專利名稱：功率放大機的功率放大裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種功率放大機的部件。
功率放大機也稱為功率放大器。一般的功率放大機主要由音頻切換裝置、解碼電路、固定音色電路、效果選擇開關、音量調節電位器、功率放大裝置、電源電路及中央處理器組成。其中的功率放大裝置一般至少設有左聲道功率放大電路及右聲道功率放大電路2組相互獨立的功率放大電路。相當一部分功率放大機的主要工作過程是在中央處理器的控制下，電源電路為各部件提供電源，音頻切換裝置對節目源信號進行選擇，被選中的音源信號由音頻切換裝置同時輸至解碼電路及固定音色電路進行處理，經處理的音頻信號由解碼電路、固定音色電路分別送至效果選擇開關，效果選擇開關對這些信號以及音頻切換裝置直接輸入的信號進行選擇，再將所選擇的信號經音量調節電位器輸出幅度較小的音頻信號至功率放大裝置，經功率放大裝置放大后，驅動揚聲器輸出功率較大的聲音信號。但各種功率放大機輸出的聲音信號都會產生不同程度的失真；為解決該問題，通常在功率放大裝置的輸出端與輸入端之間設置負反饋電路。但無論其線路是如何復雜、構思獨特，都存在一個共同的不足之處，就是在輸入信號的幅度超過一定值時，其輸出的波形為一平頂失真波形，尤其在欣賞動態范圍較大的音樂節目時，就往往會產生這種現象，揚聲器將這種波形變成聲音輸出時，使人聽起來感到不舒服。
本實用新型的目的是，提供一種在輸入信號幅度較大的情況下，可使輸出信號的波形較為平滑，從而在使用時、所接揚聲器發出聲音有一定改善的功率放大機的功率放大裝置。
本實用新型的總的技術構思是，在已有功率放大裝置的基礎上，在功率放大裝置的正負電源端與功率放大裝置的前級輸入端之間設置輸入信號控制電路，該輸入信號控制電路的作用是，當正、負電源電壓隨著輸出電壓幅度的加大而絕對值降低至輸出電壓即將出現平頂失真的數值時，輸入信號控制電路開始作用，加在功率放大裝置的前級輸入端的輸入信號的一部分流向輸入信號控制電路，通過使輸入信號先發生圓角鈍化的方法，而使輸出的信號波形由肩部較陡的平頂失真波形變為圓角波形，從而使失真減少。
實現本實用新型目的的技術方案是，本功率放大裝置具有左聲道功率放大電路及與左聲道功率放大電路的結構基本相同的右聲道功率放大電路，左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路相互獨立設置在同一塊電路板上或不同的電路板上；左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路均具有電壓放大電路、電流放大電路、輸出匹配電路及環路負反饋電路；左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路均設有正電源端、負電源端、音頻信號輸入端及功率信號輸出端；電壓放大電路設有電源端、反饋端、輸入端及輸出端，電流放大電路設有正電源端、負電源端、輸入端及輸出端，輸出匹配電路及環路負反饋電路均設有輸入端及輸出端；左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路的正電源端與各自的電壓放大電路的電源端及電流放大電路的正電源端相連，左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路的負電源端與各自的電流放大電路的負電源端相連，左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路的音頻信號輸入端與各自的電壓放大電路的輸入端相連、且該音頻信號輸入端是可與前級的相應聲道的音量調節電位器的輸出端相連的端口，左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路的功率信號輸出端與各自的輸出匹配電路的輸出端相連、且該功率信號輸出端是可與后級的相應聲道的揚聲器相連的端口；電壓放大電路的輸出端接電流放大電路的輸入端，電流放大電路的輸出端接輸出匹配電路的輸入端及環路負反饋電路的輸入端，環路負反饋電路的輸出端接電壓放大電路的反饋端；其特征在于，左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路還均具有輸入信號控制電路；輸入信號控制電路設有正電源端、負電源端及輸入端；電壓放大電路還設有輸入信號限值端；左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路的正電源端與各自的輸入信號控制電路的正電源端相連，左聲道功率放大電路和右聲道功率放大電路的負電源端與各自的輸入信號控制電路的負電源端相連，電壓放大電路的輸入信號限值端與輸入信號控制電路的輸入端相連。
