專利名稱：一種增益可調(diào)的音頻功放電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增益可調(diào)的音頻功放電路。
背景技術(shù)：
—般情況下，當(dāng)輸入音頻信號(hào)幅度過大，或系統(tǒng)電源下降時(shí)，音頻功放電路的輸出 會(huì)因?yàn)榉冗^大而產(chǎn)生失真，從而嚴(yán)重破壞音頻質(zhì)量，常見的解決方案是調(diào)整音頻功放電 路的閉環(huán)增益，避免產(chǎn)生失真。對(duì)于數(shù)字形式的音頻功放電路芯片而言，現(xiàn)有的技術(shù)是通過 調(diào)整芯片內(nèi)部數(shù)字濾波器的增益來調(diào)整音頻功放電路的閉環(huán)增益。 然而對(duì)于現(xiàn)有的模擬形式的音頻功放電路芯片而言，其增益由輸入電阻與反饋電 阻的比例確定，通常為了保證芯片的通用性，其輸入電阻與反饋電阻由外部應(yīng)用電路提供， 而不是包含在芯片內(nèi)部的；另外，現(xiàn)有的模擬形式的音頻功放電路芯片為了縮小封裝、節(jié)省 電路板空間、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，通常盡可能地減少芯片外圍元件的數(shù)目，以節(jié)省芯片引腳數(shù)目；例 如，比較典型的是用偽差分結(jié)構(gòu)的功放電路代替全差分結(jié)構(gòu)的功放電路，這樣可以節(jié)省一 半的外圍元件；偽差分結(jié)構(gòu)的功放電路采用兩個(gè)單輸出放大器，即第一放大器和第二放大 器組合而成，這兩個(gè)放大器的輸出構(gòu)成了整個(gè)功放電路的差分輸出，其中第一放大器與電 路芯片外部的輸入電阻、反饋電阻構(gòu)成閉環(huán)增益網(wǎng)絡(luò)，第二放大器與電路芯片內(nèi)部的輸入 電阻、反饋電阻構(gòu)成閉環(huán)增益網(wǎng)絡(luò)，且第二放大器以第一放大器的輸出作為輸入，并輸出一 反相跟隨信號(hào)。因此，這類音頻功放電路芯片目前無法在其內(nèi)部調(diào)整音頻功放電路的閉環(huán) 增益。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種增益可調(diào)的音頻功放電
路，以達(dá)到既不增加電路芯片的引腳數(shù)目，又能在保證由電路芯片外部輸入電阻與反饋電
阻控制電路閉環(huán)增益的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)在電路芯片內(nèi)部調(diào)整電路閉環(huán)增益的目的。 本發(fā)明所述的一種增益可調(diào)的音頻功放電路，該功放電路包括一第一放大器和第
二放大器，且第一放大器輸出第一放大電壓，第二放大器輸出第二放大電壓，所述的功放電
路還包括一串聯(lián)在所述第一放大器的輸出端和第二放大器的輸出端之間的電阻增益網(wǎng)絡(luò)，
該電阻增益網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述的第一放大電壓和第二放大電壓進(jìn)行分壓，并向第一放大器的同相
輸入端輸出第二反饋電壓、向第二放大器的反相輸入端輸出第一反饋電壓。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述的電阻增益網(wǎng)絡(luò)包括第一電阻網(wǎng)絡(luò)、
第二電阻網(wǎng)絡(luò)和多路選擇器， 所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)連接在所述第一放大器的輸出端與第二放大器的反相輸入端 之間； 所述第二電阻網(wǎng)絡(luò)連接在所述第二放大器的反相輸入端與輸出端之間； 所述多路選擇器接收外部的控制信號(hào)和所述的第一反饋電壓，輸出所述的第二反
饋電壓。
在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述多路選擇器與所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)連
接，接收該第一電阻網(wǎng)絡(luò)輸出的一個(gè)或一組分壓。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述多路選擇器與所述第二電阻網(wǎng)絡(luò)連
