專利名稱：音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大規(guī)模模擬集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的音頻功率放大器，特別是一種音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路。
背景技術(shù)：
圖1為一種現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的功率音頻放大器的電路結(jié)構(gòu)，在這種電路結(jié)構(gòu)中， 音頻信號經(jīng)過全差分運(yùn)算放大器放大。音頻信號的輸出隨輸入的變化而變化，當(dāng)輸入大的音頻信號(Vi+與Vi-比較大)時(shí)，該音頻輸入信號經(jīng)過全差分運(yùn)算放大器放大后，輸出 Vo-, Vo+也比較大，從而導(dǎo)致音頻信號的輸出峰值比較大，再將該信號進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，則解調(diào)后的信號會(huì)產(chǎn)生頂部失真，從而導(dǎo)致大的諧波失真量，音質(zhì)變差。現(xiàn)有技術(shù)為了克服上述缺陷，增加輸入信號的信號幅度，同時(shí)保證諧波失真量少， 主要采用了提高電路中電源電壓和減少全差分運(yùn)算放大器增益的技術(shù)方法。雖然增加電源的電壓能夠增加音頻輸入量的幅度，但是該方法會(huì)增加電路的設(shè)計(jì)成本和消耗大的功耗， 同時(shí)也會(huì)引入大的噪聲；減少電路的增益會(huì)減少小信號輸入時(shí)的信噪比，但是會(huì)減少電路的輸出信號幅度，導(dǎo)致電路的輸出功率減少。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，即在大音頻信號輸入時(shí)，輸出經(jīng)過調(diào)制和解調(diào)后出現(xiàn)削頂而導(dǎo)致諧波失真的問題，而提供一種音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路。本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案解決了其技術(shù)問題一種音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路，包括一個(gè)全差分運(yùn)算放大器，該全差分運(yùn)算放大器的同、反相輸入端上分別置有分壓電阻，并且同相輸入端與輸出端之間、反相輸入端與輸出端之間都分別置有反饋電阻，一個(gè)偏置電路與該全差分運(yùn)算放大器相連接，其特征在于還具有一個(gè)自動(dòng)增益控制電路，該自動(dòng)增益控制電路輸入端連接全差分運(yùn)算放大器的輸出端，一個(gè)參考電壓電路與該自動(dòng)增益控制電路相連接，該自動(dòng)增益控制電路的輸出端與全差分運(yùn)算放大器輸入端上的可調(diào)電阻相連接。本發(fā)明將全差分運(yùn)算放大器的輸出信號在經(jīng)過自動(dòng)增益控制電路中與參考電壓進(jìn)行比較，得到一個(gè)數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號再去控制全差分運(yùn)算放大器輸入端前的可變電阻大小，從而實(shí)現(xiàn)電路增益的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種傳統(tǒng)的全差分運(yùn)算放大器電路結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本發(fā)明中的自動(dòng)增益控制電路(AGC)結(jié)構(gòu)示意中各序號分別表示為
1-可調(diào)電阻1;3-反饋電阻；
2-可調(diào)電阻2 ； 4-反饋電阻；
6-自動(dòng)增益控制電路(AGC)； 8-參考電壓電路； 10-運(yùn)算放大器(EA)； 12-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)。 5-全差分運(yùn)算放大器；7-音頻輸出端9-偏置電路;11-箝位電路；
具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例以及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。參照圖2，本發(fā)明包括一個(gè)全差分運(yùn)算放大器5，該全差分運(yùn)算放大器5的同、反相輸入端上分別置有可調(diào)電阻1、可調(diào)電阻2。在同相輸入端與輸出端之間置有反饋電阻3，在反相輸入端與輸出端之間置有反饋電阻4，一個(gè)偏置電路9與該全差分運(yùn)算放大器5相連接，一個(gè)自動(dòng)增益控制電路(AGC) 6的輸入端連接全差分運(yùn)算放大器5的音頻輸出端7，參考電壓電路8與該自動(dòng)增益控制電路6相連接，該自動(dòng)增益控制電路6的輸出端與全差分運(yùn)算放大器輸入端上的可調(diào)電阻1、2相連接。參照圖3，本發(fā)明所述的自動(dòng)增益控制電路6由運(yùn)算放大器10、箝位電路11以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12所構(gòu)成。該運(yùn)算放大器10的同相輸入端與全差分運(yùn)算放大器5上的音頻輸出端7相連接，其反相輸入端與參考電壓電路8相連接，該運(yùn)算放大器10的輸出端連接箝位電路11輸入端，該箝位電路11的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12的輸入端，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12上的兩個(gè)輸出端分別與全差分運(yùn)算放大器5兩個(gè)輸入端上的可調(diào)電阻1、2相連接。