高保真音频放大器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高保真音频放大器，解决了现有音频放大器的信噪比低，非线性失真和频率失真高，功耗高的问题；其技术方案是，包括电源单元、前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路，所述的前置放大电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与功率放大电路连接，前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路分别与电源单元连接；本实用新型电路结构新颖，具有高的输入阻抗和低的输出阻抗，负载能力很强，工作稳定可靠，提高了信噪比，降低了非线性失真和频率失真，所用电路元器件的种类少，功耗降低，成本低。
【专利说明】
高保真音频放大器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及音频放大器【技术领域】，尤其是高保真音频放大器。
【背景技术】
[0002]音频放大器是音频系统中最重要的组成部分，它的作用是将一种低功率音频信号(主要是由20Hz-20KHz之间的频率构成的信号)放大，并进行控制、加工和处理，使低功率音频信号至适合于驱动扬声器的水平的功率放大器，音频放大器一般采用A类、B类、AB类和D类功率放大器，而A类音频功率放大器的效率低，当讯号电平增加时，易转化成热量，要采用散热器；B类音频功率放大器失真严重；AB类音频功率放大器产热相对来说，比较高；D类音频功率放大器工作复杂，增加的线路较多。
[0003]随着人们生活水平的提高，人们对音质的真实性的要求越来越高，而现有的音频放大器的信噪低，非线性失真和频率失真高，功耗高，远远达不到人们对音质的真实性的要求。
【发明内容】
[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种高保真音频放大器，有效解决了现有音频放大器的信噪比低，非线性失真和频率失真高，功耗高的冋题。
[0005]其解决技术方案是，包括电源单元、前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路，所述的前置放大电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与功率放大电路连接，前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路分别与电源单元连接。
[0006]本实用新型电路结构新颖，具有高的输入阻抗和低的输出阻抗，负载能力很强，工作稳定可靠，采用前端放大电路，将小信号的电压放大，再经带通滤波电路进行滤波，提高了信噪比，降低了非线性失真和频率失真，功率放大电路采用镜像电流源为后级放大器提供偏置电流，其结构简单，所用电路元器件的种类少，功耗降低，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0008]图2为本实用新型的电源单元电路图。
[0009]图3为本实用新型的前端放大电路与带通滤波电路的连接图。
[0010]图4为本实用新型的功率放大电路的电路图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0012]如图1至图4所示，本实用新型高保真音频放大器，包括电源单元、前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路，所述的前置放大电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与功率放大电路连接，前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路分别与电源单元连接。
[0013]所述的电源单元，包括变压器TRl、全桥整流器BRl、三极管Ql、三端稳压集成电路U1、运算放大器U2和滑动变阻器RV1，所述的变压器TRl的初级线圈连接市电，变压器TRl的次级线圈的I端、3端分别连接全桥整流器BRl的两交流输入端，变压器TRl的次级线圈的2端接地GND，全桥整流器BRl的第一直流输出端连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接三端稳压集成电路Ul的I引脚，电阻Rl的另一端还连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地GND，三端稳压集成电路Ul的I引脚还连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端接地GND，三端稳压集成电路Ul的2引脚连接运算放大器U2的输出端I引脚，运算放大器U2的输出端I引脚还连接运算放大器U2的反向输入端2引脚，运算放大器U2的同向输入端连接滑动变阻器RVl的滑动触头，滑动变阻器RVl的最小值端连接运算放大器U2的3引脚，滑动变阻器RVl的最大值端接地GND，运算放大器U2的4引脚接地GND，运算放大器U2的11引脚连接全桥整流器BRl的第一直流输出端，全桥整流器BRl的第二直流输出端接地GND，三端稳压集成电路Ul的3引脚还连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地GND，三端稳压集成电路Ul的3引脚还为出线端V0。
[0014]所述前置放大电路和带通滤波电路，包括运算放大器U3、运算放大器U4、电容C4、电容C5、电阻R6和电阻R7，所述的运算放大器U3的同向输入端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地GND，运算放大器U3的反向输入端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接音频输入，运算放大器U3的反相输入端连接变阻器VRl的一端，变阻器VRl的另一端连接运算放大器U3的输出端，运算放大器U3的输出端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地GND，电阻R4的另一端电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接运算放大器U4的输出端，电阻R4的另一端还连接电容C5的一端，电容C5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地GND，电容C5的另一端还连接运算放大器U4的同向输入端，运算放大器U4的反向输入端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地GND，运算放大器U4的反相输入端还连接变阻器VR2的一端，变阻器VR2的另一端连接运算放大器U4的输出端，运算放大器U4的输出端为出线端Vout。
