[发明专利]配套接入电流喷射式音频功率放大器的桥式动态电源

说明书

技术领域

本发明属于音频功率放大器技术领域，具体涉及一种配套接入电流喷射式音频功率放大器的桥式动态电源。

背景技术

目前传统的音频功率放大器其原理图如附图1所示，为保证电压放大的低失真，上述电路采用了共射共基电路差分放大形式，音频信号经过菱形差分电路放大并反相后，获得第二级所需要的电平及阻抗匹配跟第二级电压放大级直接耦合，第二级电压放大级经过再次反相放大获得高电压摆幅后驱动第三级电流放大级工作，信号经过第三级电流放大级0dB电压增益放大后，驱动负载输出，通过差分大环路负反馈来对消信号误差，达到低失真输出的目的。

但上述传统音频功率放大器存在以下不足：1、带宽低，工作带宽为50KHz-1dB左右，该带宽对于20KHz音频频段显得非常的窄小，导致音频高频段TIM失真大，且高频段容易产生自激，需要加入电容C1、电容C2、电阻R22、电容C3来消除振铃式自激；2、失真大，经过两级反相放大的共射电路并不能获得跟输入信号相位完全匹配的反馈信号，两级反相后相位开始发生偏差，工作频率越高相位失真越大，由大环路反馈引发的瞬态互调失真加巨；3、信噪比低，电压信号被几十倍的放大，电压摆幅高达几十伏，信号噪声也将被同步放大,限制了信噪比提高；4、动态小；5、声道分离度差；6、电路结构复杂且元器件配对工艺难度大。

为解决上述传统音频功率放大器存在的技术问题，现提出一种电流喷射式音频功率放大器，其电路拓扑原理图如附图3所示。然而由于传统的与音频功率放大器配套接入的电源一般都采用工频变压器加全桥式二极管整流电路，如图2，并使用大容量电解电容滤波，其输出电压固定不变，无法根据放大器功率管的工况要求而改变，这导致放大器功率管总是工作在较高的Vce或Vds工况下，高的Vce电压使得放大器功率管的耗散功率高，发热量很大，因此为匹配上述电流喷射式音频功率放大器而开发了一种配套的桥式动态电源。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种输出功率高、耗散功率小、发热低且可根据放大器功率管工况要求智能调节放大器功率管漏极或集电极电压的配套接入电流喷射式音频功率放大器的桥式动态电源。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

配套接入电流喷射式音频功率放大器的桥式动态电源，包括MOS场效应管M1、MOS场效应管M2、MOS场效应管M3、MOS场效应管M4、电感器L1、电感器L2、金属化薄膜电容C1、金属化薄膜电容C2和音频处理器模块，所述MOS场效应管M1栅极接音频处理器模块的脉宽调制驱动输出端SPWM1_N，MOS场效应管M1的源极接MOS场效应管M2的漏极和电感器L1的一端，MOS场效应管M1的漏极接电源+Vdd；MOS场效应管M2栅极接音频处理器模块的脉宽调制驱动输出端SPWM1_P，MOS场效应管M2源极接电源-Vss，MOS场效应管M2漏极接MOS场效应管M1源极和电感器L1的一端，电感器L1另一端接金属化薄膜电容C1和MOS场效应管Q1漏极；MOS场效应管M3栅极接音频处理器模块的脉宽调制驱动输出端SPWM2_N，MOS场效应管M3的源极接MOS场效应管M4的漏极和电感器L2的一端，MOS场效应管M3漏极接电源+Vdd；MOS场效应管M4栅极接音频处理器模块的脉宽调制驱动输出端SPWM2_P，MOS场效应管M4源极接电源-Vss，MOS场效应管M4漏极接MOS场效应管M3源极和电感器L2的一端，电感器L2另一端接金属化薄膜电容C2和MOS场效应管Q2漏极；

所述音频处理器模块设置有9个ADC通道用于实时监视和2个DAC通道用于控制电流喷射式功率放大器的工作状态，上述9个ADC通道分别为ADC1、ADC2、ADC3、ADC4、ADC5、ADC6、ADC7、ADC8和ADC9，上述2个DAC通道分别为DAC1通道和DAC2通道；音频处理器模块ADC1连接MOS场效应管Q1漏极用于监视MOS场效应管Q1漏极电压，音频处理器模块ADC4连接MOS场效应管Q2漏极用于监视MOS场效应管Q2漏极电压，音频处理器模块ADC2连接MOS场效应管Q1源极用于监视MOS场效应管Q1的Ids电流，音频处理器模块ADC3连接MOS场效应管Q2源极用于监视MOS场效应管Q2的Ids电流，音频处理器模块ADC5和ADC6分别用于探测MOS场效应管Q1和MOS场效应管Q2结温Tj；音频处理器模块DAC1由音频处理器根据输出功率要求，实时调整MOS场效应管Q1、MOS场效应管Q2的动态偏置电流，使得功率管Q1、Q2总是处于最佳工况。音频处理器模块DAC2由音频处理器输出用于控制功率放大器输出的中点电位。