專利名稱：一種自動(dòng)增益控制放大器及低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種減少干擾信號(hào)、信號(hào)放大和避免信號(hào)失真的自動(dòng)增益控制放 大器和具有自動(dòng)增益控制放大器的低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于傳感器檢測(cè)到的音頻、濕度、溫度、壓力等模擬信號(hào)較小，經(jīng)濾波器消除干擾 信號(hào)后的輸出信號(hào)一般需放大才能使用。在放大時(shí)，如果放大后的信號(hào)過(guò)大，超過(guò)量程或超 過(guò)電源供電電壓時(shí)，信號(hào)的波形頂就會(huì)被削掉，造成信號(hào)失真。為了在放大時(shí)避免信號(hào)失真 的現(xiàn)象，一種是采用數(shù)字處理系統(tǒng)，數(shù)字處理系統(tǒng)雖然可避免信號(hào)放大失真的功能，但數(shù)字 信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。還有一種是采用自動(dòng)增益控制放大器。但現(xiàn)有的這種自動(dòng)增 益控制放大器，結(jié)構(gòu)還是較復(fù)雜，穩(wěn)定性不好，特別是在信號(hào)電壓峰值超過(guò)供電電壓時(shí)容易 失真?，F(xiàn)有的低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，如專利號(hào)為ZL96213415. 5的實(shí)用新型專利中，公開(kāi)了一 種名為語(yǔ)音接收系統(tǒng)背景噪音消除裝置，該低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，雖然可以濾除多余干擾信號(hào)， 降低噪音的信號(hào)，但結(jié)構(gòu)還是比較復(fù)雜，特別是在信號(hào)電壓峰值超過(guò)供電電壓時(shí)容易失真。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，穩(wěn)定性高，功耗低，特別是 在信號(hào)電壓峰值超過(guò)供電電壓時(shí)不容容易失真，非常適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)合的自動(dòng)增 益控制放大器。本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，穩(wěn)定性高，功耗低，可作為 獨(dú)立無(wú)功放耳機(jī)使用，特別是在信號(hào)電壓峰值超過(guò)供電電壓時(shí)不容容易失真的低噪音助聽(tīng) 系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一種自動(dòng)增益控制放大器，包括放大電路，放大電路包括第一 級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路；還包括包絡(luò)檢波電路和控制第一級(jí)放大電路輸入信號(hào)強(qiáng) 弱的自動(dòng)增益控制電路；第一級(jí)放大電路的輸入端與濾波器的輸出端相連，第一級(jí)放大電 路的輸出端與信號(hào)輸出終端和第二級(jí)放大電路的輸入端相連，第二級(jí)放大電路的輸出端與 包絡(luò)檢波電路的輸入端相連，包絡(luò)檢波電路的輸出端與自動(dòng)增益控制電路的一個(gè)輸入端相 連，自動(dòng)增益控制電路的輸入端與濾波器的輸出端、第一級(jí)放大電路的輸入端相連。第一級(jí) 放大電路是系統(tǒng)降低干擾信號(hào)的關(guān)鍵，是該系統(tǒng)的特色。本技術(shù)方案完全通過(guò)模擬電路的 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制。整個(gè)電路由兩級(jí)放大電路、包絡(luò)檢波電路和自動(dòng)增益控制電路 組成一個(gè)閉環(huán)控制電路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制功能。