本实用新型涉及音频功率放大器领域，特别是涉及一种低失真削波装置、开关式音频功率放大器。
背景技术：
随着各种便携式电子设备的飞速发展，音频功率放大器的应用也越来越广泛，低失真、高效率一直是音频功率放大器不断追求的目标。现有的音频功率放大器输出波形在顶部或底部容易出现干扰，为了消除这些干扰，需要对输出波形的峰值进行限幅处理。
传统的削波电路采用两只等压齐纳二极管反向串联，然后将削波电路并联到音频电路中，当输入信号峰值大于削波电路工作的电压值时，输出信号被限制在不大于削波电路的电压值，当输入音频信号峰值小于等于削波电路的电压限制值时，该削波电路对输入的音频信号产生较大的插入失真。因此，传统的削波电路在对音频信号进行限幅处理时会产生较大的插入失真。
技术实现要素：
基于此，有必要针对传统的削波电路会产生较大插入失真的问题，提供一种低失真削波装置、开关式音频功率放大器。
一种低失真削波装置，所述装置包括削波电路、缓冲电路和反相放大电路，所述削波电路包括第一开关二极管和第二开关二极管；所述缓冲电路连接所述反相放大电路，所述第一开关二极管的阴极连接所述缓冲电路，所述第二开关二极管的阳极连接所述反相放大电路，所述第一开关二极管的阳极和所述第二开关二极管的阴极共同连接外部音频电路。
在一个实施例中，所述缓冲电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一运算放大器的输出端连接且公共端连接所述反相放大电路，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一开关二极管的阴极，所述第一运算放大器的同相输入端接入可调参考电压。
在一个实施例中，所述反相放大电路包括第二运算放大器、第一电阻组件和第二电阻组件，所述第一电阻组件和所述第二电阻组件串联且公共端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第一电阻组件另一端连接所述缓冲电路，所述第二电阻组件另一端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的同相输入端接地，所述第二运算放大器的输出端连接所述第二开关二极管的阳极。
在一个实施例中，所述第一电阻组件包括第一电阻，所述第一电阻连接所述第二电阻组件且公共端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第一电阻另一端连接所述缓冲电路。
在一个实施例中，所述第二电阻组件包括第二电阻，所述第二电阻和所述第一电阻串联且公共端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第二电阻另一端连接所述第二运算放大器的输出端。
在一个实施例中，所述第一电阻与所述第二电阻为阻值相等的电阻。
一种开关式音频功率放大器，包括开关式音频功率放大电路和上述任意一项所述的低失真削波装置，所述低失真削波装置接入所述开关式音频功率放大电路。
上述低失真削波装置、开关式音频功率放大器，在音频信号的输入电压大于参考电压时，第一开关二极管导通，能够对音频信号的输入电压进行削波处理，在音频信号的输入电压小于参考电压时，第一开关二极管截止，音频信号的输出电压与音频信号的输入电压大小相等。由于采用的开关二极管具有极低的漏电流，因此参考电压对音频信号的插入失真很小。通过上述低失真削波电路，能够有效地解决传统的削波电路在对音频信号进行限幅处理时会产生较大的插入失真的问题。
附图说明
图1为低失真削波装置一实施例电路原理图；
图2为低失真削波装置一实施例电路原理图；
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
请参阅图1，一种低失真削波装置，包括削波电路100、缓冲电路200和反相放大电路300，削波电路100包括第一开关二极管D1和第二开关二极管D2；缓冲电路200连接反相放大电路300，第一开关二极管D1的阴极连接缓冲电路200，第二开关二极管D2的阳极连接反相放大电路300，第一开关二极管D1的阳极和第二开关二极管D2的阴极共同连接外部音频电路。
具体的，外部音频电路的音频输入端靠近第一开关二极管D1，音频输入信号首先流过第一开关二极管D1，当外部音频信号的输入电压大于缓冲电路200的输出电压时，第一开关二极管D1导通，实现对音频信号的输入电压的削波限幅处理，当外部音频信号的输入电压小于缓冲电路200的输出电压时，第一开关二极管D1截止，音频信号的输入电压与音频信号的输出电压大小相等。由于采用的开关二极管具有极低的漏电流，因此缓冲电路200的输出电压对音频信号的插入失真很小。
