TW200950316A - Audio amplifier - Google Patents

Description

200950316 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種功率放大器，且特別是有關於— 種放大音頻信號之功率放大器。 【先前技術】 θ頻放大器用於放大音頻信號，這些音頻放大号基本 〇 上包括音頻輸入部分以及音頻輸出部分。音頻輸入部分接 收一信號源，音頻輸出部分則連接音頻裝置，例如揚聲器 (speaker)❶音頻放大器接收來自信號源的音頻信號，放大 這些a頻信號，根據放大後的音頻信號產生音頻電流传 號，並輪出此音頻電流信號到揚聲器。音頻電流信號驅動 揚聲器，使得揚聲器播放信號源的音頻信號來產生聲音。 為了放大音頻信號，音頻放大器的放大電路基本上需 要一偏壓電路產生偏壓電壓，來偏壓放大電路。但是，當 .音頻放大器剛剛接通或關閉電源時，由於電源的變化會造 成偏壓電路的偏壓電壓產生相當的振動。因此，根據此偏 壓電壓產生的輸出音頻信號亦會產生振動，因而損害音頻 放大器’並產生不悅耳的爆音雜訊。 因此’需要一種新的音頻放大器可防止爆音雜訊，並 在接通電源或關閉電源時，防止音頻功率放大器受到損害。 【發明内容】 因此本發明之一方面提供一種用以放大音頻信號的音 5 200950316 頻放大器’能狗在關閉此一音頻放大器時維持偏壓電壓的 穩定，因此可以減少輸出音頻信號之爆音雜訊（p〇p 。 依照本發明之一實施例，音頻放大器包括一時序控制 電路、一放大電路以及一偏壓控制電路。時序控制電路產 生一第一電源關閉信號以及一第二電源關閉信號，其中時 序控制電路係先確立第一電源關閉信號，再確立第二電源 關閉信號。偏壓控制_電路提供偏壓電壓予放大電路，放大 電路接收此偏壓電壓，並根據偏壓電壓放大一音頻信號， 其中當第一電源關閉信號確立（asserted)時，放大電路停止 運作，當第二電源關閉信號確立時，偏壓控制電路停止運 做。 本發明之另一方面提供一種爆音雜訊減少方法，此爆 音雜訊減少方法能夠在關閉音頻放大器時，提供較穩定之 偏壓電壓予音頻放大器之放大電路，因此可以減少輸出音 頻信號之爆音雜訊。 根據本發明另一實施例，爆音雜訊減少方法減少一音 頻放大器所產生之爆音雜訊，其中此音頻放大器係放大一 音頻信號。此方法首先關閉音頻放大器之一放大電路，在 關閉放大電路之後，接著關閉音頻放大器之偏壓控制電 路，其中偏壓控制電路係提供一偏壓電壓予放大電路。 根據上述實施例，在關閉音頻放大器時，音頻放大器 的時序控制電路會先關閉放大電路，之後才關閉偏壓控制 電路，因此放大電路所接收的偏壓電壓較無震盪現象，使 得由此偏壓電壓偏壓的放大電路能夠較穩定地工作，因此 200950316 可減少爆音雜訊》 【實施方式】 以下實施例之音頻放大器的時序控制電路，會先關閉 • 放大電路之後才關閉偏壓控制電路，因此在關閉放大電路 - 之時，偏壓控制電路仍可提供穩定而較少震盪的偏壓電壓 給放大電路’因此可以消除輸出音頻信號的爆音雜訊（pop ❺ noises)。 請參閱第1圖，其係緣7F本發明一實施例之音頻放大 器方塊圖。音頻放大器包括時序控制電路103、放大電路 105，以及偏壓控制電路101。時序控制電路1〇3產生第一 電源關閉信號PWD1以及第二電源關閉信號PWD2 ^當第 一電源關閉信號PWD1择立（assert)時，代表放大電路1〇5 將被關閉；當第二電源關閉信號PWD2確立時則代表偏壓 控制電路101將被關閉，其中時序控制電路103係先確立 φ 第一電源關閉信號PWD1 ’之後再確立第二電源關閉信號 PWD2 » 偏壓控制電路101提供偏壓電壓VB予放大電路105。 放大電路105接收偏壓控制電路ιοί所產生的偏壓電壓 ' VB，並由此偏壓電壓VB對放大電路105進行偏壓，來放 - 大音頻信號VI。雖然關閉偏壓控制電路101時會使偏壓電 壓VB產生震盪現象而不穩定，但是因為偏壓控制電路1〇1 關閉時’放大電路105已被關閉，故此不穩定之偏壓電壓 VB不會影響放大電路105,因而可減少輸出音頻信號的爆 200950316 音現象。 請參閱第2圖，其係繪示本發明另一實施例之音頻放 大器的電路示意圖。此一實施例之音頻放大器包括時序控 制電路203、放大電路205以及偏壓控制電路201。時序控 制電路203產生第一電源關閉信號PWD1以及第二電源關 閉信號PWD2來關閉或開啟放大電路。在此一實施例中， 由第一反相器213延遲原始電源關閉信號PWD來產生第一 電源關閉信號PWD1，然後再以第二反相器215延遲第一 電源關閉信號PWD1來產生第二電源關閉信號PWD2。如 此一來，第一電源關閉信號PWD1會先確立，之後第二電 源關閉信號PWD2才會確立。 偏壓控制電路201提供偏壓電壓VB予放大電路205， 其中當第二電源關閉信號PWD2確立時，偏壓控制電路201 會停止產生偏壓電壓VB。放大電路205接收偏壓控制電路 201所產生的偏壓電壓VB，並據以放大音頻信號VI，其中 當第一電源關閉信號PWD1確立時，放大電路205會停止 放大音頻信號VI。