該自動(dòng)增益控制放大器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn) 定性高，功耗低，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)正增益和負(fù)增益，信號(hào)不容易失真，特別是能實(shí)現(xiàn)在輸入信號(hào) 電壓峰值超過(guò)供電電壓時(shí)甚至達(dá)到三倍時(shí)不出現(xiàn)失真，適合對(duì)電源要求高的場(chǎng)合。作為改進(jìn)，第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路分別由一個(gè)有源器件和多個(gè)無(wú)源器 件組成，有源器件為單電源供電的軌到軌運(yùn)算放大器，無(wú)源器件包括電阻、電容；第一級(jí)放大電路為固定放大倍數(shù)的放大電路。軌到軌運(yùn)算放大器放大幅度大，可實(shí)現(xiàn)滿量程放大，使 信號(hào)不失真。單電源供電，使功耗低，適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)合。第一級(jí)放大電路為固定 放大倍數(shù)的放大電路的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)一步提高自動(dòng)增益控制放大器的穩(wěn)定性。作為上述方案的共同改進(jìn)，包絡(luò)檢波電路由鉭電容(C23)和二極管(Dl)組成；自 動(dòng)增益控制電路由NPN三極管(Ql)、電容(C9)、電容(ClO)、電解電容(C22)和電阻(Rll) 組成；NPN三極管(Ql)的集電極與濾波器的輸出端、第一級(jí)放大電路的輸入端相連，NPN三 極管(Ql)的基極與電容(C9)的正極、電容(ClO)的正極、電解電容(C22)的正極和電阻 (Rll)的一端相連；電容(C9)的負(fù)極與濾波器輸出端和NPN三極管(Ql)的集電極相連；電 容(ClO)的負(fù)極與NPN三極管(Ql)的發(fā)射極、電解電容(C22)的負(fù)極相連，電解電容(C22) 的負(fù)極與NPN三極管(Ql)的發(fā)射極相連，電容(ClO)的負(fù)極、電解電容(C22)的負(fù)極和NPN 三極管(Ql)的發(fā)射極接地；電阻(Rll)的另一端與NPN三極管(Ql)的負(fù)極、鉭電容(C23) 的正極相連，鉭電容(C23)的負(fù)極接地，NPN三極管(Ql)的正極接第二級(jí)放大電路的輸出 端。當(dāng)輸入信號(hào)Ui增加時(shí)，第一級(jí)放大電路的輸出信號(hào)U0也會(huì)隨之增大，輸出信號(hào)U0經(jīng)過(guò) 第二級(jí)放大電路放大，其輸出經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波后作為NPN三極管(Ql)的基級(jí)輸入Vbe，Vbe的 電壓此時(shí)也隨之增大，當(dāng)Vbe的電壓達(dá)到并超過(guò)NPN三極管(Ql)的基級(jí)飽和壓降VBEsat后， 集電極的電流I。會(huì)隨之急劇的上升，從而對(duì)輸入信號(hào)Ui產(chǎn)生分流作用，進(jìn)而降低輸入信號(hào) Ui信號(hào)強(qiáng)度。因此該自動(dòng)增益控制電路的巧妙之處在于是利用NPN三極管(Ql)在飽和狀 態(tài)下的導(dǎo)電機(jī)理，進(jìn)一步簡(jiǎn)化自動(dòng)增益控制放大器的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高穩(wěn)定性和降低功耗， 信號(hào)不失真的效果更好。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，第一級(jí)放大電路由包括正極與濾波器輸出端相連的 電容(C20)，一端與電容(C20)的負(fù)極相連的電阻(R7)，反相輸入端與電阻(R7)另一端 相連的軌到軌運(yùn)算放大器(UlA)，正極與軌到軌運(yùn)算放大器(UlA)的同相輸入端相連的電 容(Cl)，電容(C3)，正極與電容(C3)的負(fù)極相連的第七電容，第七電容的負(fù)極與第二級(jí) 放大電路的輸入端相連，一端與軌到軌運(yùn)算放大器(UlA)的信號(hào)輸出端相連的電阻(Rl)， 正極與電阻(Rl)另一端相連的電容(C2)，電容(C2)的負(fù)極接地，正極與軌到軌運(yùn)算放大 器(UlA)的同相輸入端相連的電容(ClOl)，電容(ClOl)的負(fù)極接地；軌到軌運(yùn)算放大器 (UlA)的同相輸入端、電容(ClOl)的正極與接入電路的電壓相連；軌到軌運(yùn)算放大器(UlA) 的同相輸入端、電容(Cl)的正極、電容(C3)的正極與基準(zhǔn)參考電壓輸入相連；電容(Cl)的 負(fù)極接地；軌到軌運(yùn)算放大器(UlA)的反相輸入端接地；軌到軌運(yùn)算放大器(UlA)的信號(hào) 輸出端、電阻(Rl)與第二放大器的信號(hào)輸入端相連。