本實用新型具有積極的效果①通常情況下，功率放大裝置輸出的功率信號的幅度越大，則電源電壓相應下降越多，兩者的差值逐漸減少。當輸出信號的幅度上升到一定數值、而電源電壓下降到一定數值時，則電源電壓不再能為輸出功率信號的幅度增大發揮作用。此時，即使輸入的音頻信號幅度再增加，輸出的功率信號的幅度也不會增加。這反映在輸出波形上，對于對普通的功率放大裝置來說、是一個肩部較陡的平頂失真波形，對于本裝置來說、則是一個失真度較小的圓頂波形或圓角平頂波形。②本裝置利用PN結導通時的正向特性，在輸出電壓的波形即將出現平頂失真直至出現平頂失真時，使輸入信號先發生圓角鈍化、并限制輸入信號的幅度。這樣，就使輸出信號的波形由原來肩部較陡的平頂失真波形變為圓頂波形或肩部為圓角的圓角平頂波形。這種波形功率信號輸至揚聲器時，則使揚聲器發出聲音的失真度較小，特別在欣賞大動態音樂信號時，使人感到聲音很舒服，從而使功率放大器的質量得到提高。③本裝置的輸入信號控制電路設置轉換開關電路時，則使用本裝置的功率放大機成為兩用的功率放大機。當轉換開關斷開時，則使使用本裝置的功率放大機成為與普通功率放大機相同的機器；當閉合轉換開關時，則使使用本裝置的功率放大機成為失真度較小的功率放大機。④本裝置除具有左聲道功率放大電路及右聲道功率放大電路外，還具有電路結構與左右聲道功率放大電路相同的環繞聲道功率放大電路、中置聲道功率放大電路以及超低音聲道功率放大電路，各功率放大電路相互獨立、可設置在同一塊電路板上或者不同的電路板上。因此本裝置的功率放大電路是一項基本的發明創造。⑤本裝置除可用于單元功率放大機外，還可用于各種收音機、錄音機等機器的功率放大線路部分，本裝置的電路既可用分離元件實現、也可用于功放集成塊電路中。
本實用新型附圖的圖面說明如下

圖1為本實用新型的一種電路框圖。
圖2為本實用新型的輸入信號控制電路的一種電路框圖。
圖3為對應于圖2所示的輸入信號控制電路框圖的詳細框圖。
圖4為本實用新型輸入信號控制電路的另一種電路框圖。
圖5為本實用新型輸入信號控制電路中的轉換開關電路的電路框圖。
圖6為本實用新型的一種電原理圖。
圖7為本實用新型的另一種電原理圖。
圖8為二極管的典型伏安特性曲線圖。
圖9為在幅度較大的正弦波輸入信號的作用下功率放大裝置輸出肩部較陡的平頂失真波形和圓角平頂波形的示意圖。
圖10為本實用新型在幅度較大的正弦波輸入信號的作用下其音頻信號輸入端波形的示意圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
實施例1、見圖1，本實施例的功率放大裝置具有左聲道功率放大電路1及與左聲道功率放大電路1的結構基本相同的右聲道功率放大電路2，左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2相互獨立設置在同一塊電路板上；左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2均具有電壓放大電路11、電流放大電路12、輸出匹配電路13、環路負反饋電路14及輸入信號控制電路15。左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2均設有正電源端、負電源端、音頻信號輸入端及功率信號輸出端。電壓放大電路11設有電源端、輸入端、輸出端、反饋端及輸入信號限值端；電流放大電路12設有正電源端、負電源端、輸入端及輸出端；輸出匹配電路13及環路負反饋電路14均設有輸入端及輸出端；輸入信號控制電路15設有正電源端、負電源端及輸入端。