專利名稱：有效擴(kuò)展電源載量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如使用于電視接收機(jī)中的音頻系統(tǒng)的電源裝置。
電視接收機(jī)在其機(jī)架中有揚(yáng)音器，而揚(yáng)聲器固定連接到提供功率輸出級(jí)的信號(hào)。某些電視接收機(jī)，尤其是具有立體聲及其他多聲道聲音處理部分的電視接收機(jī)，具有將附加的揚(yáng)音器連接到接收機(jī)的裝置。一種為人們所熟知的多聲道(聲頻通道)聲處理系統(tǒng)是“PROLOGIC”TM系統(tǒng)。此“PROLOGIC”TM系統(tǒng)有四個(gè)聲道(左，中央、右及周圍)，而不是只有通常的左及右立體聲聲道。
電源提供功率給音頻系統(tǒng)，而附加的聲道可造成從電源吸取的總功率加倍。為經(jīng)濟(jì)起見，經(jīng)常要求不要使電源載量的功率加倍，以便能容納二個(gè)額外揚(yáng)音器，此等揚(yáng)音器可與或不與電視接收機(jī)連接。增加電源載量需要大量組件，需付出附加的成本和重量，要求接收機(jī)中有較大空間，并會(huì)增加在機(jī)殼內(nèi)產(chǎn)生的溫度。此外，如功率由水平回掃電路吸取，可能引起視頻顯示的音頻調(diào)制問題。
因此，不論有無(wú)附加揚(yáng)聲器連接至電視接收機(jī)，都希望來(lái)自接收機(jī)的音頻功率輸出能基本上保持不變，且能采用相應(yīng)的電源向音頻電路提供功率。
美國(guó)印地安納州印地安納波里斯的RCA公司出品的CTC-130彩色電視機(jī)架中，使用電源保護(hù)電路以在不當(dāng)負(fù)荷，即短路之類，與輸出端連接時(shí)保護(hù)個(gè)別音頻功率放大器。在CTC-130機(jī)架中有一電阻器串聯(lián)于電源及功率放大器之間，尚有一讀出電路以讀出電阻器所吸取之電流。當(dāng)自電源吸取的電流超過預(yù)定數(shù)值時(shí)，讀出電路降低各功率放大器電子音量控制端的控制電壓。結(jié)果，自電源吸取之電流降低，阻止功率輸出級(jí)的損壞。
簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明旨在提供一種裝置，以有效擴(kuò)展電源載量的功率，例如一種具有聲道數(shù)目已知并可選擇性增加的音頻系統(tǒng)的裝置。電壓增益各自可調(diào)的多個(gè)放大器連接到電源并由電源吸取電流。吸取之電流可以讀出，電路之增益可以調(diào)節(jié)，使從電源吸取之總功率保持在預(yù)定電平。當(dāng)有附加的放大器被激勵(lì)時(shí)，多個(gè)放大器自電源吸取之功率超過總功率電平，該電平系設(shè)定供應(yīng)功率至原有數(shù)目的放大器。結(jié)果，所有放大器之增益被降低以將由電源吸取之功率保持在預(yù)定電平。因此，電源載量的有效功率得以擴(kuò)展，將功率供至附加的放大器。
以下請(qǐng)參考附圖以詳細(xì)說(shuō)明最佳實(shí)施例。


圖1為根據(jù)本發(fā)明各設(shè)計(jì)方案中含電源裝置的音頻系統(tǒng)方框圖。
圖2為圖1方塊圖中的示意圖，它詳細(xì)展示讀出、閾值、平滑濾波、電平移位及控制電路。
圖1中之裝置用一與電源串聯(lián)之電阻器，該電源供應(yīng)電源至各音頻聲道中所包含的多個(gè)增益可控的放大器，其中至少有一些已被選擇激勵(lì)。在電阻器上之電壓降，表現(xiàn)為從電源吸取的電流，并由讀出電路讀出。當(dāng)電流超過預(yù)定閾值時(shí)，各增益可控的放大器的增益即行降低。由于增益降低，每個(gè)功率放大器之輸出電平將降低，而造成自電源吸取的電流相應(yīng)降低。因此，系統(tǒng)將使吸取的電流保持在接近預(yù)定的閾值，這一閾值是為數(shù)目比所有多個(gè)放大器數(shù)目少的放大器提供功率而設(shè)的。在示例性的實(shí)施例中，預(yù)定閥值調(diào)節(jié)到稍高于由基本二聲道立體聲系統(tǒng)所吸取之最大電流。當(dāng)選擇附加聲道時(shí)，例如產(chǎn)生“環(huán)繞”效應(yīng)，系統(tǒng)將限制總功率至大約等于基本立體聲系統(tǒng)所吸取之功率。但仍可提供如基本二聲道立體聲系統(tǒng)相同的總響度。因此電源載量的有效功率可以擴(kuò)大。于是，并不需要一個(gè)能供應(yīng)較二個(gè)基本聲道立體聲系統(tǒng)所需功率更多的電源。