上述結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)第一級(jí)放大電路為固 定倍數(shù)放大電路，進(jìn)一步提高自動(dòng)增益控制放大器的穩(wěn)定性和信號(hào)不失真的效果更好。第 一級(jí)放大電路由一個(gè)有源器件軌到軌運(yùn)算放大器和多個(gè)無(wú)源器件組成，單電源供電，使功 耗低，適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)合。作為再進(jìn)一步改進(jìn)，第二級(jí)放大電路包括正極與第一級(jí)放大電路的輸出端相連的 電容(C11)，一端與電容(Cll)的負(fù)極相連的電阻(R8)，正極與電阻(R8)的另一端相連的 電容(C13)，正極與電容(C13)負(fù)極相連的電容(C12)，正極與電容(C12)負(fù)極相連的電 容(C15)，正極與電容(C15)負(fù)極相連的電容(C14)，反相輸入端與電容(C14)負(fù)極相連的 軌到軌運(yùn)算放大器(UlB)，正極與軌到軌運(yùn)算放大器(UlB)的信號(hào)輸出端相連的電解電容 (C17)，一端與電解電容(C17)的負(fù)極相連的電阻(R12)，電阻(R12)的另一端與包絡(luò)檢波電路的輸入端相連；一端與電阻(R8)、電容(C13)的正極、電容(C14)的負(fù)極、軌到軌運(yùn)算 放大器(UlB)的反相輸入端相連的電阻(R13)；電阻(R13)的另一端與電容(C13)的負(fù)極、 電阻(R8)的正極、電解電容(C17)的正極、軌到軌運(yùn)算放大器(UlB)的信號(hào)輸出端相連；電 容(C12)的負(fù)極、電容(C15)的正極接地；電容(C15)的負(fù)極、電容(C14)的正極、軌到軌運(yùn) 算放大器(UlB)的同相輸入端與基準(zhǔn)參考電壓輸入相連。第二級(jí)放大電路由一個(gè)有源器件 軌到軌運(yùn)算放大器和多個(gè)無(wú)源器件組成，單電源供電，使功耗低，適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)
I=I O一種低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，包括自動(dòng)增益控制放大器，輸出端與自動(dòng)增益控制放大器 輸入端相連的帶通濾波器，帶通濾波器的輸入端與麥克風(fēng)相連；還包括輸入端與自動(dòng)增益 控制放大器的輸出端相連的前置音量四級(jí)分段控制裝置，輸入端與前置音量四級(jí)分段控制 裝置的輸出端相連的功率放大器，功率放大器的輸出端與喇叭相連；還包括與前置音量四 級(jí)分段控制裝置的輸入端相連的單片機(jī)控制器，與單片機(jī)控制器相連的電源電壓檢測(cè)裝 置、電源。第一級(jí)放大電路是系統(tǒng)降低噪聲的關(guān)鍵，是該系統(tǒng)的特色。信號(hào)經(jīng)麥克風(fēng)(MIC) 輸入，經(jīng)300HZ 3000HZ帶通濾波器(BPH)，濾除多余干擾信號(hào)，信號(hào)經(jīng)第一級(jí)放大電路放 大分成兩路，一路信號(hào)接入前置音量四級(jí)分段控制電路；另一路信號(hào)則經(jīng)由自動(dòng)增益控制 電路返回第一級(jí)放大電路控制信號(hào)的凈輸入，當(dāng)信號(hào)增大時(shí)，自動(dòng)增益控制電路使輸入信 號(hào)凈輸入下降，從而達(dá)到降低噪聲效果。自動(dòng)增益控制放大器(AGC)，降低噪音的信號(hào)；能 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)音量控制，自動(dòng)關(guān)機(jī)控制，電池電量過(guò)低檢測(cè)，聲音提醒報(bào)警控制，可獨(dú)立作為無(wú) 功放耳機(jī)使用。