左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2的正電源端與各自的電壓放大電路11的電源端、電流放大電路12的正電源端以及輸入信號控制電路15的正電源端相連；左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2的負電源端與各自的電流放大電路12的負電源端以及輸入信號控制電路15的負電源端相連；左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2的音頻信號輸入端與各自的電壓放大電路11的輸入端相連，且該音頻信號輸入端是可與前級的相應聲道的音量調節電位器的輸出端相連的端口；左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2的功率信號輸出端是可與后級的相應聲道的揚聲器相連的端口。電壓放大電路11的輸出端接電流放大電路12的輸入端；電流放大電路12的輸出端接輸出匹配電路13的輸入端及環路負反饋電路14的輸入端；輸出匹配電路13的輸出端即為相應的左聲道功率放大電路1或右聲道功率放大電路2的功率信號輸出端；環路負反饋電路14的輸出端接電壓放大電路11的反饋端；電壓放大電路11的輸入信號限值端與輸入信號控制電路15的輸入端相連。
見圖2，由圖1給出的左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2的輸入信號控制電路15具有限幅電路15-1、正半周控制電平產生電路15-2及負半周控制電平產生電路15-3。限幅電路15-1設有輸入端、正向輸出端及負向輸出端；正半周控制電平產生電路15-2設有正電源端、正向控制端及電流輸出端；負半周控制電平產生電路15-3設有負電源端、負向控制端及電流輸入端。限幅電路15-1的輸入端即為輸入信號控制電路15的輸入端；限幅電路15-1的正向輸出端與正半周控制電平產生電路15-2的正向控制端相連；限幅電路15-1的負向輸出端與負半周控制電平產生電路15-3的負向控制端相連。正半周控制電平產生電路15-2的正電源端即為輸入信號控制電路15的正電源端；正半周控制電平產生電路15-2的電流輸出端與負半周控制電平產生電路15-3的電流輸入端相連。負半周控制電平產生電路15-3的負電源端即為輸入信號控制電路15的負電源端。
見圖3，由圖2給出的限幅電路15-1由隔直電容、正半周限幅元件及負半周限幅元件組成。隔直電容的一端即為限幅電路15-1輸入端；隔直電容的另一端、正半周限幅元件的正向輸入端及負半周限幅元件的負向輸入端連接在一起；正半周限幅元件的正向輸出端即為限幅電路15-1的正向輸出端；負半周限幅元件的負向輸出端即為限幅電路15-1的負向輸出端。正半周控制電平產生電路15-2由正半周濾波電容及正電源分壓電路組成；正電源分壓電路設有正電源端、正半周控制電平輸出端及電流輸出端；正半周濾波電容的一端與正電源分壓電路的正半周控制電平輸出端連接在一起，它們的公共接點即為正半周控制電平產生電路15-2的正向控制端；正半周濾波電容的另一端接地；正電源分壓電路的正電源端即為正半周控制電平產生電路15-2的正電源端，正電源分壓電路的電流輸出端即為正半周控制電平產生電路15-2的電流輸出端。負半周控制電平產生電路15-3由負半周濾波電容及負電源分壓電路組成；負電源分壓電路設有負電源端、負半周控制電平輸出端及電流輸入端；負半周濾波電容的一端與負電源分壓電路的負半周控制電平輸出端連接在一起，它們的公共接點即為負半周控制電平產生電路15-3的負向控制端；負半周濾波電容的另一端接地；負電源分壓電路的負電源端即為負半周控制電平產生電路15-3的負電源端，負電源分壓電路的電流輸入端即為負半周控制電平產生電路15-3的電流輸入端。
上述正半周控制電平產生電路15-2的正電源分壓電路由2至5個降壓元件串聯組成，其第一降壓元件的另一端即為正電源分壓電路的正電源端，其最后一個降壓元件的另一端即為正電源分壓電路的電流輸出端；其各降壓元件之間有1至4個公共接點，該1至4個公共接點中的一個公共接點即為正電源分壓電路的正半周控制電平輸出端。負半周控制電平產生電路15-3的負電源分壓電路由2至5個降壓元件串聯組成，其第一降壓元件的另一端即為負電源分壓電路的電流輸入端，其最后一個降壓元件的另一端即為負電源分壓電路的負電源端；其各降壓元件之間有1至4個公共接點，該1至4個公共接點中的一個公共接點即為負電源分壓電路的負半周控制電平輸出端。