輸入至放大電路205的共同電壓％的可 以是電源電壓或接地電壓。 用來放大音頻信號的放大電路205包括第一運算放大 器207以及第二運算放大器209。當第一運算放大器207 運作時，第一運算放大器207之第一偏壓端會接收偏壓電 壓VB，並根據音頻信號VI以及偏壓電壓VB來產生反相 輸出電壓來驅動揚聲器211 ;另一方面，當時序控制電 路203確立第一電源關閉信號PWD1來使放大電路205及 8 200950316 其第一運算放大器207停止運作時，第一運算放大器207 之第一偏壓端則轉而接收供應電壓或接地電壓，並停止產 生反相輸出電壓。 第二運算放大器209之第二偏壓端接收偏壓電壓vb 以對反相輸出電壓V ΟΛΓ進行放大。當第一電源關閉信號 PWD1未確立使偏壓控制電路2〇1提供適當的偏壓電壓VB 予第二運算放大器209時，第二運算放大器209會根據反 相輸出電M Vw以及偏愿電壓VB來產生非反相輸出電壓 V0/>，以驅動揚聲器211;另一方面，當時序控制電路203 確立第一電源關閉信號PWD1來使放大電路205及其第二 運算放大器209停止運作時，第二運算放大器209之第二 偏壓端則轉而接收供應電壓或接地電壓，並停止產生反相 輸出電壓。 當音頻放大器剛關閉時’放大電路205會先被關閉， 之後偏壓控制電路201才會被關閉。如此一來，當放大電 路205關閉當中，偏壓控制電路2〇1仍然能夠正常提供偏 壓電壓VB給放大電路205,因此放大電路2〇5在欲關閉而 尚未關閉時仍然正常輸出反相輸出電壓Vw以及非反相輸 出電壓V0i’故可減少因偏壓電壓不穩定而產生的爆音現 象》 第一運算放大器207及第二運算放大器209可為ΑΒ 類功率放大器、Β類功率放大器或Α類功率放大器類 功率放大器的功率電晶體永遠是在導電狀態，代表此等功 率電晶體連續地消耗功率。因此，等級Α放大器之功率效 9 200950316 率較低。 B類功率放大器之功率電晶體連續地在導通與非導通 狀態之間驅動’因此B類功率放大器之功率電晶體僅有5〇% 的時間在運作。AB類功率放大器之功率電晶體在長於半週 斯的時間當甲處於導電狀態。因此，AB類功率放大器之功 率電晶體在完整週期與50%週期之間運作。因為ab類功 #放大器及B類功率放大器具有較佳的功率效率，故比A ® 類功率放大器果常使用於音頻放大器中。 放大電路205更包括第一電阻R卜第二電阻R2、第三 電阻R3以及第四電阻R4。第一電阻R1 一端接收音頻信號 VI’而另一端電性連接第一運算放大器207的之負輸入端 (-)。第二電阻R2電性連接於第一運算放大器2〇7之負輸入 端與輸出端之間。第三電阻R3 一端電性連接第一運算放大 器207之輸出端，而另一端電性連接第二運算放大器2〇9 之負輸入端（-)。第四電阻R4電性連接於第二運算放大器 209之負輸入端㈠與輸出端之間。藉由調整電阻^^、R2、 R3或R4之電阻值，可改變v〇j^ VI以及¥识對％之電壓 增益。 請參閱第.3圖，其係繪示本發明一實施例之爆音雜訊 減少方法流程圖，此一方法係減少音頻放大器所產生的爆 音雜訊。首先確立第一電源關閉信號（步驟3〇1)，來關閉音 頻放大器的放大電路（步驟3〇3)，其中可藉著將接地電壓或 共同電壓傳遞至放大電路的偏壓端來關閉放大電路。 當放大電路已被關閉，接著確立第二電源關閉信號（步 200950316 驟305)，來關閉音頻放大器的偏壓控制電路（步驟3〇7)，其 中此一偏壓控制電路係提供上述放大電路偏壓電壓，且由 一反相器延遲上述第一電源關閉信號來產生第二電源關閉 信號。 請參照第4圖’其係續示本發明一實施例之音頻放大 . 器的電源關閉信號波形及輸出音頻信號波形。根據波形， 我們可看出當第一電源關閉信號於時間tl被確立（aserted) 0 時，輸出音頻信號不再被爆音雜訊干擾，確實在關閉音頻 放大器時減少了爆音雜訊》 根據上述實施例，音頻放大器的時序控制電路先關閉 音頻放大器的放大電路’之後才關閉音頻放大器的偏壓控 制電路，因此當放大電路關閉中而尚未關閉時，仍可接收 穩定少震盪的偏壓電壓，因而可減少輸出音頻信號的爆音 雜訊。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 〇 以限定本發明，任何在本發明所屬技術領域中具有通常知 識者’在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之更 動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範 圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 11 200950316 第1圖係繪示本發明一實施例之音頻放大器方塊圖。 第2圖係繪示本發明另一實施例之音頻放大器電路示 意圖。 第3圖係缚示本發明一實施例之爆音雜訊減少方法流 程圖。 第4圖係繪示本發明一實施例之音頻放大器的電源關 閉信號波形及輸出音頻信號波形。