作為改進(jìn)，帶通濾波器為二階低通濾波器，包括正極與信號(hào)輸入相連的電容 (C18)，一端與電容(C18)相連的電阻(R4)，一端與電阻(R4)另一端相連的電阻(R5)，電阻 (R5)與自動(dòng)增益控制放大器的輸入端相連；還包括正極與電阻(R4)、電阻(R5)相連的電容 (C19)，電容(C19)的負(fù)極接地；還包括正極與電阻(R5)、自動(dòng)增益控制放大器的輸入端相 連的電容(C8)，電容(C8)的負(fù)極接地；還包括一端與電阻(R5)、電容(C8)、自動(dòng)增益控制 放大器的輸入端相連的電阻(R6)，電阻(R6)的另一端接地。本實(shí)用新型的有益效果是自動(dòng)增益控制放大器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，穩(wěn)定性高，功耗低， 非常適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)合。低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，穩(wěn)定性高，功耗低，可作 為獨(dú)立無(wú)功放耳機(jī)使用，特別是在信號(hào)電壓峰值超過(guò)供電電壓時(shí)不容容易失真。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的二階低通濾波器電路圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的第一級(jí)放大電路圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的第二級(jí)放大電路圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1的控制第一級(jí)放大電路輸入信號(hào)強(qiáng)弱的自動(dòng)增益控制 電路圖和包絡(luò)檢波電路圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2的的結(jié)構(gòu)框圖。圖7是三極管在飽和狀態(tài)下的導(dǎo)電特性圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示，一種自動(dòng)增益控制放大器，包括與二階低通二階低通濾波器相連的 第一級(jí)放大電路、第二級(jí)放大電路、包絡(luò)檢波電路和控制第一級(jí)放大電路輸入信號(hào)強(qiáng)弱的 自動(dòng)增益控制電路。第一級(jí)放大電路的輸入端與二階低通濾波器的輸出端相連，第一級(jí)放 大電路的輸出端與信號(hào)輸出終端和第二級(jí)放大電路的輸入端相連，第二級(jí)放大電路的輸出 端與包絡(luò)檢波電路的輸入端相連，包絡(luò)檢波電路的輸出端與自動(dòng)增益控制電路的一個(gè)輸入 端相連，自動(dòng)增益控制電路的輸入端與二階低通濾波器的輸出端、第一級(jí)放大電路的輸入 端相連。如圖2所示，二階低通濾波器，包括正極與信號(hào)輸入(來(lái)自傳感器檢測(cè)的輸入信 號(hào))相連的電容C18，一端與電容C18相連的電阻R4，一端與電阻R4另一端相連的電阻R5， 電阻R5與自動(dòng)增益控制放大器的輸入端相連；還包括正極與電阻R4、電阻R5相連的電容 C19，電容C19的負(fù)極接地；還包括正極與電阻R5、自動(dòng)增益控制放大器的輸入端相連的電 容C8，電容C8的負(fù)極接地；還包括一端與電阻R5、電容C8、自動(dòng)增益控制放大器的輸入端 相連的電阻R6，電阻R6的另一端接地。如圖3所示，第一級(jí)放大電路由包括正極與二階低通濾波器輸出端也就是與電阻 R5、電容C8、電阻R6相連的電容C20，一端與電容C20的負(fù)極相連的電阻R7，反相輸入端與 電阻R7另一端相連的軌到軌運(yùn)算放大器U1A，正極與軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端 相連的電容Cl，電容C3，正極與電容C3的負(fù)極相連的第七電容，第七電容的負(fù)極與第二級(jí) 放大電路的輸入端相連，一端與軌到軌運(yùn)算放大器UlA的信號(hào)輸出端相連的電阻R1，正極 與電阻Rl另一端相連的電容C2，電容C2的負(fù)極接地，正極與軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同相 輸入端相連的電容C101，電容ClOl的負(fù)極接地；軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端、電 容ClOl的正極與接入電路的電壓相連；軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端、電容Cl的正 極、電容C3的正極與基準(zhǔn)參考電壓輸入相連；電容Cl的負(fù)極接地；軌到軌運(yùn)算放大器UlA 的反相輸入端接地；軌到軌運(yùn)算放大器UlA的信號(hào)輸出端、電阻Rl與第二放大器的信號(hào)輸 入端的正極相連。