見圖4，由圖2給出的輸入信號控制電路15還具有串聯在正半周控制電平產生電路15-2的電流輸出端與負半周控制電平產生電路15-3的電流輸入端之間的轉換開關電路15-4，亦即正半周控制電平產生電路15-2的電流輸出端串聯轉換開關電路15-4后由轉換開關電路15-4與負半周控制電平產生電路15-3的電流輸入端相連。
見圖5，由圖4給出的轉換開關電路15-4由轉換開關、正向轉換電阻及負向轉換電阻組成。轉換開關為機械式開關。機械式開關的動靜觸點中的一端與正向轉換電阻的一端相連，正向轉換電阻的另一端接地，機械式開關的動靜觸點中的另一端與負向轉換電阻的一端相連，負向轉換電阻的另一端接地。
見圖6，由圖3給出的限幅電路15-1還具有交流偏置電阻R7，交流偏置電阻R7的一端與隔直電容C2和正半周限幅元件的公共接點相連，交流偏置電阻R7的另一端接地。正半周限幅元件為正半周限幅二極管VD6，該二極管VD6的陽極即為正半周限幅元件的輸入端，該二極管VD6的陰極即為正半周限幅元件的輸出端。負半周限幅元件為負半周限幅二極管VD5，該二極管VD5的陰極即為負半周限幅元件的輸入端，該二極管VD5的陽極即為負半周限幅元件的輸出端。
見圖6，由圖3給出的正半周控制電平產生電路15-2的正電源分壓電路的降壓元件有3個，它們是第一降壓元件為穩壓管VD2，第二降壓元件為電阻R33，第三降壓元件為電阻R31；第二降壓元件R33和第三降壓元件R31的公共接點即為正電源分壓電路的正半周控制電平輸出端。負半周控制電平產生電路15-3的負電源分壓電路的降壓元件有3個，它們是第一降壓元件為電阻R30，第二降壓元件為電阻R32，第三降壓元件為穩壓管VD1；第一降壓元件R30和第二降壓元件R32的公共接點即為負電源分壓電路的負半周控制電平輸出端。
本實施例的具體電路結構由圖6的電原理圖給出。圖中左聲道功率放大電路1和右聲道功率放大電路2的具體電路結構相同。其中電壓放大電路的標號是11，電流放大電路的標號是12，輸出匹配電路的標號是13，環路負反饋電路的標號是14，輸入信號控制電路的標號是15；輸入信號控制電路15的限幅電路的標號是15-1，其正半周控制電平產生電路的標號是15-2，其負半周控制電平產生電路的標號是15-3，其轉換開關電路的標號是15-4。整個電路的具體工作過程分析如下電壓放大電路11中有兩級放大電路，三極管V1是第一級電壓放大管，三極管V2及V3組成第二級電壓放大，三極管V4是V2的基極偏置調整管。對靜態而言，+38V電源電壓經變阻器VR1、電阻R13及二極管VD4降壓后，一路經電阻R12及R11給三極管V4提供偏置電壓，一路經電阻R5(分出一支路電阻R6串聯二極管VD3接地)、電阻R4、R2及R3給三極管V1提供基極偏置。+38V電源電壓經電阻R8加到三極管V4發射極，且+38V電源電壓經R9加到V2的發射極和V3的集電極提供偏置電壓。由于C18容量較大、可近似接地，故電阻R27給三極管V1提供發射極自身偏壓。三極管V4集電極的輸出為三極管V1的集電極提供偏置，同時又提供V2基極偏置。電阻R10給三極管V2集電極和三極管V3基極提供偏置，V3發射極通過后級電路提供偏置電壓。對交流而言，前級來的音頻信號經電解電容C1耦合后，再經電阻R2、R3及電容C4組成的低通加到三極管V1的基極。C3是交流負反饋電容。電阻R27、電容C18及C19組成自身負反饋電路。信號從三極管V1的集電極輸出直耦合至三極管V2的基極，經第二極電壓放大后由三極管V3發射極輸出至電流放大電路12。電容C8是級間交流負反饋電容，電容C7是平級交流負反饋電容。
電流放大電路12基本由作為功放管的三極管V6和V7組成一組達林頓管、由作為功放管的三極管V8和V9組成另一組達林頓管、由三極管V5擔當輸出電流調整管而構成。從靜態來說，電阻R15、R16、R17和變阻器VR2給三極管V5提供偏置，通過對變阻器VR2的調整可以改變三極管V5的工作點，從而改變后極的基極輸入電流，達到調整輸出電流的目的。電阻R21是三極管V6、V7、V8及V9的偏置電阻。+36伏的電源電壓+VCC1加到三極管V6及V7的集電極提供集電極電壓；-36伏的電源電壓-VCC1加到三極管V8及V9的集電極提供集電極電壓；-28V的電源電壓經電阻R20及R19加到三極管V5的發射極和V8的基極。從交流來說，經三極管V3射極輸出的信號由達林頓管進行電流放大輸出，由受控開關K2控制送給后級。電容C10及C13均是高頻旁路電容，電容C11是信號下半周自舉電容、擴展動態。