現(xiàn)參考附圖，圖1顯示電視接收機(jī)之類的音頻系統(tǒng)，其中左及右聲道備有信號(hào)放大器電路10L及10R以放大在各自輸入端12L及12R所提供的左及右音頻信號(hào)。左及右音頻信號(hào)可得自適當(dāng)?shù)男盘?hào)源，例如立體聲廣播信號(hào)、立體聲錄音帶、雷射唱片等。放大器10L及10R為增益可控的放大器并含端部14L及14R。在16L及16R產(chǎn)生的輸出信號(hào)耦合至各自的功率放大器18L及18R，以使經(jīng)由端部20L及20R提供放大后的輸出信號(hào)至各自的揚(yáng)聲器22。功率放大器18系由電源24供電。該電源經(jīng)讀出電阻器28提供電源電壓B+至放大器18L及18R。
此音頻系統(tǒng)包括另外二個(gè)音頻聲道，根據(jù)Dolby實(shí)驗(yàn)室的“Prologic”TM格式，以產(chǎn)生附加的聲音環(huán)境。中央(c)及環(huán)繞(s)聲道可選擇激勵(lì)以響應(yīng)用戶的指令信號(hào)(選擇)。中央及環(huán)繞聲道包括增益控制放大器電路10C和10S、功率放大器18C和18S以及揚(yáng)聲器22C和22S。附加的功率放大器18C和18S亦由電源24供電。放大器被激勵(lì)后，附加電流作為通過電阻器28的部分總電壓被讀出。電阻器28兩端的電壓降與通過電阻器28的平均電流成正比，并代表放大器18L、18R、18C及18S的功率輸出。電壓超過閾值時(shí)，電阻器28兩端的電壓由放大器30加以放大。設(shè)定電阻器28之阻值、放大器30的放大量和閥值電平，使電流通過電阻28時(shí)產(chǎn)生增益降低的控制信號(hào)，這電流表示的電流電平，較供二基本的左及右立體聲道的放大器18L及18R向電源24所吸取的全功率輸出稍大。閾值放大器30的輸出由部件32加以濾波及電平移位，所得信號(hào)經(jīng)二極管34耦合至相加接點(diǎn)36。相加接點(diǎn)36將濾波器及電平移位器部件32之輸出與用戶的音量控制設(shè)定值在一輸入端38處相加。其所得的增益控制電壓被耦合至各放大器10L、10R、10C及10S的增益控制端14L、14R、14C及14S，以便降低放大器10L、10R、10C及10S的增益從而將放大器18L、18R、18C及18S的總音頻輸出功率降低到放大器18L及18R的輸出功率電平范圍內(nèi)。換言之，在“大”輸入信號(hào)或用戶將音量控制設(shè)得大高之前，系統(tǒng)不會(huì)影響音量。降低電阻器28上所讀出的電流，以使電阻器28兩端上所產(chǎn)生的電壓回到放大器30之閾值電平。因此，系統(tǒng)將自電源取得的電流保持在接近閾值電平。因此，電路讀出放大器18L、18R、18C及18S所吸取的電流，超過放大器18L及18R單獨(dú)吸取之電流，電路并將所有聲道之輸出功率降低至與只有放大器18L及18R時(shí)電源額定載量相對(duì)應(yīng)的功率。因此，得以擴(kuò)展形成電源載量的有效功率。
圖2顯示控制回路組件30、32、34及36的最佳實(shí)施例。
電阻器28及電容器40構(gòu)成典型電源濾波器，用以在共同電源供電的各組件間起退耦作用。電阻器28兩端產(chǎn)生的電壓代表流至放大器18L、18R、18C及18S的平均電流。電阻器42及44跨接電阻器28，并以分壓型式向晶體管的基極提供電壓。晶體管46的發(fā)射結(jié)有前向偏壓時(shí)，在電阻器48上就會(huì)有來(lái)放大器晶體管的輸出信號(hào)。電阻器42及44之阻值系根據(jù)電阻器28的阻值選擇的，以建立起晶體管46的導(dǎo)電閥值。特別是晶體管46在電阻器42兩端的電壓接近0.65伏時(shí)被偏置成“導(dǎo)通”狀態(tài)，此時(shí)電源24供應(yīng)最大額定功率。
電阻器48兩端上的晶體管46的輸出信號(hào)被濾波、電平移位及倒相，此系由含晶體管50、電阻器52及56、電容器56的Miller積分器裝置所完成。電阻器52及電容54構(gòu)成本系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)。該時(shí)間常數(shù)完成兩項(xiàng)功能1)降低系統(tǒng)的響應(yīng)以防止響應(yīng)信號(hào)的改變而引起的系統(tǒng)增的“抽運(yùn)”困擾。2)提供主電極補(bǔ)償以防止由于音頻系統(tǒng)的復(fù)變及響應(yīng)引起之系統(tǒng)振蕩。接在晶體管50集電極的電阻器56兩端建立的輸出電壓經(jīng)由隔離二極管34耦合至增益控制放大器10L、10R、10C及10S之增益控制輸入端14L、14R、14C及14S。當(dāng)電阻器28兩端上的讀出電壓小于閾值電平時(shí)，晶體管50的集電極為高電平，而二極管34被反向偏置，故耦合至控制輸入端14L，14R，14C及14S上之輸入被除去。因此，此一模式中唯一的增益控制由用戶在線38得到。當(dāng)電阻器28兩端上的電壓大于閾值電平時(shí)，集電極50處的電壓降低到足以使二極管34前向偏置，增益(降低)控制信號(hào)則耦合至控制輸入端14L、14R、14C及14S。加上的控制量視用戶將其音量控制設(shè)定多高及輸入信號(hào)多大而定。一般線14L、14R、14C及14S可降低一或二伏特。電壓控制放大器10L，10R，10C及10S可包括在一對(duì)如國(guó)家半導(dǎo)體公司出品的LM1035音調(diào)-音量平衡控制的集成電路中，采用此LM1035IC后，可獲得約5.0伏特的最大音量和約0.5伏的最小音量。
