專利名稱：廣播功放電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種功率放大電路，尤其是涉及一種電流型的廣播功放電路。
背景技術(shù)：
隨著時(shí)代的進(jìn)步，聲音的傳播和記錄早已進(jìn)入數(shù)據(jù)化處理時(shí)代，數(shù)字音頻，程控電話，手機(jī)通訊已是家喻戶曉，現(xiàn)代科技的進(jìn)步使得家用功放機(jī)及專業(yè)功放機(jī)的設(shè)計(jì)更趨成熟，電路更完善，尤其是音頻電路的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)具有完整的標(biāo)準(zhǔn)體系來保證，這給使用者帶來了極大的方便和滿足！而傳統(tǒng)的廣播功放機(jī)的總體設(shè)計(jì)，基本停留在20年前，電路結(jié)構(gòu)變化不大，尤其是音頻電路設(shè)計(jì)方面，頻率特性較差，無法適應(yīng)高保真的數(shù)字音頻廣播，如CD、DVD、MP3等音源，且目前尚無相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系來進(jìn)行考核，造成了與附屬設(shè)備的通用性和兼容性較差。傳統(tǒng)廣播功放機(jī)的輸出端都接有一個(gè)音頻輸出變壓器，其作用是將傳輸電壓升高，從而使流過傳輸線的電流減小，以達(dá)到減小傳輸線損耗的目的。其結(jié)果是須增加一只與電源變壓器幾乎同等重量、體積、成本的音頻變壓器，而由于該變壓器的引入，導(dǎo)致了如下普遍存在的5個(gè)主要現(xiàn)象(1)體積、重量成本增加同一功率等級(jí)的功放整機(jī)，廣播功放機(jī)的體積明顯大于普通功放，且因體積重量的限制給設(shè)計(jì)大功率(單路500W以上)的廣播功放機(jī)增加了難度；(2)音頻變壓器的接入使功放輸出的頻率特性變壞一般廣播功放的頻率特性為 60Hz-18KHz，且以-3dB作為頻率范圍的測(cè)試條件，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)字音源的高保真(-IdB測(cè)試條件)及遠(yuǎn)距離傳輸(受頻率特性限制)，瞬態(tài)特性不佳(變壓器電感L的作用)，還引入了失真源；(3)引入了不安全特性因音頻變壓器的升壓作用致使輸出端為“高電壓”狀態(tài)， 如70V、100V等，以及因該接口的可靠性而導(dǎo)致的“跳火”現(xiàn)象，限制了某些特殊環(huán)境下的使用，如敷設(shè)于天花板內(nèi)的吸頂喇叭，以及潮濕環(huán)境、礦山、井下作業(yè)等；(4)輸出端均為定壓式輸出方式，簡(jiǎn)稱“電壓型功放”，其物理表達(dá)式為 Po=VoXVo/RL,且 RL^O式中，Po為功放的額定功率，Vo為功放的輸出電壓，RL為功放的負(fù)載(喇叭阻抗)， 根據(jù)這一物理特性，功放的輸出端均設(shè)有完整的保護(hù)電路，以保證負(fù)載RL=O時(shí)，功放不被燒毀，其結(jié)果是保護(hù)電路的介入使功放電路復(fù)雜化，且保護(hù)電路存在著一定的不確定性，給設(shè)計(jì)、試驗(yàn)增加了難度；(5)負(fù)載短路的瞬間所產(chǎn)生的大電流“跳火”現(xiàn)象將無法消除。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的需要音頻變壓器的技術(shù)問題，提供一種新型結(jié)構(gòu)的無需音頻變壓器的廣播功放電路。本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種廣播功放電路，包括自動(dòng)切換電路、基本放大電路、控制及顯示電路和喇叭，所述自動(dòng)切換電路分別與所述基本放大電路和所述控制及顯示電路連接，所述基本放大電路分別與所述控制及顯示電路和所述喇叭連接，所述基本放大電路包含一塊功放芯片；所述喇叭的第一端連接所述功放芯片的輸出端，第二端經(jīng)過取樣電路接地，所述第二段還通過取樣電阻連接功放芯片的反向輸入端。基本放大電路輸出的一部分音頻電流經(jīng)喇叭反饋到功放芯片的反向輸入端，形成反饋電流，使輸出端為電流型輸出方式，簡(jiǎn)稱“電流型功放”。因此，取消了功放輸出端的音頻變壓器。其功率的物理表達(dá)式為Po=IXIXRL,且負(fù)載 RL 可以為 0，這意味著當(dāng)功放輸出的負(fù)載短路時(shí)，流經(jīng)喇叭的反饋電流也被短路為0，功放電路將失去放大作用，輸出端處在自保護(hù)“關(guān)閉狀態(tài)”，且不存在“跳火”現(xiàn)象。