[0015]所述功率放大电路，包括电解电容C6、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管QlO和蜂鸣器BUZl，所述的三极管Q2的基极连接电解电容C6的一端，电容C6的另一端为出线端Vout，三极管Q2的基极还连接电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端连接变阻器VR3的一端，变阻器VR3的另一端接出线端V0,电阻RlO的另一端还连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地GND，三极管Q2的集电极连接电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端连接出线端V0，三极管Q2的集电极还连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极为出线端V0，三极管Q4的集电极连接变阻器VR4的一端，变阻器VR4的另一端连接二极管Dl的正极，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地GND，二极管D2的负极还连接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端接地GND，三极管Q7的发射极连接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接三极管Q5的发射极，三极管Q5的基极连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接三极管Q4的基极，三极管Q5的集电极连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端为出线端νο，三极管Q5的发射极连接三极管Q6的基极，三极管Q6的集电极为出线端V0，三极管Q6的发射极连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接三极管Q8的集电极，三极管Q8的基极连接三极管Q7的集电极，三极管Q8的发射极连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接地GND，三极管Q2的发射极和三极管Q3的发射极均连接三极管Q9的集电极，三极管Q3的集电极连接出线端V0，三极管Q3的基极连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电阻R14的一端，电阻R12的另一端还连接电容C8的一端，电阻R14的另一端连接电容C8的另一端，电容C8的另一端连接蜂鸣器BUZl的一端，蜂鸣器BUZl的一端还连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接地GND，蜂鸣器BUZl的另一端接地GND，三极管Q3的基极还连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接电容C7的一端，电容C7的另一端接地GND，三极管Q9的发射极连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端接地GND，三极管Q9的基极连接三极管QlO的基极，三极管Q9的基极还连接三极管QlO的集电极，三极管QlO的发射极连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接地GND，三极管QlO的集电极还连接变阻器VR5的一端，变阻器VR5的另一端连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接地GND。
[0016]具体实施时，本实用新型高保真音频放大器，包括电源单元、前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路，所述的前置放大电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与功率放大电路连接，前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路分别与电源单元连接，电源单元为前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路供电。
[0017]音频信号输入至前置放大电路和带通滤波电路中的运算放大器U3的反向输入端，经前置放大电路中的运算放大器U3进行电压放大，被放大的音频信号经电容C4、电阻R7、电容C5和电阻R6滤掉杂音信号，被滤波后的音频信号输入至运算放大器U4的同向输入端，经运算放大器U4再次进行电压放大，其输出为Vout，这样提高了本实用新型的信噪比，降低了非线性失真，降低了频率失真，就提高了音质的保真性。
[0018]功率放大电路中三极管Q2和三极管Q3组成单端输入、单端输出的长尾式差分放大器，主要实现弱小信号放大和阻抗匹配任务，电源VO通过电阻Rll和三极管Q2产生一基准电流，然后通过三极管Q2和三极管Q3组成的镜像电流源在三极管Q9的集电极得到相应的电流，作为提供给后级放大器的偏置电流，偏置电流经三极管放大后，传输至蜂鸣器BUZ1，发出声音。
[0019]本实用新型电路结构新颖，具有高的输入阻抗和低的输出阻抗，负载能力很强，工作稳定可靠，采用前端放大电路，将小信号的电压放大，再经带通滤波电路进行滤波，提高了信噪比，降低了非线性失真和频率失真，功率放大电路采用镜像电流源为后级放大器提供偏置电流，其结构简单，所用电路元器件的种类少，功耗降低，成本低。
【权利要求】
1.高保真音频放大器，包括电源单元、前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路，其特征在于，所述的前置放大电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与功率放大电路连接，前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路分别与电源单元连接。