接，接收該第二電阻網(wǎng)絡(luò)輸出的一個(gè)或一組分壓。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述多路選擇器包括若干個(gè)均具有兩個(gè)信 號(hào)端和一個(gè)控制端的開關(guān)，且所有開關(guān)的其中一個(gè)信號(hào)端連接在一起形成連接多路選擇器 的一個(gè)輸出端，每個(gè)開關(guān)的另一個(gè)信號(hào)端分別形成多路選擇器的一個(gè)輸入端，每個(gè)開關(guān)的 控制端分別接收所述的外部控制信號(hào)。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述的第一電阻網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)或一組串聯(lián) 連接的電阻。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述的第一電阻網(wǎng)絡(luò)還包括一分流電阻， 且該分流電阻并聯(lián)在所述的一個(gè)或一組電阻的兩端。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述的第二電阻網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)或一組串聯(lián) 連接的電阻。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述的第二電阻網(wǎng)絡(luò)還包括一個(gè)分流電 阻，且該分流電阻并聯(lián)在所述的一個(gè)或一組電阻的兩端。 在上述的增益可調(diào)的音頻功放電路中，所述第一放大器的同相輸入端懸空。
由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明通過在第一放大器的輸出端和第二放大 器的輸出端之間增加一電阻增益網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了可以在功放電路內(nèi)部調(diào)整閉環(huán)增益，并使閉 環(huán)增益增加或減小一定比例的目的。


圖1是本發(fā)明一種增益可調(diào)的音頻功放電路的實(shí)施例之一的電路框圖；
圖2是本發(fā)明一種增益可調(diào)的音頻功放電路的實(shí)施例之二的電路框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。 請(qǐng)參閱圖1、圖2，本發(fā)明，即一種增益可調(diào)的音頻功放電路，它包括第一放大器 101、第二放太器102和電阻增益網(wǎng)絡(luò)104，其中，第一放大器101和第二放大器102組成偽 差分結(jié)構(gòu)103，第一放大器101的反相輸入端Vnl通過一外圍輸入電阻Rin與整個(gè)功放電路 芯片的反相輸入端Vin連接，同時(shí)，第一放大器lOl的反相輸入端Vnl還通過一外圍反饋電 阻Rfb與其輸出端連接，第一放大器101的同相輸入端Vn3直接與整個(gè)功放電路芯片的同 相輸入端Vip連接，第二放大器102的同相輸入端Vn4直接與整個(gè)功放電路芯片的共模輸 入端Vim連接，為第二放大器102提供共模工作點(diǎn)，同時(shí)該共模輸入端Vim的電壓也成為音 頻功放電路輸出的共模電壓； 電阻增益網(wǎng)絡(luò)104串聯(lián)在第一放大器101的輸出端和第二放大器102的輸出端之 間，對(duì)從第一放大器101輸出的第一放大電壓Voa以及從第二放大器102輸出的第二放大 電壓Vob進(jìn)行分壓，并向第二放大器102的反相輸入端Vn2輸出第一反饋電壓、向第一放大 器IOI的同相輸入端Vn3輸出第二反饋電壓，該第二反饋電壓將功放電路的一部分輸出信號(hào)反饋到第一放大器101的同相輸入端Vn3，由此可改變第一放大器101的閉環(huán)增益，從而 最終改變功放電路的閉環(huán)增益。