源为+5V 直流电源，所述电压反转电路包括两级。
8.根据权利要求7所述的音频放大电路，其特征在于在所述音频放大器的负电源输 入端上连接有滤波电容。
9.根据权利要求7所述的音频放大电路，其特征在于所述正电源通过滤波电路连接 音频放大器的正电源输入端。
10.根据权利要求9所述的音频放大电路，其特征在于所述滤波电路为由电感和电容 组成的L型滤波电路。
专利摘要本实用新型公开了一种负电源产生电路及采用该电路的音频放大电路，包括振荡电路和至少一级电压反转电路；在每一级电压反转电路中均包含有两个电容和一个串联式双二极管器件，且其中一个电容连接在振荡电路的振荡脉冲输出端与双二极管器件的中间节点之间，另外一个电容连接在所述双二极管器件的阳极与地之间；当电压反转电路仅为一级时，则该级双二极管器件的阴极接地，阳极连接负电源输出端；当电压反转电路包括多级时，则后一级双二极管器件的阴极连接前一级双二极管器件的阳极，且第一级双二极管器件的阴极接地，最后一级双二极管器件的阳极连接负电源输出端。将该电路输出的负电源与正电源配合，应用于音频放大电路中，可有效防止音频失真。
文档编号H02M3/08GK201830139SQ20102059977
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者张鹤 申请人:贵阳海信电子有限公司, 青岛海信宽带多媒体技术有限公司