如圖4所示，第二級(jí)放大電路包括正極與第一級(jí)放大電路的輸出端即軌到軌運(yùn)算 放大器UlA的信號(hào)輸出端、電阻R1、電容C4相連的電容C11，一端與電容Cll的負(fù)極相連的 電阻R8，正極與電阻R8的另一端相連的電容C13，正極與電容C13負(fù)極相連的電容C12，正 極與電容C12負(fù)極相連的電容C15，正極與電容C15負(fù)極相連的電容C14，反相輸入端與電 容C14負(fù)極相連的軌到軌運(yùn)算放大器U1B，正極與軌到軌運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端相 連的電解電容C17，一端與電解電容C17的負(fù)極相連的電阻R12，電阻R12的另一端與包絡(luò) 檢波電路的輸入端相連；一端與電阻R8、電容C13的正極、電容C14的負(fù)極、軌到軌運(yùn)算放 大器UlB的反相輸入端相連的電阻R13 ；電阻R13的另一端與電容C13的負(fù)極、電阻R8的 正極、電解電容C17的正極、軌到軌運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端相連；電容C12的負(fù)極、電 容C15的正極接地；電容C15的負(fù)極、電容C14的正極、軌到軌運(yùn)算放大器UlB的同相輸入 端與基準(zhǔn)參考電壓輸入相連。如圖5所示，包絡(luò)檢波電路由鉭電容C23和二極管Dl組成；自動(dòng)增益控制電路控制第一級(jí)放大電路的輸入信號(hào)的強(qiáng)弱，由NPN三極管Q1、電容C9、電容C10、電解電容C22和 電阻Rll組成；NPN三極管Ql的集電極與二階低通濾波器的輸出端也就是與電阻R5、電容 C8、電阻R6和第一級(jí)放大電路的輸入端也就是電容C20的正極相連，NPN三極管Ql的基極 與電容C9的正極、電容ClO的正極、電解電容C22的正極和電阻Rll的一端相連；電容C9 的負(fù)極與二階低通濾波器輸出端和NPN三極管Ql的集電極相連；電容ClO的負(fù)極與NPN三 極管Ql的發(fā)射極、電解電容C22的負(fù)極相連，電解電容C22的負(fù)極與NPN三極管Ql的發(fā)射 極相連，電容ClO的負(fù)極、電解電容C22的負(fù)極和NPN三極管Ql的發(fā)射極接地；電阻Rll的 另一端與NPN三極管Ql的負(fù)極、鉭電容C23的正極相連，鉭電容C23的負(fù)極接地，NPN三極 管Ql的正極接第二級(jí)放大電路的輸出端也就是電阻R12。自動(dòng)增益控制器的控制方法包括輸入信號(hào)Ui經(jīng)過(guò)第一級(jí)放大電路放大固定放大 倍數(shù)Af = 56后，其輸出再經(jīng)過(guò)第二級(jí)放大電路放大，放大后的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波電路 后輸出一個(gè)偏置電壓，作為由NPN三極管所組成的自動(dòng)增益控制電路的控制信號(hào)，自動(dòng)增 益控制電路的輸入是第一級(jí)放大器的輸入信號(hào)，自動(dòng)增益控制電路作用是控制第一級(jí)放大 電路的輸入信號(hào)Ui的強(qiáng)弱。當(dāng)輸入信號(hào)Ui增加時(shí)，第一級(jí)放大電路的輸出，即輸出信號(hào)U0 也會(huì)隨之增大，輸出信號(hào)U。經(jīng)過(guò)第二級(jí)放大電路放大，其輸出進(jìn)過(guò)包絡(luò)檢波后作為三極管 的基級(jí)輸入Vbe，Vbe的電壓此時(shí)也隨之增大，當(dāng)Vbe的電壓達(dá)到并超過(guò)三極管的基級(jí)飽和壓 降VBEsat后，集電極的電流I。會(huì)隨之急劇的上升，從而對(duì)輸入信號(hào)Ui產(chǎn)生分流作用，進(jìn)而降 低輸入信號(hào)Ui信號(hào)強(qiáng)度。其控制過(guò)程為Ui丨一U。丨一VBEsat丨一I。