一种三级功率放大电路系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及功率放大器技术领域，特别涉及一种三级功率放大电路系统。


背景技术：

[0002]
功率放大器(英文名称：power amplifier)，简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
[0003]
现有比较常规的功率放大器一般由三级放大电路构成，分别为一级放大电路、二级放大电路和三级放大电路，通过三级放大电路后用于驱动音响。但是，由于存在三级放大电路，就会存在某一级别出现短路，而造成整个音响驱动受影响的情况。为此，行业内亟需解决因其中一级出现短路而造成音响驱动受阻的问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种三级功率放大电路系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种三级功率放大电路系统，包括：电源模块、第一一级功率放大电路、第二一级功率放大电路、第一二级功率放大电路、第二二级功率放大电路、第一三级功率放大电路、第二三级功率放大电路、控制模块、电流检测模块、第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关、输入节点和输出节点；所述电源模块的供电端分别与第一单刀双掷开关的动端、第二单刀双掷开关的动端、第三单刀双掷开关的动端连接，所述第一单刀双掷开关的第一定端与第一一级功率放大电路供电端连接，所述第一单刀双掷开关的第二定端与第二一级功率放大电路的供电端连接；所述第二单刀双掷开关的第一定端与第一二级功率放大电路供电端连接，所述第二单刀双掷开关的第二定端与第二二级功率放大电路的供电端连接；所述第三单刀双掷开关的第一定端与第一三级功率放大电路供电端连接，所述第三单刀双掷开关的第二定端与第二三级功率放大电路的供电端连接；所述第一一级功率放大电路的输入端和第二一级功率放大电路的输入端均与输入节点连接；所述第一一级功率放大电路的输出端与第二一级功率放大电路的输出端连接，所述第一一级功率放大电路的输出端分别与第一二级功率放大电路的输入端、第二二级功率放大电路的输入端连接；所述第一二级功率放大电路的输出端与第二二级功率放大电路的输出端连接，所述第一二级功率放大电路的输出端分别与第一三级功率放大电路的输入端、第二三级功率放大电路的输入端连接；第一三级功率放大电路的输出端和第二三级功率放大电路的输出端均与输出节点连接；所述控制模块分别与第一单刀双掷开关的控制端、第二单刀双掷开关的控制端和第三单刀双掷开关的控制端连接；所述电流检测模块用于检测电源模块的输出电流，所述控制模块根据所述输出电流控制第一单刀双掷开关切换动作，所述控制模块根据所述输出电流控制第二单刀双掷开关切换动作，所
述控制模块根据所述输出电流控制第三单刀双掷开关切换动作。
[0006]
进一步，本三级功率放大器电路系统还包括第一电容，所述第一电容的一端与第一单刀双掷开关的第一定端连接，所述第一电容的另一端与第一单刀双掷开关的第二定端连接。利用电容的两端电压无法突变的特性，使得在第一单刀双掷开关的切换过程中，保护了第一单刀双掷开关的第一定端和第二定端。
[0007]
进一步，本三级功率放大器电路系统还包括第二电容，所述第二电容的一端与第二单刀双掷开关的第一定端连接，所述第二电容的另一端与第二单刀双掷开关的第二定端连接。利用电容的两端电压无法突变的特性，使得在第二单刀双掷开关的切换过程中，保护了第二单刀双掷开关的第一定端和第二定端。
[0008]
进一步，本三级功率放大器电路系统还包括第三电容，所述第三电容的一端与第三单刀双掷开关的第一定端连接，所述第三电容的另一端与第三单刀双掷开关的第二定端连接。利用电容的两端电压无法突变的特性，使得在第三单刀双掷开关的切换过程中，保护了第三单刀双掷开关的第一定端和第二定端。
[0009]
进一步，所述控制模块包括单片机。
[0010]
进一步，所述单片机的型号为89c51。
[0011]