【主要元件符號說明】

103 :時序控制電路 201 :偏壓控制電路 205 :放大電路 209 :第二運算放大器 213 :第一反相器 R1〜R4 :電阻 101 :偏壓控制電路 105 :放大電路 203 :時序控制電路 207 :第一運算放大器 211 :揚聲器 215 :第二反相器 301〜307 :步驟 12

Claims (1)

1. 200950316 十、申請專利範圍： 1· 一種音頻放大器，包含： -時序控制電路，以產生一第一電源關閉信號以及一 第二電源關閉信號，其中該時序控制電路係先確立該第一 電源關閉信號，再確立該第二電源關閉信號； • -放大電路，接收—偏壓電壓，並根據該偏壓電壓放 大一音頻信號，其令當該第一電源關閉信號確立時該放 © 大電路停止放大該音頻信號；以及 一偏壓控制電路，產生並提供該偏壓電壓予該放大電 路，其中當該第二電源關閉信號確立時，該偏壓控制電路 停止供該偏壓電壓予該放大電路。 2·如申請專利範圍第1項所述之音頻放大器，其中該 時序控制電路包含： 第一反相器，延遲一原始電源關閉信號以作為該第 ❿ 一電源關閉信號；以及 一第二反相器，延遲該第一電源關閉信號以作為該第 二電源關閉信號。 •如申請專利範圍第1項所述之音頻放大器，其中該 放大電路包含： 一第一運算放大器，具有一第一偏壓端以接收該偏壓 電整’並根據該偏壓電壓以及該音頻信號產生一反相輸出 電壓；以及 13 200950316 一第二運算放大器，具有一第二偏麼端以接收該偏壓 電壓，並根據該偏壓電壓以及該反相輸出電壓產生一非反 相輸出電壓， 其中，當該第一電源關閉信號顯示該放大電路被關閉 - 時，該第一偏壓端以及該第二偏壓端係接收一供應電壓或 一接地電壓。 〇 4.如申請專利範圍第3項所述之音頻放大器’其中該 放大電路更包含： 一第一電阻，其一端接收該音頻信號，而另一端電性 連接該第一運算放大器之一負輸入端；以及 一第二電阻，電性連接於該第一運算放大器之該負輸 入端與一輪出端之間。 5·如申請專利範圍第4項所述之音頻放大器，其中該 © 放大電路更包含： 一第三電阻，其一端電性連接該第一運算放大器之該 輪出端’而另一端電性連接該第二運算放大器之一負輸入 端；以及 Λ —第四電阻’電性連接於該第二運算放大器之該負輸 入端與一輸出端之間。 6_如申請專利範圍第3項所述之音頻放大器其中該 • 運算放大器以及該第二運算放大器係為ΑΒ類功率放 200950316 大器。 7‘如申請專利範圍第3項所述之音頻放大器，其中該 第一運算放大器以及該第二運算放大器係為B類功率放大 器。 8.如申請專利範圍第3項所述之音頻放大器，其中該 ❹ 第一運算放大器以及該第二運算放大器係為A類功率放大 器。 9· 一種爆音雜訊減少方法，以減少一音頻放大器所產 生之爆音雜訊，該方法包含： 關閉該音頻放大器之一放大電路，其中該音頻放大器 係放大一音頻信號；以及 在關閉該放大電路之後，接著關閉該音頻放大器之一 ❹ 偏Μ控制電路’其中該偏壓控制電路係提供一偏壓電壓予 該放大電路。 10·如申請專利範圍第9項所述之爆音雜訊減少方 法，更包含： 確立一第一電源關閉信號，以關閉該放大電路；以及 當該放大電路已關閉，接著確立一第二電源關閉信號 以關閉該偏壓控制電路。 15 200950316 .如申請專利範圍第10項所述之爆音雜訊減少方 法，其中係由一反相器延遲該第一電源關閉信號，以產生 該第二電源關閉信號。 12.如申請專利範圍第9項所述之爆音雜訊減少方 法，其中係將一接地電壓傳遞至該放大電路之一偏壓端以 關閉該放大電路。 ❹

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