丨一Ui丨，電路通過(guò)這樣一個(gè)閉環(huán)控制電路實(shí)現(xiàn)了制 動(dòng)增益控制功能。本實(shí)用新型完全通過(guò)模擬電路的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)增益控制。系統(tǒng)由有源器件(軌 到軌雙運(yùn)算放大器MC33202)和若干無(wú)源器件(電阻、電容、二極管、三極管)組成。本實(shí)施例中的軌到軌雙運(yùn)算放大器型號(hào)為MC33202，MC33202是單電源供電的運(yùn) 算放大器，供電電壓從+1. 8V到+12V，工作電流只有0. 9mA。經(jīng)過(guò)測(cè)試，整個(gè)系統(tǒng)工作電流 小于1. 5mA。第一級(jí)放大電路是一個(gè)有源低通濾波器，截止頻率為2000Hz。其輸出再經(jīng)過(guò)第二 級(jí)放大電路放大。第二級(jí)放大電路同樣是一個(gè)有源低通濾波器，截止頻率為7000Hz。整個(gè)電路由兩級(jí)放大和自動(dòng)增益控制電路組成一個(gè)閉環(huán)控制電路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 增益控制功能。電路的巧妙之處在于自動(dòng)增益控制電路是利用NPN三極管BC849在飽和狀 態(tài)下的導(dǎo)電機(jī)理。輸出信號(hào)U。=輸入信號(hào)Ui X放大倍數(shù)Af，本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是固定放大倍數(shù) Af = 56，通過(guò)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)Ui的強(qiáng)弱來(lái)實(shí)現(xiàn)增益控制。效果試驗(yàn)本實(shí)施例1的自動(dòng)增益控制電路是利用NPN三極管BC849在飽和狀態(tài)下的導(dǎo)電機(jī) 理。三極管在飽和狀態(tài)下的導(dǎo)電特性如7圖所示。本實(shí)施例1可以實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)電壓峰值超過(guò)供電電壓3倍而不出現(xiàn)失真。表一是 系統(tǒng)輸入、輸出與放大倍數(shù)的測(cè)試數(shù)據(jù)(供電電壓為3V)。表一 實(shí)施例2如圖6所示，低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，包括自動(dòng)增益控制放大器(AGC)，輸出端與自動(dòng)增 益控制放大器輸入端相連的濾波器，濾波器的輸入端與麥克風(fēng)相連；還包括輸入端與自動(dòng) 增益控制放大器的輸出端相連的前置音量四級(jí)分段控制裝置，輸入端與前置音量四級(jí)分段 控制裝置的輸出端相連的功率放大器，功率放大器的輸出端與喇叭相連；還包括與前置音 量四級(jí)分段控制裝置的輸入端相連的單片機(jī)控制器，與單片機(jī)控制器相連的電源電壓檢測(cè) 裝置、電源。自動(dòng)增益控制放大器與實(shí)施例1相同。低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓輸入200mv以下；最大電壓輸出600mv ；系統(tǒng)頻率范圍 300HZ 3000HZ。二階低通濾波器為300HZ 3000HZ帶通濾波器(BPH)。信號(hào)經(jīng)麥克風(fēng)(MIC)輸入，經(jīng)300HZ 3000HZ帶通濾波器(BPH)，濾除多余干擾信 號(hào)，信號(hào)經(jīng)第一級(jí)放大級(jí)放大分成兩路，一路信號(hào)接入前置音量四級(jí)分段控制電路；另一路 信號(hào)則經(jīng)由三級(jí)管等電子元件組成AGC電路返回第一級(jí)放大級(jí)控制信號(hào)的凈輸入，當(dāng)信號(hào) 增大時(shí)，AGC電路使輸入信號(hào)凈輸入下降，從而達(dá)到降低噪聲效果。本實(shí)施例中由單片機(jī)控制的低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，具有以下功能1.采用300HZ 3000HZ帶通濾波器(BPH)，濾除多余干擾信號(hào)；2.采用AGC自動(dòng)增益控制，降低噪音的信號(hào)；3.四級(jí)音量控制；4.