本实用新型的有益效果是：通过设置第一一级功率放大电路、第二一级功率放大电路、第一二级功率放大电路、第二二级功率放大电路、第一三级功率放大电路和第二三级功率放大电路，通过根据电流检测模块得到的电源模块的输出电流来选择投入哪个功率放大电路，从而将短路的功率放大电路避开，实现灵活的功率放大策略。
附图说明
[0012]
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
[0013]
图1是三级功率放大电路系统的系统框图。
具体实施方式
[0014]
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
[0015]
参考图1，一种三级功率放大电路系统，包括：电源模块100、第一一级功率放大电路401、第二一级功率放大电路501、第一二级功率放大电路402、第二二级功率放大电路502、第一三级功率放大电路403、第二三级功率放大电路503、控制模块200、电流检测模块300、第一单刀双掷开关110、第二单刀双掷开关120、第三单刀双掷开关130、输入节点400和
输出节点500。
[0016]
所述电源模块100的供电端分别与第一单刀双掷开关110的动端、第二单刀双掷开关120的动端、第三单刀双掷开关130的动端连接，所述第一单刀双掷开关110的第一定端与第一一级功率放大电路401供电端连接，所述第一单刀双掷开关110的第二定端与第二一级功率放大电路501的供电端连接。
[0017]
所述第二单刀双掷开关120的第一定端与第一二级功率放大电路402供电端连接，所述第二单刀双掷开关120的第二定端与第二二级功率放大电路502的供电端连接。
[0018]
所述第三单刀双掷开关130的第一定端与第一三级功率放大电路403供电端连接，所述第三单刀双掷开关130的第二定端与第二三级功率放大电路503的供电端连接。
[0019]
所述第一一级功率放大电路401的输入端和第二一级功率放大电路501的输入端均与输入节点400连接。
[0020]
所述第一一级功率放大电路401的输出端与第二一级功率放大电路501的输出端连接，所述第一一级功率放大电路401的输出端分别与第一二级功率放大电路402的输入端、第二二级功率放大电路502的输入端连接。
[0021]
所述第一二级功率放大电路402的输出端与第二二级功率放大电路502的输出端连接，所述第一二级功率放大电路402的输出端分别与第一三级功率放大电路403的输入端、第二三级功率放大电路503的输入端连接。
[0022]
第一三级功率放大电路403的输出端和第二三级功率放大电路503的输出端均与输出节点500连接。
[0023]
所述控制模块200分别与第一单刀双掷开关110的控制端、第二单刀双掷开关120的控制端和第三单刀双掷开关130的控制端连接。
[0024]
所述电流检测模块300用于检测电源模块100的输出电流，所述控制模块200根据所述输出电流控制第一单刀双掷开关110切换动作，所述控制模块200根据所述输出电流控制第二单刀双掷开关120切换动作，所述控制模块200根据所述输出电流控制第三单刀双掷开关130切换动作。
[0025]
本三级功率放大器电路的设计思路是通过设置第一一级功率放大电路401、第二一级功率放大电路501、第一二级功率放大电路402、第二二级功率放大电路502、第一三级功率放大电路403和第二三级功率放大电路503，通过根据电流检测模块300得到的电源模块100的输出电流来选择投入哪个功率放大电路，从而将短路的功率放大电路避开，实现灵活的功率放大策略。其中，第一一级功率放大电路401、第一二级功率放大电路402和第一三级功率放大电路403为主放大电路，第二一级功率放大电路501、第二二级功率放大电路502和第二三级功率放大电路503为备份的放大电路。正常工作的时候，控制模块200控制第一单刀双掷开关110、第二单刀双掷开关120和第三单刀双掷开关130，使得第一一级功率放大电路401、第一二级功率放大电路402和第一三级功率放大电路403均与电源模块100连通，即主放大电路正常放大工作。输入节点400的信号通过主放大电路进行放大后从输出节点500输出。
[0026]
当主放大电路存在短路时，此时，电源模块100的输出短路电流，电流检测模块300检测到这个短路电流后，控制模块200依次控制第一单刀双掷开关110、第二单刀双掷开关120和第三单刀双掷开关130进行切换，直至短路电流消失为止。所述短路电流指的是因为