根據(jù)物理表達(dá)式，當(dāng)額定功率Po不變，負(fù)載阻抗RL的增加將導(dǎo)致功放輸出電流Io 的減小，這一特性正好適應(yīng)了廣播功放“高阻傳輸”的特點(diǎn)，其定義為Po=IoXIoX (RL+Rr)式中，Rr為傳輸線損耗電阻；則負(fù)載總阻抗為RL+Rr，一般認(rèn)為，當(dāng)喇叭的阻抗RL遠(yuǎn)大于傳輸線損耗電阻Rr (10 倍以上)，則傳輸線的損耗電阻Rr可以被忽略，即適當(dāng)提高喇叭的阻抗RL，可以減小傳輸線的損耗。音頻變壓器的取消，其帶來的優(yōu)勢(shì)為(1)大幅度降低了成本；(2)大幅度縮小了整機(jī)的體積，減輕了重量，使整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小型化，輕型化，同時(shí)，也為設(shè)計(jì)大功率(單路500W以上)的廣播功放機(jī)提供了參照依據(jù)；(3)取消了傳統(tǒng)的保護(hù)電路，給設(shè)計(jì)、工藝及使用帶來了方便；(4)功放的輸出端無需任何阻抗變換電路和升壓電路，功放輸出端的短路不會(huì)產(chǎn)生“火花”或“跳火”的現(xiàn)象；本實(shí)用新型的廣播功放電路的輸出端接口在必要時(shí)仍然可以通過音頻變壓器輸出，且音頻變壓器輸出端短路時(shí)，電路的自保護(hù)狀態(tài)仍然有效(注高壓處的短路“跳火”仍將存在，但幅度被降低)，使輸出端接口具有很好的兼容性。當(dāng)接入音頻變壓器輸出時(shí)，音頻的高端可以很好的延伸至20KHz (-IdB參數(shù))；(5)電性能指標(biāo)得到大幅度提高，為高保真音源的遠(yuǎn)距離傳輸提供了保障。作為優(yōu)選，所述取樣電路為一個(gè)小于1歐姆的電阻。作為優(yōu)選，所述自動(dòng)切換電路包括音頻信號(hào)放大電路；用于選擇電話信號(hào)或麥克風(fēng)信號(hào)的廣播信號(hào)輸入選通電路；用于選擇廣播信號(hào)或背景信號(hào)的接通關(guān)斷邏輯電路；所述廣播信號(hào)輸入選通電路分別與所述音頻信號(hào)放大電路和所述接通關(guān)斷邏輯電路連接。自動(dòng)切換電路實(shí)現(xiàn)了 2種廣播信號(hào)源輸入的自動(dòng)選通(本電路設(shè)定麥克風(fēng)信號(hào)為第一選通)，并可以此模形擴(kuò)展成η路的廣播信號(hào)源輸入，但無論那種信號(hào)輸入，都能使切換電路完成對(duì)背景信號(hào)的關(guān)斷，且電路的結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。[0033]音頻放大電路可以接入來自于程控電話的音頻輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了全球任何一部程控電話對(duì)本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程遙控接通廣播，也可以經(jīng)一部手機(jī)對(duì)本機(jī)進(jìn)行無線遠(yuǎn)程遙控接通廣播。作為優(yōu)選，所述控制及顯示電路包括線路放大電路；具有開關(guān)機(jī)延時(shí)靜噪、無信號(hào)自動(dòng)靜噪功能的控制部分電路；表現(xiàn)功放工作狀態(tài)的顯示電路；所述控制部分電路分別于所述線路放大電路和所述顯示電路連接?，F(xiàn)有技術(shù)中廣播功放的功率末級(jí)靜態(tài)均為AB類工作狀態(tài)，以保證末級(jí)功率管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，而微導(dǎo)通的“靜態(tài)電流”是整機(jī)靜態(tài)功耗的主要原因。本實(shí)用新型通過IC運(yùn)放、RC元器件及晶體管與IC功放的靜噪端口(MUTE)的聯(lián)接，可以在無信號(hào)10分鐘后，自動(dòng)關(guān)閉功放的靜態(tài)電流，一旦恢復(fù)信號(hào)輸入，整機(jī)即可自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，達(dá)到了待機(jī)節(jié)電的目的。作為優(yōu)選，所述控制部分電路包括一個(gè)緊貼于功放散熱器的溫度開關(guān)。