輸出匹配電路由電容C14、C15、電阻R22、R23及電感L1組成。它們與外接的揚聲器組成一個純電阻網絡，使負載不是電感性。這樣即可保護電流放大電路12中的功放管，同時也有防振作用。電流放大電路12的輸出信號經該部分電路驅動揚聲器。
環路負反饋電路有利于輸出信號失真度的減小。電流放大電路12的輸出信號經由電阻R26、R24、電容C17及電阻R25組成的反饋網絡加到三極管V1的發射極。所以，電阻R27、電容C18及C19所組成的電路既作為第一級電壓放大的射極偏置電路和該級本身的負反饋電路，同時又是環路負反饋的一部分，其反饋系數F的倒數決定整個電路的增益。
輸入信號控制電路15是本實用新型的核心部分，該電路由限幅電路15-1、正半周控制電平產生電路15-2、負半周控制電平產生電路15-3及轉換開關電路15-4組成。正半周控制電平產生電路15-2中的電解電容C21為正半周濾波電容；負半周控制電平產生電路15-3中的電解電容C2`為負半周濾波電容；轉換開關電路15-4中的開關K1為機械式開關，電阻R29為正向轉換電阻，電阻R28為負向轉換電阻。加至三極管V1基極的輸入信號同時經隔直電容C2耦合加至二極管VD6的陽極及二極管VD5的陰極；二極管VD6的陰極與正半周控制電平產生電路15-2的正向控制端相連，正半周控制電平產生電路15-2所產生的控制電平對加至三極管V1基極的輸入信號的正半周進行限幅；二極管VD5的陽極與正半周控制電平產生電路15-3的負向控制端相連，負半周控制電平產生電路15-3所產生的控制電平對加至三極管V1基極的輸入信號的負半周進行限幅。電路中對正、負半周控制電平的數值有影響的元件的參數由圖6給出。通過對有關元件參數的選擇，可使本實施例的裝置在機械式開關斷開的狀況下，無論輸入的音頻信號如何變化，二極管VD6及VD5均不會導通，此時本裝置與普通的功率放大裝置的功能基本相同，不可避免的當音頻輸入信號幅度較大時、即輸出平頂失真波形的功率信號。然而，對有關元件參數進行進一步的精確選擇，則可使本實施例的裝置在機械式開關接通的狀況下，在輸出電壓的波形即將出現平頂失真直至出現平頂失真時，使二極管VD6及VD5從開始導通至完全導通，而使輸入信號先發生圓角鈍化、并限制輸入信號的幅度；這樣，就使輸出信號的波形由原來肩部較陡的平頂失真波形變為圓頂波形或肩部為圓角的圓角平頂波形。這種波形功率信號輸至揚聲器時，則使揚聲器發出聲音的失真度較小，特別在欣賞大動態音樂信號時，使人感到聲音很舒服，從而使功率放大器的質量得到提高。具體的數值計算如下(1)機械式開關斷開。
無信號輸入時，可計算出圖6中負半周控制電平產生電路15-3的電流輸入端A點、負半周控制電平產生電路15-3的負向控制端也即限幅電路15-1的負半周限幅元件的負向輸出端二極管VD5的陽極B點、正半周控制電平產生電路15-2的電流輸出端a點及正半周控制電平產生電路15-2的正向控制端也即限幅電路15-1的正半周限幅元件的正向輸出端二極管VD6的陰極b點的電位。
A點電位VA＝[(-VCC1+10)×R28]÷(R28+R30+R32)＝[(-36+10)×1.8]÷(1.8+1.5+18)＝-2.2VB點電位VB＝[(-VCC1+10)×(R28+R30)]÷(R28+R30+R32)＝[(-36+10)×(1.8+1.5)]÷(1.8+1.5+18)＝-4.0Va點電位Va＝[(VCC1-10)×R29]÷(R29+R31+R33)＝2.2V
b點電位Vb＝[(VCC1-10)×(R29+R31)]÷(R29+R31+R33)＝4.0V在音量調節電位器的輸入端加上頻率為1KHZ、幅度為500mV的正弦波信號，調高音量調節電位器，測得本實施例的功率放大裝置在輸出功率信號的幅度約23V時產生如圖9中的實線所示的平頂失真波形，此時正、負電源電壓±VCC1的絕對值降為31V左右，再計算各點的電位得到如下結果。
VA＝-1.8VVB＝-3.3VVa＝1.8VVb＝3.3V此時，可以計算出限幅電路15-1的正半周限幅元件的正向輸入端二極管VD6的陽極和負半周限幅元件的負向輸入端二極管VD5的陰極C點的交流電位(峰-峰絕對值)Vc=(23÷Av)×2]]>其中，Av為環路放大倍數。
Av＝(R27+R26∥R24)÷R27＝15倍(C17忽略為開路)，代入上式得到Vc＝2.3V由此可知，VB和Vb的絕對值都比Vc高，二極管VD6及VD5均不會導通，所以，機械式開關斷開時輸入信號控制電路15對音頻輸入信號不產生作用。