2.根据权利要求1所述的高保真音频放大器，其特征在于，所述的电源单元，包括变压器TRl、全桥整流器BRl、三极管Ql、三端稳压集成电路Ul、运算放大器U2和滑动变阻器RV1，所述的变压器TRl的初级线圈连接市电，变压器TRl的次级线圈的I端、3端分别连接全桥整流器BRl的两交流输入端，变压器TRl的次级线圈的2端接地GND，全桥整流器BRl的第一直流输出端连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接三端稳压集成电路Ul的I引脚，电阻Rl的另一端还连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地GND，三端稳压集成电路Ul的I引脚还连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端接地GND，三端稳压集成电路Ul的2引脚连接运算放大器U2的输出端I引脚，运算放大器U2的输出端I引脚还连接运算放大器U2的反向输入端2引脚，运算放大器U2的同向输入端连接滑动变阻器RVl的滑动触头，滑动变阻器RVl的最小值端连接运算放大器U2的3引脚，滑动变阻器RVl的最大值端接地GND，运算放大器U2的4引脚接地GND，运算放大器U2的11引脚连接全桥整流器BRl的第一直流输出端，全桥整流器BRl的第二直流输出端接地GND，三端稳压集成电路Ul的3引脚还连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地GND，三端稳压集成电路Ul的3引脚还为出线端W。
3.根据权利要求1所述的高保真音频放大器，其特征在于，所述前置放大电路和带通滤波电路，包括运算放大器U3、运算放大器U4、电容C4、电容C5、电阻R6和电阻R7，所述的运算放大器U3的同向输入端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地GND，运算放大器U3的反向输入端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接音频输入，运算放大器U3的反相输入端连接变阻器VRl的一端，变阻器VRl的另一端连接运算放大器U3的输出端，运算放大器U3的输出端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地GND，电阻R4的另一端电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接运算放大器U4的输出端，电阻R4的另一端还连接电容C5的一端，电容C5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地GND，电容C5的另一端还连接运算放大器U4的同向输入端，运算放大器U4的反向输入端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地GND，运算放大器U4的反相输入端还连接变阻器VR2的一端，变阻器VR2的另一端连接运算放大器U4的输出端，运算放大器U4的输出端为出线端Vout。
4.根据权利要求1所述的高保真音频放大器，其特征在于，所述功率放大电路，包括电解电容C6、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管QlO和蜂鸣器BUZ1，所述的三极管Q2的基极连接电解电容C6的一端，电容C6的另一端为出线端Vout，三极管Q2的基极还连接电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端连接变阻器VR3的一端，变阻器VR3的另一端接出线端V0，电阻RlO的另一端还连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地GND，三极管Q2的集电极连接电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端连接出线端V0，三极管Q2的集电极还连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极为出线端V0，三极管Q4的集电极连接变阻器VR4的一端，变阻器VR4的另一端连接二极管Dl的正极，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地GND，二极管D2的负极还连接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端接地GND，三极管Q7的发射极连接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接三极管Q5的发射极，三极管Q5的基极连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接三极管Q4的基极，三极管Q5的集电极连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端为出线端V0，三极管Q5的发射极连接三极管Q6的基极，三极管Q6的集电极为出线端V0，三极管Q6的发射极连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接三极管Q8的集电极，三极管Q8的基极连接三极管Q7的集电极，三极管Q8的发射极连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接地GND，三极管Q2的发射极和三极管Q3的发射极均连接三极管Q9的集电极，三极管Q3的集电极连接出线端V0，三极管Q3的基极连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电阻R14的一端，电阻R12的另一端还连接电容C8的一端，电阻R14的另一端连接电容C8的另一端，电容C8的另一端连接蜂鸣器BUZl的一端，蜂鸣器BUZl的一端还连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接地GND，蜂鸣器BUZl的另一端接地GND，三极管Q3的基极还连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接电容C7的一端，电容C7的另一端接地GND，三极管Q9的发射极连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端接地GND，三极管Q9的基极连接三极管QlO的基极，三极管Q9的基极还连接三极管QlO的集电极，三极管QlO的发射极连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接地GND，三极管QlO的集电极还连接变阻器VR5的一端，变阻器VR5的另一端连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接地GND。
【文档编号】H04R3/00GK204216855SQ201420774189
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】王学春, 田建立 申请人:黄河科技学院