當(dāng)廣播功放電路的溫度上升到設(shè)定溫度時(shí)，自我保護(hù)功能也將起作用而關(guān)閉功放的工作電流，起到安全保護(hù)的作用。作為優(yōu)選，所述顯示電路包括一個(gè)紅藍(lán)雙色發(fā)光二極管。通過兩個(gè)紅藍(lán)雙色發(fā)光二極管的不同發(fā)光組合可以表現(xiàn)設(shè)備的不同狀態(tài)。當(dāng)本實(shí)用新型處于無信號(hào)狀態(tài)時(shí)，紅藍(lán)雙色發(fā)光二極管顯示為紅色；當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，紅藍(lán)雙色發(fā)光二極管顯示為藍(lán)色；當(dāng)本機(jī)處于過熱保護(hù)狀態(tài)時(shí)，紅藍(lán)雙色發(fā)光二極管顯示為紫紅色或玫瑰色(紅色+藍(lán)色)。本實(shí)用新型帶來的有益效果是，省去了音頻變壓器，降低了成本，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了安全性，信號(hào)可以快速地自動(dòng)切換，具有溫度保護(hù)功能，可以顯示不同的狀態(tài)。

圖1是本實(shí)用新型的一種模塊示意圖；圖2是本實(shí)用新型的基本放大電路的一種電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的自動(dòng)切換電路的一種電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型的控制及顯示電路的一種電路原理圖；圖中1、喇叭，2、基本放大電路，3、自動(dòng)切換電路，4、控制及顯示電路。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例本實(shí)施例的一種廣播功放電路，如圖1所示，包括自動(dòng)切換電路3、基本放大電路2、控制及顯示電路4和喇叭5，自動(dòng)切換電路3分別與基本放大電路2和控制及顯示電路連接4，基本放大電路2還分別與控制及顯示電路4和喇叭5連接。如圖2所示，基本放大電路2使用了功放IC芯片TDA7294 ；喇叭5的一端經(jīng)取樣電路R037(小于1Ω電阻)“懸浮”接地！且喇叭5與取樣電路的聯(lián)接處經(jīng)一偏置電阻R031 接功放芯片的反向輸入端，功放芯片的同向輸入端經(jīng)一電阻R048接地；R036的接入限制喇叭阻抗的無限增加，同時(shí)保證了負(fù)載開路時(shí)電路的穩(wěn)定。[0052]如圖3所示，由Q03和R044構(gòu)成了廣播信號(hào)輸入選通電路。由雙運(yùn)放N03的1/2 部分(N03b)與晶體管Q04、Q05、Q06、肖特基二極管(1N5817)D004、D005及相關(guān)元件構(gòu)成了互為接通/關(guān)斷邏輯電路，完成了對(duì)廣播信號(hào)與背景信號(hào)的接通和關(guān)斷。C022與R046確定了電路翻轉(zhuǎn)的間隙時(shí)間。由雙運(yùn)放 N03 的 1/2 部分(N03a)與 R038、R039、R040、R041 和 C020、C021 構(gòu)成了線路放大電路，設(shè)定靈敏度約為IOOmV,以適應(yīng)各種音頻信號(hào)輸入的需要。輸入插座TEL使用M6. 35標(biāo)準(zhǔn)的三芯插座，電路的構(gòu)成通用于平衡或不平衡信號(hào)的輸入。如圖4 所示，由雙運(yùn)放 N02 的 1/2 部分(N02a)與 R016、R008、R010、C006、C007 構(gòu)成了控制部分的線路放大電路；由雙運(yùn)放N02的1/2部分(冊(cè)沘)與R017、R018、R019、R020、 R021、R022、R032、R033、R034、C008、COl 1、COl2 及晶體管 Q05、Q06、D002、D003、Dff 構(gòu)成了開關(guān)機(jī)延時(shí)靜噪、無信號(hào)自動(dòng)靜噪(待機(jī)節(jié)電)的控制部分電路。溫度開關(guān)Kto(67F090)緊貼于功放的散熱器安裝，并與上述元件構(gòu)成了過熱保護(hù)控制電路。由R023、R0M和雙色(紅 /藍(lán))發(fā)光二極管與上述元件構(gòu)成了 3種顏色的發(fā)光顯示電路。