(2)機械式開關閉合。
無信號輸入時，可計算出圖6中A點、B點、a點及b點的電位。
因正半周控制電平產生電路15-2與負半周控制電平產生電路15-3電路結構的對稱性，故VA＝Va＝0VVB＝[(-VCC1+10)×R30]÷(R30+R32)＝-2VVb＝-VB＝2V同樣，在音量調節電位器的輸入端加上頻率為1KHZ、幅度為500mV的正弦波信號，調高音量調節電位器，使本實施例的功率放大裝置在輸出功率信號的幅度約23V時，正、負電源電壓±VCC1的絕對值降為31V左右，再計算各點的電位得到如下結果。
VA＝Va＝0VVB＝[(-VCC1’+10)×R30]÷(R30+R32)＝-1.6VVb＝-VB＝1.6V而Vc的數值與機械式開關斷開狀態下的數值相等Vc＝2.3V滿足Vc-Vb＝0.7V見圖10，此時，正好使加在二極管VD6上的電位差達到其正向導通電壓0.7V，其實，在b點及B點的電位絕對值降至1.9V時，二極管VD6和VD5即達到了起始閾值電平0.4V，就開始了如圖8所示形狀的正向伏安特性的非線性部分，使音頻輸入波形開始發生圓角鈍化直至音頻輸入信號被限幅。圖10所示的本裝置音頻信號輸入端的波形是圓角平頂波形，而此時在本裝置的功率信號輸出端輸出如圖9的虛線所示形狀的、將音頻信號輸入端的波形進行了放大的圓角平頂形波形。圖9中字母G表示箭頭標出處的局部放大圖。
實施例2、見圖1至圖5及圖7至圖10，其余與實施例1相同，不同在于，見圖7，輸入信號控制電路15的限幅電路15-1的正半周限幅元件為正半周限幅三極管V11，該三極管V11為NPN管，其基極與集電極連接在一起，該三極管V11的集電極即為正半周限幅元件的輸入端，該三極管V11的發射極即為正半周限幅元件的輸出端，要導通該三極管V11必須有0.4～0.7V的電位差。負半周限幅元件為負半周限幅三極管V12，該三極管V12為PNP管，其基極與集電極連接在一起，該三極管V12的集電極即為負半周限幅元件的輸入端，該三極管V12的發射極即為負半周限幅元件的輸出端，導通該三極管V12也必須有0.4～0.7V的電位差。
仍見圖7，輸入信號控制電路15的轉換開關電路15-4的轉換開關為電子開關。電子開關設有輸入端、輸出端及控制端。電子開關的輸入端與正向轉換電阻的一端相連，正向轉換電阻的另一端接地；電子開關的輸出端與負向轉換電阻的一端相連，負向轉換電阻的另一端接地；電子開關的控制端是可與功率放大機的中央處理器的控制信號輸出端相連的一端。
權利要求1.一種功率放大機的功率放大裝置，具有左聲道功率放大電路(1)及與左聲道功率放大電路(1)的結構基本相同的右聲道功率放大電路(2)，左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)相互獨立設置在同一塊電路板上或不同的電路板上；左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)均具有電壓放大電路(11)、電流放大電路(12)、輸出匹配電路(13)及環路負反饋電路(14)；左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)均設有正電源端、負電源端、音頻信號輸入端及功率信號輸出端；電壓放大電路(11)設有電源端、反饋端、輸入端及輸出端，電流放大電路(12)設有正電源端、負電源端、輸入端及輸出端，輸出匹配電路(13)及環路負反饋電路(14)均設有輸入端及輸出端；左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)的正電源端與各自的電壓放大電路(11)的電源端及電流放大電路(12)的正電源端相連，左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)的負電源端與各自的電流放大電路(12)的負電源端相連，左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)的音頻信號輸入端與各自的電壓放大電路(11)的輸入端相連、且該音頻信號輸入端是可與前級的相應聲道的音量調節電位器的輸出端相連的端口，左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