具體地說，電阻增益網(wǎng)絡(luò)104包括第一電阻網(wǎng)絡(luò)201、第二 電阻網(wǎng)絡(luò)202和多路選擇器203，其中， 第一電阻網(wǎng)絡(luò)201連接在第一放大器101的輸出端與第二放大器102的反相輸入 端Vn2之間，即對(duì)第一放大電壓Voa和第一反饋電壓進(jìn)行分壓，并產(chǎn)生一組分壓輸出；第二 電阻網(wǎng)絡(luò)202連接在第二放大器102的反相輸入端Vn2與輸出端之間，即對(duì)第一反饋電壓 和第二放大電壓Vob進(jìn)行分壓，并產(chǎn)生一組分壓輸出；多路選擇器203接收外部的控制信 號(hào)和第一反饋電壓，其輸出端與第一放大器101的同相輸入端Vn3連接，即輸出第二反饋電 壓。 對(duì)于第二放大器102來說，第一電阻網(wǎng)絡(luò)201構(gòu)成其輸入電阻支路，第二電阻網(wǎng)絡(luò) 202構(gòu)成其反饋電阻支路，共同決定了第二放大器102的閉環(huán)增益。比較典型的情況是，當(dāng) 第二放大器102的閉環(huán)增益為-1時(shí)，其輸出的第二放大電壓Vob的值與第一放大器101輸 出的第一放大電壓Voa的值反相，此時(shí)，整個(gè)音頻功放電路差分輸出的閉環(huán)增益是第一放 大器101閉環(huán)增益的2倍。 在本發(fā)明中，多路選擇器203還分別與第一電阻網(wǎng)絡(luò)201、第二電阻網(wǎng)絡(luò)202連接， 接收第一電阻網(wǎng)絡(luò)201、第二電阻網(wǎng)絡(luò)202分別輸出的一個(gè)或一組分壓；具體來說
多路選擇器203包括若干個(gè)均具有兩個(gè)信號(hào)端和一個(gè)控制端的開關(guān)，且所有開關(guān) 的其中一個(gè)信號(hào)端連接在一起形成連接多路選擇器203的一個(gè)輸出端，每個(gè)開關(guān)的另一個(gè) 信號(hào)端分別形成多路選擇器203的一個(gè)輸入端，每個(gè)開關(guān)的控制端分別接收外部控制信 號(hào)。在圖2所示的第二實(shí)施例中，多路選擇器203包括第一開關(guān)M1和第二開關(guān)M2，且第一 開關(guān)Ml和第二開關(guān)M2均為MOS器件，第一開關(guān)Ml的一個(gè)信號(hào)端和第二開關(guān)M2的一個(gè)信號(hào) 端相連，形成多路選擇器203的輸出端；第一開關(guān)M1的另一個(gè)信號(hào)端構(gòu)成多路選擇器203 的一個(gè)輸入端，以第一反饋電壓作為輸入信號(hào)；第二開關(guān)M2的另一個(gè)信號(hào)端構(gòu)成多路選擇 器203的另一個(gè)輸入端，以第二電阻網(wǎng)絡(luò)102的一個(gè)分壓輸出作為輸入信號(hào)；第一開關(guān)M1 的控制端和第二開關(guān)M2的控制端作為多路選擇器203的一組控制端由外部的一組控制信 號(hào)控制，在任意時(shí)刻僅有一路開關(guān)導(dǎo)通當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)M1導(dǎo)通時(shí)，本發(fā)明功放電路的閉環(huán)增 益與傳統(tǒng)音頻功放情況相同，當(dāng)?shù)诙_關(guān)M2導(dǎo)通時(shí)，本發(fā)明功放電路的閉環(huán)增益減小。
在圖1所示的第一實(shí)施例中，第一電阻網(wǎng)絡(luò)201包括一組串聯(lián)連接的電阻，即第一 可變電阻Rl和第二可變電阻R2，此時(shí)，多路選擇器203的一個(gè)輸入端連接到第一可變電阻 Rl和第二可變電阻R2的中間；第二電阻網(wǎng)絡(luò)202包括串聯(lián)連接的第三可變電阻R3和第四 可變電阻R4，多路選擇器203的另一個(gè)輸入端連接到第三可變電阻R3和第四可變電阻R4 的中間。 若功放電路不需要增加閉環(huán)增益時(shí)，第一電阻網(wǎng)絡(luò)201也可以是一個(gè)單獨(dú)的電阻 器件，如圖2所示，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，第一電阻網(wǎng)絡(luò)201由電阻Ra構(gòu)成，第二電阻 網(wǎng)絡(luò)202包括電阻Rb、Rc。同理，若功放電路不需要減小閉環(huán)增益時(shí)，第二電阻網(wǎng)絡(luò)202也 可以是一個(gè)單獨(dú)的電阻器件。 