由雙運(yùn)放集成電路N03的一半NOIBb構(gòu)成截止/導(dǎo)通的翻轉(zhuǎn)電路，配合輸入電阻的匹配選擇，構(gòu)成了完善的三路輸入信號(hào)的自動(dòng)切換，避免了信號(hào)選擇開關(guān)因人工切換帶來的不便，也避免了切換噪聲及切換失效，整機(jī)僅需一個(gè)電源開關(guān)鍵，即可完成全電路的開通、信號(hào)輸入的自動(dòng)切換；電路的延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間設(shè)定為Is左右，避免了開機(jī)喇叭的沖擊聲， 使該整機(jī)成為真正的“一鍵通”，以滿足“緊急廣播系統(tǒng)”的要求。輸入信號(hào)排序設(shè)定以話筒MIC為第一優(yōu)先，靈敏度為3mV。電話輸入信號(hào)TEL排序設(shè)定為第二優(yōu)先，開通門限靈敏度為:< 30mV，足以保證程控電話的音頻信號(hào)輸入幅度60mV - 100mV。功放部分使用了“意法”公司的TDA7294功放IC芯片，并改進(jìn)了該IC芯片制造商所提供的以往“典型電路”參數(shù)，使整機(jī)做到了低噪聲，寬頻帶，低失真的高保真要求，以滿足長距離傳輸線使用弱電信號(hào)傳輸?shù)奶厥庑枰档土嗽O(shè)備的投入。線路輸入AUX作為高品質(zhì)信號(hào)源(背景音樂)的輸入端使用，如⑶，DVD, MP3等節(jié)目源。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了功放、喇叭、背景音樂等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種廣播功放電路，包括自動(dòng)切換電路、基本放大電路、控制及顯示電路和喇機(jī)，其特征在于，所述自動(dòng)切換電路分別與所述基本放大電路和所述控制及顯示電路連接，所述基本放大電路分別與所述控制及顯示電路和所述喇叭連接，所述基本放大電路包含一塊功放芯片；所述喇叭的第一端連接所述功放芯片的輸出端，第二端經(jīng)過取樣電路接地，所述第二段還通過取樣電阻連接功放芯片的反向輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣播功放電路，其特征在于，所述取樣電路為一個(gè)小于1歐姆的電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廣播功放電路，其特征在于，所述自動(dòng)切換電路包括音頻信號(hào)放大電路；用于選擇電話信號(hào)或麥克風(fēng)信號(hào)的廣播信號(hào)輸入選通電路；用于選擇廣播信號(hào)或背景信號(hào)的接通關(guān)斷邏輯電路；所述廣播信號(hào)輸入選通電路分別與所述音頻信號(hào)放大電路和所述接通關(guān)斷邏輯電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廣播功放電路，其特征在于，所述控制及顯示電路包括線路放大電路；具有開關(guān)機(jī)延時(shí)靜噪、無信號(hào)自動(dòng)靜噪功能的控制部分電路；表現(xiàn)功放工作狀態(tài)的顯示電路；所述控制部分電路分別于所述線路放大電路和所述顯示電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廣播功放電路，其特征在于，所述控制部分電路包括一個(gè)緊貼于功放散熱器的溫度開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廣播功放電路，其特征在于，所述顯示電路包括一個(gè)紅藍(lán)雙色發(fā)光二極管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種廣播功放電路，旨在提供一種無需音頻變壓器的廣播功放電路。包括自動(dòng)切換電路、基本放大電路、控制及顯示電路和喇叭，所述自動(dòng)切換電路分別與所述基本放大電路和所述控制及顯示電路連接，所述基本放大電路分別與所述控制及顯示電路和所述喇叭連接，所述基本放大電路包含一塊功放芯片；所述喇叭的第一端連接所述功放芯片的輸出端，第二端經(jīng)過取樣電路接地，所述第二段還通過取樣電阻連接功放芯片的反向輸入端?；痉糯箅娐份敵龅囊徊糠忠纛l電流經(jīng)喇叭反饋到功放芯片的反向輸入端，形成反饋電流，使輸出端為電流型，取消了功放輸出端的音頻變壓器，減低了成本和體積，提高了安全性。本實(shí)用新型適用于所有的廣播電路。
文檔編號(hào)H03F3/20GK202268848SQ20112040470
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月22日
發(fā)明者鄧小江, 鄒榮華 申請(qǐng)人:杭州禾聲科技有限公司