在一个实施例中，请参阅图2，缓冲电路200包括第一运算放大器K1，第一运算放大器K1的反相输入端与第一运算放大器K1的输出端连接且公共端连接反相放大电路300，第一运算放大器K1的输出端连接第一开关二极管D1的阴极，第一运算放大器K1的同相输入端接入可调参考电压。
具体地，第一运算放大器K1的反相输入端与输出端短接，形成高阻抗输入低阻抗输出的工作模式，输出电压与同相输入电压相等。同相输入电压为可调电压，则可以根据实际情况在不同的音频电路中调节同相输入断的电压，来实现对不同音频电路的削波限幅处理，具有很强操作的便利性。
在一个实施例中，请继续参阅图2，反相放大电路300包括第二运算放大器K2、第一电阻组件310和第二电阻组件320，第一电阻组件310和第二电阻组件320串联且公共端连接第二运算放大器K2的反相输入端，第一电阻组件310另一端连接缓冲电路100，第二电阻组件320另一端连接第二运算放大器K2的输出端，第二运算放大器K2的同相输入端接地，第二运算放大器K2的输出端连接第二开关二极管D2的阳极。
具体地，第一电阻组件310和第二电阻组件320分别可以是多个电阻串联或并联的方式组成，在这里，第一电阻组件310和第二电阻组件320中的电阻组成方式和个数均可以不相同。
在一个实施例中，请继续参阅图2，第一电阻组件310包括第一电阻R1，第一电阻R1连接第二电阻组件320且公共端连接第二运算放大器K2的反相输入端，第一电阻R1另一端连接缓冲电路200。使用第一电阻R1来替代电阻组件310，实现与电阻组件310相同的功能。以最少的器件来实现相同的功能，节约了成本。
在一个实施例中，请继续参阅图2，第二电阻组件320包括第一电阻R2，第二电阻R2和第一电阻R1串联且公共端连接第二运算放大器K2的反相输入端，第二电阻R2另一端连接第二运算放大器K2的输出端。使用第二电阻R2来替代电阻组件320，实现与电阻组件320相同的功能。以最少的器件来实现相同的功能，节约了成本。
在一个实施例中，请继续参阅图2，第一电阻R1与第二电阻R2为阻值相等的电阻。第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相等，具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点，输入阻抗高能减小对输入电路的影响，输出阻抗低能增加带负载能力，即便后续电路输入阻抗较小，放大器输出仍能保持不变或基本不变。
上述低失真削波装置，在外部音频信号的输入电压大于参考电压时，第一开关二极管导通，能够对外部音频信号的输入电压进行削波处理，在外部音频信号的输入电压小于参考电压时，第一开关二极管截止，外部音频信号的输出电压与外部音频信号的输入电压大小相等。由于采用的开关二极管具有极低的漏电流，因此参考电压对外部音频信号的插入失真很小，通过上述低失真削波电路，能够有效地解决传统的削波电路在对音频信号进行限幅处理时会产生较大的插入失真的问题。
一种开关式音频功率放大器，请参阅图2，包括开关式音频功率放大电路400和上述低失真削波装置，低失真削波装置连接开关式音频功率放大电路400。
具体地，开关式音频功率放大电路400连接低失真削波装置的削波电路100，开关式音频功率放大电路400设置有音频输入端和音频输出端，由开关式音频功率放大电路400的音频输入端接入音频信号并输出至削波电路100，接收削波电路100输出的音频信号并由音频输出端输出。低失真削波装置的缓冲模块200接入一可调参考电压，当音频功率放大电路400发送的音频信号的电压大于可调参考电压时，第一开关二极管D1导通，能够对开关式音频功率放大电路400音频信号的输入电压进行削波处理，当音频功率放大电路400发送的音频信号的电压小于参考电压时，第一开关二极管D1截止，音频功率放大电路400的音频信号的输出电压与音频功率放大电路400的音频信号的输入电压大小相等，由于采用的开关二极管具有极低的漏电流，因此参考电压对音频信号的插入失真很小，此时的插入失真小于0.01％。
上述开关式音频功率放大器，在开关式音频功率放大电路音频信号的输入电压大于参考电压时，第一开关二极管导通，能够对开关式音频功率放大电路音频信号的输入电压进行削波处理，在开关式音频功率放大电路音频信号的输入电压小于参考电压时，第一开关二极管截止，开关式音频功率放大电路音频信号的输入电压与开关式音频功率放大电路音频信号的输出电压大小相等。由于采用的开关二极管具有极低的漏电流，因此参考电压对开关式音频功率放大电路的音频信号的插入失真很小，通过上述低失真削波电路，能够有效地解决传统的削波电路在对音频信号进行限幅处理时会产生较大的插入失真的问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。