在本發(fā)明中，第一電阻網(wǎng)絡(luò)201還可以包括一個(gè)分流電阻，且該分流電阻并聯(lián)在 一個(gè)或一組串聯(lián)電阻的兩端。在本發(fā)明的實(shí)施例中，分流電阻的電阻值可以遠(yuǎn)小于這一個(gè) 或一組電阻的總電阻值，從而減弱第一反饋電壓與第二反饋電壓的相互影響，也有利于在差分輸入的應(yīng)用中分隔設(shè)定功放電路的輸入阻抗與輸出阻抗。同理，第二電阻網(wǎng)絡(luò)202也 可以包括上述的分流電阻。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一放大器101的同相輸入端懸空，即斷開第一放大器101 的同相輸入端與功放電路芯片的同相輸入端Vip的連接，這種結(jié)構(gòu)特別適合應(yīng)用在單端輸 入的情況下，可以節(jié)省功放電路芯片的一個(gè)引腳。 若功放電路芯片的同相輸入端Vip懸空，則音頻功放電路工作在單端輸入模式， 如圖1所示，第一放大器101對(duì)功放電路芯片反相輸入端Vin的輸入信號(hào)進(jìn)行放大；比較典 型的是圖1中第一電阻網(wǎng)絡(luò)201、第二電阻網(wǎng)絡(luò)202中各電阻的阻值滿足R1+R2 = R3+R4， 此時(shí)第二放大器102的閉環(huán)增益為-1。 在上述情況下，當(dāng)外部控制信號(hào)控制多路選擇器203，選中第一反饋電壓作為多路 選擇器203的輸出時(shí)，第一放大器101的工作點(diǎn)完全由多路選擇器203的輸出決定，即與第 二放大器102的工作點(diǎn)相同，此時(shí)第一放大器101的閉環(huán)增益為外圍的反饋電阻Rfb和輸 入電阻Rin的比值Rfb/Rin，即與傳統(tǒng)音頻功放電路情況相同； 當(dāng)外部控制信號(hào)控制多路選擇器203，選中所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)201的某一分壓輸 出作為多路選擇器203的輸出時(shí)，功放電路的閉環(huán)增益增大，其增大的幅度取決于該分壓 輸出的分壓比例，即第一可變電阻R1和第二可變電阻R2的阻值比例；多路選擇器203在第 一電阻網(wǎng)絡(luò)201各分壓輸出之間選擇的過程，可以等效成調(diào)整第一可變電阻R1和第二可變 電阻R2的電阻值的過程，以實(shí)現(xiàn)最終得到相應(yīng)的第二反饋電壓； 當(dāng)外部控制信號(hào)控制多路選擇器203，選中第二電阻網(wǎng)絡(luò)202的某一分壓輸出作 為多路選擇器203的輸出時(shí)，功放電路的閉環(huán)增益減小，其減小的幅度取決于該分壓輸出 的分壓比例。即第三可變電阻R3和第四可變電阻R4的阻值比例；多路選擇器203在第二 電阻網(wǎng)絡(luò)202各分壓輸出之間選擇的過程，可以等效成調(diào)整第三可變電阻R3和第四可變電 阻R4的電阻值的過程，以實(shí)現(xiàn)最終得到相應(yīng)的第二反饋電壓。 若功放電路芯片的同相輸入端Vip有信號(hào)輸入，則音頻功放電路工作在差分輸入 模式，第二反饋電壓會(huì)受到功放電路芯片同相輸入端Vip的輸入信號(hào)以及阻抗的影響，但 對(duì)音頻功放增益調(diào)整的規(guī)律與單端輸入模式相同。 以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上 述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本 發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種增益可調(diào)的音頻功放電路，該功放電路包括一第一放大器(101)和第二放大器(102)，且第一放大器(101)輸出第一放大電壓，第二放大器(102)輸出第二放大電壓，其特征在于，所述的功放電路還包括一串聯(lián)在所述第一放大器(101)的輸出端和第二放大器(102)的輸出端之間的電阻增益網(wǎng)絡(luò)(104)，該電阻增益網(wǎng)絡(luò)(104)對(duì)所述的第一放大電壓和第二放大電壓進(jìn)行分壓，并向第一放大器(101)的同相輸入端輸出第二反饋電壓、向第二放大器(102)的反相輸入端輸出第一反饋電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述的電阻增益網(wǎng) 