)的功率信號輸出端是可與后級的相應聲道的揚聲器相連的端口；電壓放大電路(11)的輸出端接電流放大電路(12)的輸入端，電流放大電路(12)的輸出端接輸出匹配電路(13)的輸入端及環路負反饋電路(14)的輸入端，環路負反饋電路(14)的輸出端接電壓放大電路(11)的反饋端；輸出匹配電路(13)的輸出端即為相應的左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)的功率信號輸出端；其特征在于，左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)還均具有輸入信號控制電路(15)；輸入信號控制電路(15)設有正電源端、負電源端及輸入端；電壓放大電路(11)還設有輸入信號限值端；左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)的正電源端與各自的輸入信號控制電路(15)的正電源端相連，左聲道功率放大電路(1)和右聲道功率放大電路(2)的負電源端與各自的輸入信號控制電路(15)的負電源端相連，電壓放大電路(11)的輸入信號限值端與輸入信號控制電路(15)的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，輸入信號控制電路(15)具有限幅電路(15-1)、正半周控制電平產生電路(15-2)及負半周控制電平產生電路(15-3)；限幅電路(15-1)設有輸入端、正向輸出端及負向輸出端，正半周控制電平產生電路(15-2)設有正電源端、正向控制端及電流輸出端，負半周控制電平產生電路(15-3)設有負電源端、負向控制端及電流輸入端；限幅電路(15-1)的輸入端即為輸入信號控制電路(15)的輸入端，限幅電路(15-1)的正向輸出端與正半周控制電平產生電路(15-2)的正向控制端相連，限幅電路(15-1)的負向輸出端與負半周控制電平產生電路(15-3)的負向控制端相連；正半周控制電平產生電路(15-2)的正電源端即為輸入信號控制電路(15)的正電源端，正半周控制電平產生電路(15-2)的電流輸出端與負半周控制電平產生電路(15-3)的電流輸入端相連；負半周控制電平產生電路(15-3)的負電源端即為輸入信號控制電路(15)的負電源端。
3.根據權利要求2所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，限幅電路(15-1)由隔直電容、正半周限幅元件及負半周限幅元件組成，隔直電容的一端即為限幅電路(15-1)輸入端，隔直電容的另一端、正半周限幅元件的正向輸入端及負半周限幅元件的負向輸入端連接在一起，正半周限幅元件的正向輸出端即為限幅電路(15-1)的正向輸出端，負半周限幅元件的負向輸出端即為限幅電路(15-1)的負向輸出端；正半周控制電平產生電路(15-2)由正半周濾波電容及正電源分壓電路組成；正電源分壓電路設有正電源端、正半周控制電平輸出端及電流輸出端；正半周濾波電容的一端與正電源分壓電路的正半周控制電平輸出端連接在一起，它們的公共接點即為正半周控制電平產生電路(15-2)的正向控制端，正半周濾波電容的另一端接地；正電源分壓電路的正電源端即為正半周控制電平產生電路(15-2)的正電源端，正電源分壓電路的電流輸出端即為正半周控制電平產生電路(15-2)的電流輸出端；負半周控制電平產生電路(15-3)由負半周濾波電容及負電源分壓電路組成；負電源分壓電路設有負電源端、負半周控制電平輸出端及電流輸入端；負半周濾波電容的一端與負電源分壓電路的負半周控制電平輸出端連接在一起，它們的公共接點即為負半周控制電平產生電路(15-3)的負向控制端，負半周濾波電容的另一端接地；負電源分壓電路的負電源端即為負半周控制電平產生電路(15-3)的負電源端，負電源分壓電路的電流輸入端即為負半周控制電平產生電路(15-3)的電流輸入端。
4.根據權利要求3所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，限幅電路(15-1)還具有交流偏置電阻，交流偏置電阻的一端與隔直電容和正半周限幅元件的公共接點相連，交流偏置電阻的另一端接地；正半周限幅元件為正半周限幅二極管，該二極管的陽極即為正半周限幅元件的輸入端，該二極管的陰極即為正半周限幅元件的輸出端；負半周限幅元件為負半周限幅二極管，該二極管的陰極即為負半周限幅元件的輸入端，該二極管的陽極即為負半周限幅元件的輸出端。