本發(fā)明所述的自動(dòng)增益控制電路6的輸入端，即電路中該運(yùn)算放大器10的同相輸入端可與全差分運(yùn)算放大器5上兩個(gè)音頻輸出端7中的任何一端相連接。本發(fā)明中所述的參考電壓電路8、偏置電路9、箝位電路11、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12的具體電路結(jié)構(gòu)都為現(xiàn)有技術(shù)中的電路，這里不在贅述。本發(fā)明中電路工作原理如下本發(fā)明中由可調(diào)電阻1，2 ；全差分運(yùn)算放大器5 ；反饋電阻3，4組成運(yùn)算放大器放大環(huán)路，對音頻輸入信號進(jìn)行放大。然后將放大后的音頻信號經(jīng)過自動(dòng)增益控制電路 (AGC) 6，將該放大后的音頻信號峰值檢波出來，再轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，從而調(diào)節(jié)可調(diào)電阻1，2 的阻值，達(dá)到改變電路的增益的目的。音頻輸入信號從全差分運(yùn)算放大器5的輸入端口(Vi+，Vi-)輸入，經(jīng)全差分運(yùn)算器5放大后，從該運(yùn)算放大器5的輸出端口(Vo+，Vo_)輸出音頻信號，該音頻信號連接到自動(dòng)增益控制電路6中運(yùn)算放大器IO(EA)的輸入端(IN+)，并與AGC參考電壓進(jìn)行比較。(1)當(dāng)音頻輸出信號峰值小于AGC參考電壓，經(jīng)過運(yùn)算放大器IO(EA)后的輸出電壓為零；該放大后的信號經(jīng)過箝位電路11后的輸出也為零，由于箝位電路11的輸出沒有變化，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12 (ADC)的輸入模擬信號也沒有變化，所以模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12的數(shù)字信號輸出沒有發(fā)生改變，從而可變電阻1、2的值不變，電路的增益恒定不變。(2)當(dāng)音頻輸出信號峰值大于等于AGC的參考電壓，該音頻輸出信號經(jīng)過運(yùn)算放大器10放大音頻輸出信號，再將該信號輸入到箝位電路11，箝位電路11輸出該信號的峰值，并保持恒定。該峰值電壓經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12 (ADC)轉(zhuǎn)化成一串?dāng)?shù)字信號輸出，該數(shù)字輸出信號調(diào)節(jié)可變電阻1、2的值，繼而改變電路的增益，峰值電壓增大，可調(diào)電阻的阻值也增大，電路增益減少，這樣加大輸入的時(shí)候，輸出保持恒定的值不變。
綜上所述，本發(fā)明的能夠在小信號輸入時(shí)保持固定增益放大音頻信號。在大音頻信號輸入時(shí)通過減少放大電路閉環(huán)增益，保證輸出音頻信號能夠得到高的線性度和低的諧波失真。
權(quán)利要求
1.一種音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路，包括一個(gè)全差分運(yùn)算放大器，該全差分運(yùn)算放大器的同、反相輸入端上分別置有分壓電阻，并且同相輸入端與輸出端之間、反相輸入端與輸出端之間都分別置有反饋電阻，一個(gè)偏置電路與該全差分運(yùn)算放大器相連接，其特征在于還具有一個(gè)自動(dòng)增益控制電路，該自動(dòng)增益控制電路輸入端連接全差分運(yùn)算放大器的輸出端，一個(gè)參考電壓電路與該自動(dòng)增益控制電路相連接，該自動(dòng)增益控制電路的輸出端與全差分運(yùn)算放大器輸入端上的可調(diào)電阻相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路，其特征在于所述的自動(dòng)增益控制電路由運(yùn)算放大器、箝位電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，該運(yùn)算放大器同相輸入端與全差分運(yùn)算放大器上音頻輸出端相連接，其反相輸入端與參考電壓電路相連接，該運(yùn)算放大器輸出端連接箝位電路輸入端，該箝位電路輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入端，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路上的兩個(gè)輸出端分別與全差分運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端上的可調(diào)電阻相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路，其特征在于所述的自動(dòng)增益控制電路輸入端，即電路該運(yùn)算放大器同相輸入端可與全差分運(yùn)算放大器上兩個(gè)音頻輸出端的任何一端相連接。
全文摘要
一種音頻功率放大器自動(dòng)增益控制電路，包括一個(gè)全差分運(yùn)算放大器，該放大器的同、反相輸入端上分別置有分壓電阻，并且同、反相輸入端與輸出端之間都分別置有反饋電阻，一個(gè)偏置電路與該全差分運(yùn)算放大器相連接，本發(fā)明還具有一個(gè)自動(dòng)增益控制電路，該控制電路輸入端連接全差分運(yùn)算放大器的輸出端，一個(gè)參考電壓電路與該控制電路相連接，該控制電路的輸出端與全差分運(yùn)算放大器輸入端上的可調(diào)電阻相連接。本發(fā)明將輸出信號與參考電壓比較，得一數(shù)字信號，用其控制放大器輸入端前電阻值，從而能實(shí)現(xiàn)小信號輸入時(shí)保持固定增益放大音頻信號，大音頻信號輸入時(shí)通過減少電路中閉環(huán)增益，保證輸出音頻信號得到高的線性度和低的諧波失真。
文檔編號H03G1/04GK102201792SQ201010132639
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者肖國慶, 蔣錦茂 申請人:上海沙丘微電子有限公司