絡(luò)(104)包括第一電阻網(wǎng)絡(luò)(201)、第二電阻網(wǎng)絡(luò)(202)和多路選擇器(203)，所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)(201)連接在所述第一放大器(101)的輸出端與第二放大器(102) 的反相輸入端之間；所述第二電阻網(wǎng)絡(luò)(202)連接在所述第二放大器(102)的反相輸入端與輸出端之間； 所述多路選擇器(203)接收外部的控制信號(hào)和所述的第一反饋電壓，輸出所述的第二 反饋電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述多路選擇器 (203)與所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)(201)連接，接收該第一電阻網(wǎng)絡(luò)(201)輸出的一個(gè)或一組分 壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述多路選擇器 (203)與所述第二電阻網(wǎng)絡(luò)(202)連接，接收該第二電阻網(wǎng)絡(luò)(202)輸出的一個(gè)或一組分 壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述多路選擇器 (203)包括若干個(gè)均具有兩個(gè)信號(hào)端和一個(gè)控制端的開關(guān)，且所有開關(guān)的其中一個(gè)信號(hào)端 連接在一起形成連接多路選擇器(203)的一個(gè)輸出端，每個(gè)開關(guān)的另一個(gè)信號(hào)端分別形成 多路選擇器(203)的一個(gè)輸入端，每個(gè)開關(guān)的控制端分別接收所述的外部控制信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述的第一電阻網(wǎng) 絡(luò)(201)包括一個(gè)或一組串聯(lián)連接的電阻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述的第一電阻網(wǎng) 絡(luò)(201)還包括一分流電阻，且該分流電阻并聯(lián)在所述的一個(gè)或一組電阻的兩端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述的第二電阻網(wǎng) 絡(luò)(202)包括一個(gè)或一組串聯(lián)連接的電阻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述的第二電阻網(wǎng) 絡(luò)(202)還包括一個(gè)分流電阻，且該分流電阻并聯(lián)在所述的一個(gè)或一組電阻的兩端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益可調(diào)的音頻功放電路，其特征在于，所述第一放大器 (101)的同相輸入端懸空。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增益可調(diào)的音頻功放電路，該功放電路包括一由第一放大器和第二放大器組成的偽差分結(jié)構(gòu)，所述的功放電路還包括一串聯(lián)在所述第一放大器的輸出端和第二放大器的輸出端之間的電阻增益網(wǎng)絡(luò)，該電阻增益網(wǎng)絡(luò)對(duì)從第一放大器輸出的第一放大電壓以及從第二放大器輸出的第二放大電壓進(jìn)行分壓，并向第一放大器的同相輸入端輸出第二反饋電壓、向第二放大器的反相輸入端輸出第一反饋電壓。本發(fā)明無需增加功放電路芯片的引腳數(shù)目，并且在保證由功放電路芯片外部的輸入電阻與反饋電阻控制音頻功放電路閉環(huán)增益的基礎(chǔ)上，還可以在功放電路芯片內(nèi)部調(diào)整音頻功放電路的閉環(huán)增益，使閉環(huán)增益增加或減小一定比例。
文檔編號(hào)H03F3/20GK101764579SQ200910199290
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者李淼 申請(qǐng)人:上海貝嶺股份有限公司