5.根據權利要求3所述的功率放大機的功率放大裝置，其特片在于，限幅電路(15-1)還具有交流偏置電阻，交流偏置電阻的一端與隔直電容和正半周限幅元件的公共接點相連，交流偏置電阻的另一端接地；正半周限幅元件為正半周限幅三極管，該三極管為NPN管，其基極與集電極連接在一起，該三極管的集電極即為正半周限幅元件的輸入端，該三極管的發射極即為正半周限幅元件的輸出端；負半周限幅元件為負半周限幅三極管，該三極管為PNP管，其基極與集電極連接在一起，該三極管的集電極即為負半周限幅元件的輸入端，該三極管的發射極即為負半周限幅元件的輸出端。
6.根據權利要求3所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，正半周控制電平產生電路(15-2)的正電源分壓電路由2至5個降壓元件串聯組成，其第一降壓元件的另一端即為正電源分壓電路的正電源端，其最后一個降壓元件的另一端即為正電源分壓電路的電流輸出端，其各降壓元件之間有1至4個公共接點，該1至4個公共接點中的一個公共接點即為正電源分壓電路的正半周控制電平輸出端；負半周控制電平產生電路(15-3)的負電源分壓電路由2至5個降壓元件串聯組成，其第一降壓元件的另一端即為負電源分壓電路的電流輸入端，其最后一個降壓元件的另一端即為負電源分壓電路的負電源端，其各降壓元件之間有1至4個公共接點，該1至4個公共接點中的一個公共接點即為負電源分壓電路的負半周控制電平輸出端。
7.根據權利要求6所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，正半周控制電平產生電路(15-2)的正電源分壓電路的降壓元件有3個，第一降壓元件為穩壓管，第二降壓元件及第三降壓元件均為電阻，第二降壓元件和第三降壓元件的公共接點即為正電源分壓電路的正半周控制電平輸出端；負半周控制電平產生電路(15-3)的負電源分壓電路的降壓元件有3個，第一降壓元件及第二降壓元件均為電阻，第三降壓元件為穩壓管，第一降壓元件和第二降壓元件的公共接點即為負電源分壓電路的負半周控制電平輸出端。
8.根據權利要求2至7之一所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，輸入信號控制電路(15)還具有串聯在正半周控制電平產生電路(15-2)的電流輸出端與負半周控制電平產生電路(15-3)的電流輸入端之間的轉換開關電路(15-4)，亦即正半周控制電平產生電路(15-2)的電流輸出端串聯轉換開關電路(15-4)后由轉換開關電路(15-4)與負半周控制電平產生電路(15-3)的電流輸入端相連。
9.根據權利要求8所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，轉換開關電路(15-4)由機械式開關、正向轉換電阻及負向轉換電阻組成；機械式開關的動靜觸點中的一端與正向轉換電阻的一端相連，正向轉換電阻的另一端接地，機械式開關的動靜觸點中的另一端與負向轉換電阻的一端相連，負向轉換電阻的另一端接地。
10.根據權利要求8所述的功率放大機的功率放大裝置，其特征在于，轉換開關電路(15-4)由電子開關、正向轉換電阻及負向轉換電阻組成；電子開關設有輸入端、輸出端及控制端；電子開關的輸入端與正向轉換電阻的一端相連，正向轉換電阻的另一端接地；電子開關的輸出端與負向轉換電阻的一端相連，負向轉換電阻的另一端接地；電子開關的控制端是可與功率放大機的中央處理器的控制信號輸出端相連的一端。
專利摘要本實用新型涉及一種功率放大機的功率放大裝置部件。在已有功率放大裝置的正負電源端與功率放大裝置的前級輸入端之間設置輸入信號控制電路,當正負電源電壓隨著輸出電壓幅度的加大而絕對值降低至輸出電壓即將出現平頂失真的數值時,輸入信號控制電路使加在功率放大裝置的前級輸入端的輸入信號的一部分流向輸入信號控制電路,使輸出的信號波形由肩部較徒的平頂失真波形變為圓角波形,從而使失真減少。
文檔編號H03F3/20GK2365818SQ99227108
公開日2000年2月23日 申請日期1999年1月14日 優先權日1999年1月14日
發明者沈益鵬, 史年順 申請人:江蘇新科電子集團公司