兩小時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)控制；5.電池電量過(guò)低檢測(cè)，電池電壓低于2. 2V時(shí)報(bào)警；6.可獨(dú)立作為無(wú)功放耳機(jī)使用。7.電源供電電壓2V 3. 8V。效果試驗(yàn)表2是本實(shí)施例2電路的測(cè)試結(jié)果。測(cè)試儀器的精確度為5級(jí)，測(cè)測(cè)試儀器工作電壓3伏、信號(hào)頻率1000HZ正弦信 號(hào)、200KHZ毫伏表、20MHZ示波器。[0055]表 權(quán)利要求一種自動(dòng)增益控制放大器，包括放大電路，其特征在于放大電路包括第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路；還包括包絡(luò)檢波電路和控制第一級(jí)放大電路輸入信號(hào)強(qiáng)弱的自動(dòng)增益控制電路；第一級(jí)放大電路的輸入端與濾波器的輸出端相連，第一級(jí)放大電路的輸出端與信號(hào)輸出終端和第二級(jí)放大電路的輸入端相連，第二級(jí)放大電路的輸出端與包絡(luò)檢波電路的輸入端相連，包絡(luò)檢波電路的輸出端與自動(dòng)增益控制電路的一個(gè)輸入端相連，自動(dòng)增益控制電路的輸入端與濾波器的輸出端、第一級(jí)放大電路的輸入端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)增益控制放大器，其特征在于第一級(jí)放大電路和第 二級(jí)放大電路分別由一個(gè)有源器件和多個(gè)無(wú)源器件組成，有源器件為單電源供電的軌到軌 運(yùn)算放大器，無(wú)源器件包括電阻、電容；第一級(jí)放大電路為固定放大倍數(shù)的放大電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)增益控制放大器，其特征在于包絡(luò)檢波電路由 鉭電容C23和二極管Dl組成；自動(dòng)增益控制電路由NPN三極管Q1、電容C9、電容ClO、電解 電容C22和電阻Rll組成；NPN三極管Ql的集電極與濾波器的輸出端、第一級(jí)放大電路的 輸入端相連，NPN三極管Ql的基極與電容C9的正極、電容ClO的正極、電解電容C22的正 極和電阻Rll的一端相連；電容C9的負(fù)極與濾波器輸出端和NPN三極管Ql的集電極相連； 電容ClO的負(fù)極與NPN三極管Ql的發(fā)射極、電解電容C22的負(fù)極相連，電解電容C22的負(fù) 極與NPN三極管Ql的發(fā)射極相連，電容ClO的負(fù)極、電解電容C22的負(fù)極和NPN三極管Ql 的發(fā)射極接地；電阻Rll的另一端與NPN三極管Ql的負(fù)極、鉭電容C23的正極相連，鉭電容 C23的負(fù)極接地，NPN三極管Ql的正極接第二級(jí)放大電路的輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)增益控制放大器，其特征在于第一級(jí)放大電路由包 括正極與濾波器輸出端相連的電容C20，一端與電容C20的負(fù)極相連的電阻R7，反相輸入端 與電阻R7另一端相連的軌到軌運(yùn)算放大器U1A，正極與軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同相輸入 端相連的電容Cl，電容C3，正極與電容C3的負(fù)極相連的第七電容，第七電容的負(fù)極與第二 級(jí)放大電路的輸入端相連，一端與軌到軌運(yùn)算放大器UlA的信號(hào)輸出端相連的電阻R1，正 極與電阻Rl另一端相連的電容C2，電容C2的負(fù)極接地，正極與軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同 相輸入端相連的電容C101，電容ClOl的負(fù)極接地；軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端、 電容ClOl的正極與接入電路的電壓相連；軌到軌運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端、電容Cl的 正極、電容C3的正極與基準(zhǔn)參考電壓輸入相連；電容Cl的負(fù)極接地；軌到軌運(yùn)算放大器 UlA的反相輸入端接地；軌到軌運(yùn)算放大器UlA的信號(hào)輸出端、電阻Rl與第二放大器的信 號(hào)輸入端相連。