第一一级功率放大电路401、第一二级功率放大电路402或者第一三级功率放大电路403短路而造成的电源模块100输出的大电流。
[0027]
例如：当第一一级功率放大电路401存在短路的时候，电源模块100输出短路电流，控制模块200控制第一单刀双掷开关110进行切换，此时，第一一级功率放大电路401不带电，第一一级功率放大电路401的短路情况消失，电源模块100输出的短路电流消失。此时，控制模块200停止继续切换第二单刀双掷开关120和第三单刀双掷开关130。这个时候，输入节点400的信号通过第二一级功率放大电路501、第一二级功率放大电路402和第一三级功率放大电路403进行放大，并从输出节点500中输出。
[0028]
当第一二级功率放大电路402存在短路的时候，电源模块100输出短路电流。控制模块200控制第一单刀双掷开关110进行切换，此时，第一一级功率放大电路401不带电，但是，短路电流并没有消失。控制模块200继续控制第二单刀双掷开关120进行切换，此时，第一二级功率放大电路402不带电，第一二级功率放大电路402的短路情况消失，电源模块100输出的短路电流消失。此时，控制模块200停止继续切换第三单刀双掷开关130。这个时候，输入节点400的信号通过第二一级功率放大电路501、第二二级功率放大电路502和第一三级功率放大电路403进行放大，并从输出节点500中输出。
[0029]
当第一三级功率放大电路403存在短路的时候，电源模块100输出短路电流。控制模块200控制第一单刀双掷开关110进行切换，此时，第一一级功率放大电路401不带电，但是，短路电流并没有消失。控制模块200继续控制第二单刀双掷开关120进行切换，此时，第一二级功率放大电路402不带电，但是，短路电流并没有消失。控制模块200继续控制第三单刀双掷开关130进行切换，此时，第一三级功率放大电路403不带电，第一三级功率放大电路403的短路情况消失，电源模块100输出的短路电流消失。这个时候，输入节点400的信号通过第二一级功率放大电路501、第二二级功率放大电路502和第二三级功率放大电路503进行放大，并从输出节点500中输出。
[0030]
本三级功率放大器电路系统通过设置第二一级功率放大电路501、第二二级功率放大电路502和第二三级功率放大电路503作为备份的放大电路，通过根据电流检测模块300得到的电源模块100的输出电流来选择投入哪个功率放大电路，从而将短路的功率放大电路避开，实现灵活的功率放大策略。
[0031]
为了保护第一单刀双掷开关110的第一定端和第二定端，在一些优选的实施例中，在三级功率放大器电路系统中还包括第一电容111，所述第一电容111的一端与第一单刀双掷开关110的第一定端连接，所述第一电容111的另一端与第一单刀双掷开关110的第二定端连接。利用电容的两端电压无法突变的特性，使得在第一单刀双掷开关110的切换过程中，保护了第一单刀双掷开关110的第一定端和第二定端。
[0032]
为了保护第二单刀双掷开关120的第一定端和第二定端，在一些优选的实施例中，在三级功率放大器电路系统中还包括第二电容121，所述第二电容121的一端与第二单刀双掷开关120的第一定端连接，所述第二电容121的另一端与第二单刀双掷开关120的第二定端连接。利用电容的两端电压无法突变的特性，使得在第二单刀双掷开关120的切换过程中，保护了第二单刀双掷开关120的第一定端和第二定端。
[0033]
为了保护第三单刀双掷开关130的第一定端和第二定端，在一些优选的实施例中，在三级功率放大器电路系统中还包括第三电容131，所述第三电容131的一端与第三单刀双
掷开关130的第一定端连接，所述第三电容131的另一端与第三单刀双掷开关130的第二定端连接。利用电容的两端电压无法突变的特性，使得在第二单刀双掷开关120的切换过程中，保护了第二单刀双掷开关120的第一定端和第二定端。
[0034]
在一些实施例中，所述控制模块200包括单片机。其中，所述单片机的型号为89c51。
[0035]
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。