權(quán)利要求
1.一種裝置包括第一號(hào)電路(18L，18R)，第二號(hào)電路(18C，18S)，電源裝置(24)，用以供電給處于第一功率輸出電平的第一號(hào)電路(18C，18R)，一裝置(選擇)，有選擇性地使所說(shuō)電源裝置(24)供電至第二號(hào)電路(18C，18C)，一裝置(28)，讀出第一及第二號(hào)電路(18L，18R，18C，18S)由電源吸取的功率量，其特征在于，裝置(30，32，34，36，14L，14R，14C，14S，10L，10R，10C，10S)，在第一及第二號(hào)電路吸取之功率超過第一號(hào)電路功率輸出電平時(shí)降低電源的總功率輸出，以響應(yīng)讀出的吸取功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，其中至少有一些第一號(hào)電路(18L，18R)有一可調(diào)的增益，且自電源(24)所吸取的總功率因降低第一電路(18L，18R)中至少一些電路的增益而降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，其中至少有一些第二號(hào)電路(18L，18R)有一可調(diào)的增益，且自電源(24)所吸取的總功率因降低第二電路(18L，18R)中至少一些電路的增益而降低。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，第一號(hào)電路(18L，18R)為一立體聲系統(tǒng)的二個(gè)音頻聲道，而第二號(hào)電路(18C，18S)為附加音頻聲道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，附加的音頻聲道(12C，12S)與立體聲系統(tǒng)之二個(gè)音頻聲道(12L，12R)結(jié)合后構(gòu)成環(huán)繞聲系統(tǒng)。
6.一裝置，包括多個(gè)增益可變的放大器(10L，18L，10R，18R)及至少一個(gè)附加的增益可控并可選擇地使之操作的放大器(10C，18C，10S，18S)，一電源(24)以供電至所有放大器(10L，18L，10R，18R，10C，18C，10S，18S)，其特征在于，一裝置，用以降低所有放大器之增，在響應(yīng)由電源(24)所吸取之功率量時(shí)，使得自電源(24)吸取之功率不超過多個(gè)放大器所吸的功率，但不包括有選擇性的放大器。
7.一裝置，包括一個(gè)第一增益可控的放大器(10L，18L，10R，18R)及至少有一個(gè)可選擇地使之操作的增益可控的放大器(10C，18C，10S，18S)，一電源(24)，供電給所有放大器(10L，18L，10R，18R，10C，18C，10S，18S)，及增益控制裝置(28，30，32，34，36，14L，14R，14C，14S)，用以讀出自電源吸取之功率并降低所有放大器之增益，使得自電源吸取之功率不超過第一放大器(10L，18L，10R，18R)吸取的最大功率。
全文摘要
一種有效地?cái)U(kuò)展電源載量的裝置(24)，將每具均有可調(diào)增益之多個(gè)放大器(10L，18L，10R，18R)耦合至電源并由電源吸取電流。讀出吸取的電流。當(dāng)附加放大器(10C，18C，10S，18S)被激勵(lì)時(shí)，多個(gè)放大器(10L，18L，10S，18S)吸取的功率超過預(yù)定電平，該電平系供電給較原來(lái)的多個(gè)放大器數(shù)目少的放大器而設(shè)的。結(jié)果，所有放大器的增益降低，使從電源所吸取的功率保持在預(yù)定電平。因此，電源載量的有效功率被擴(kuò)展以供電給附加的放大器(10C，18C，10S，18S)。
文檔編號(hào)H03F3/68GK1070782SQ9211060
公開日1993年4月7日 申請(qǐng)日期1992年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月11日
發(fā)明者小·R·E·莫里斯, M·R·安德遜 申請(qǐng)人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司