5.如權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)增益控制放大器，其特征在于第二級(jí)放大電路包括 正極與第一級(jí)放大電路的輸出端相連的電容C11，一端與電容Cll的負(fù)極相連的電阻R8，正 極與電阻R8的另一端相連的電容C13，正極與電容C13負(fù)極相連的電容C12，正極與電容 C12負(fù)極相連的電容C15，正極與電容C15負(fù)極相連的電容C14，反相輸入端與電容C14負(fù)極 相連的軌到軌運(yùn)算放大器U1B，正極與軌到軌運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端相連的電解電 容C17，一端與電解電容C17的負(fù)極相連的電阻R12，電阻R12的另一端與包絡(luò)檢波電路的 輸入端相連；一端與電阻R8、電容C13的正極、電容C14的負(fù)極、軌到軌運(yùn)算放大器UlB的 反相輸入端相連的電阻R13 ；電阻R13的另一端與電容C13的負(fù)極、電阻R8的正極、電解電 容C17的正極、軌到軌運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端相連；電容C12的負(fù)極、電容C15的正 極接地；電容C15的負(fù)極、電容C14的正極、軌到軌運(yùn)算放大器UlB的同相輸入端與基準(zhǔn)參考電壓輸入相連。
6.一種具有如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)增益控制放大器的低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，其特 征在于還包括輸出端與自動(dòng)增益控制放大器輸入端相連的帶通濾波器，帶通濾波器的輸 入端與麥克風(fēng)相連；還包括輸入端與自動(dòng)增益控制放大器的輸出端相連的前置音量四級(jí)分 段控制裝置，輸入端與前置音量四級(jí)分段控制裝置的輸出端相連的功率放大器，功率放大 器的輸出端與喇叭相連；還包括與前置音量四級(jí)分段控制裝置的輸入端相連的單片機(jī)控制 器，與單片機(jī)控制器相連的電源電壓檢測(cè)裝置、電源。
7.如權(quán)利要求6所述的一種低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，其特征在于帶通濾波器為二階低通濾 波器，包括正極與信號(hào)輸入相連的電容C18，一端與電容C18相連的電阻R4，一端與電阻R4 另一端相連的電阻R5，電阻R5與自動(dòng)增益控制放大器的輸入端相連；還包括正極與電阻 R4、電阻R5相連的電容C19，電容C19的負(fù)極接地；還包括正極與電阻R5、自動(dòng)增益控制放 大器的輸入端相連的電容C8，電容C8的負(fù)極接地；還包括一端與電阻R5、電容C8、自動(dòng)增 益控制放大器的輸入端相連的電阻R6，電阻R6的另一端接地。
專利摘要一種自動(dòng)增益控制放大器及低噪音助聽(tīng)系統(tǒng)，自動(dòng)增益控制放大器包括放大電路，放大電路包括第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路；還包括包絡(luò)檢波電路和控制第一級(jí)放大電路輸入信號(hào)強(qiáng)弱的自動(dòng)增益控制電路；第一級(jí)放大電路的輸入端與濾波器的輸出端相連，第一級(jí)放大電路的輸出端與信號(hào)輸出終端和第二級(jí)放大電路的輸入端相連，第二級(jí)放大電路的輸出端與包絡(luò)檢波電路的輸入端相連，包絡(luò)檢波電路的輸出端與自動(dòng)增益控制電路的一個(gè)輸入端相連，自動(dòng)增益控制電路的輸入端與濾波器的輸出端、第一級(jí)放大電路的輸入端相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，功耗低，信號(hào)不容易失真，特別是能實(shí)現(xiàn)在輸入信號(hào)電壓峰值超過(guò)供電電壓時(shí)甚至達(dá)到三倍時(shí)不出現(xiàn)失真，適合對(duì)電源要求高的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H03G3/20GK201682458SQ20102012587
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者古鵬, 陳耀華 申請(qǐng)人:陳耀華