一種音頻功率放大電路晶片的製作方法
2023-09-19 15:45:30 1
專利名稱：一種音頻功率放大電路晶片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種晶片，特別涉及一種音頻功率放大電路晶片。
背景技術：
目前，家庭影院、汽車音響、高檔電視機等音響設備中的功率放大器晶片普遍存在晶片發熱多，表面溫度高、諧波失真大、噪音大等問題。
發明內容為了解決上述現有技術中存在的問題，本實用新型目的是提供一種低失真高品質的音頻功率放大電路晶片VG2050。本實用新型採用的技術方案是一種音頻功率放大電路晶片，其特點在於一種音頻功率放大電路晶片，它主要包括前級放大器、中間放大級、輸出驅動電路、溫度保護電 路(TSD)及短路保護電路。所述前級放大器分別與輸入信號、中間放大級連接；所述中間放大級分別與溫度保護電路(TSD)、輸出驅動電路連接；所述輸出驅動電路與短路保護電路連接。所述前級放大器主要是由電晶體Q4、Q5及有源負載組成的差分放大器，其中Q4、Q5發射極分別通過電阻R2、R3與Ql集電極連接，Ql發射極通過電阻Rl與正電源供電電壓VCC連接，Q4、Q5集電極分別與Q7、Q8集電極連接;Q4、Q5基極分別與IN (-)端、IN (十)端連接；Q7、Q8基極相連接，Q7、Q8發射極分別通過電阻R4、R5與負電源供電電壓VEE連接。所述中間放大級主要由電晶體Q32、Q33組成，其中Q32、Q33基極相連接，Q32、Q33發射極分別通過電阻R27、R28與負電源供電電壓VEE連接；Q32集電極通過電阻R25與Q38發射極連接，Q38基極連接溫度保護電路、Q38、Q23集電極相連接並通過R21與正電源供電電壓VCC連接。所述溫度保護電路(TSD)主要由Zener管D5、熱開關管Q98組成，Q98發射極、基極分別通過電阻R59、R58與負電源供電電壓VEE連接，Q98集電極通過電阻R52、R55與正電源供電電壓VCC連接；D5 —端與負電源供電電壓VEE連接、另一端與Q99基極連接。所述輸出驅動電路主要由Q50、Q51、Q52、Q53組成，其中Q50發射極、Q51集電極均與正電源供電電壓VCC連接，Q50集電極通過電阻與Q51基極連接、Q51發射極與Q53集電極連接，Q53發射極與負電源供電電壓VEE連接，Q53基極與Q52集電極連接；Q50與Q52採用濃硼材料製成的LPNP管。所述短路保護電路主要由Q60-Q64及R50、R51組成，其中Q60發射極通過電阻R50與正電源供電電壓VCC連接，Q60集電極與Q61集電極連接、Q61發射極通過電阻與負電源供電電壓VEE連接，Q62發射極通過電阻R51與Q63發射極連接、Q63基極與Q62基極連接、Q62集電極與Q64集電極連接、Q64發射極通過電阻與負電源供電電壓VEE連接。本實用新型有益效果是一種音頻功率放大電路晶片，它主要包括前級放大器、中間放大級、輸出驅動電路、溫度保護電路(TSD)及短路保護電路；所述前級放大器分別與輸入信號、中間放大級連接；所述中間放大級分別與溫度保護電路(TSD)、輸出驅動電路連接；所述輸出驅動電路與短路保護電路連接。本實用新型VG2050在正、負18V電源、8歐姆負載下其輸出功率可達到18W ;在正、負22V電源、8歐姆負載下其輸出功率可達到25W，而且需要外接的元器件少、晶片內部具有過流、過熱、電晶體安全工作區等保護功能，輸出驅動級採用LPNP管，保證在大電流下工作時，具有發熱低、效率高、失真小、輸出功率大等優點，特別適合音響和高檔電視機的場合。
圖I是本實用新型VG2050原理框圖。圖2是前級放大器原理電路圖。圖3是中間放大級原理電路圖。 圖4是溫度保護電路(TSD)原理電路圖。圖5是輸出驅動及短路保護原理電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明如圖I所示，本實用新型VG2050主要包括前級放大器、中間放大級、輸出驅動電路、溫度保護電路(TSD)及短路保護電路；音頻信號從前級放大器輸入端加進去、經前級放大器放大後的音頻信號從前級放大器輸出送至中間放大級進行放大，經中間放大級放大後的音頻信號從中間放大級輸出送至輸出驅動級進行功率放大、經輸出驅動級放大後的音頻信號從輸出驅動級輸出送至音響設備發出聲音。如圖2所示，所述前級放大器主要是由電晶體Q4、Q5及有源負載組成的差分放大器，其中Q4、Q5發射極分別通過電阻R2、R3與Ql集電極連接，Ql發射極通過電阻Rl與正電源供電電壓VCC連接，Q4、Q5集電極分別與Q7、Q8集電極連接；Q4、Q5基極分別與IN(-)端、IN (十)端連接；Q7、Q8基極相連接，Q7、Q8發射極分別通過電阻R4、R5與負電源供電電壓VEE連接。輸入音頻信號(_)端、(十)端分別加到電晶體Q4、Q5基極上，經前級放大器放大後的音頻信號由電晶體Qll集電極流出送至中間放大級。如圖3所示所述中間放大級主要由電晶體Q32、Q33組成，其中Q32、Q33基極相連接，Q32、Q33發射極分別通過電阻R27、R28與負電源供電電壓VEE連接；Q32集電極通過電阻R25與Q38發射極連接，Q38基極連接溫度保護電路、Q38、Q23集電極相連接並通過R21與正電源供電電壓VCC連接。經中間放大級放大後的音頻信號由電晶體Q33集電極流出送至輸出驅動級。如圖4所示，所述溫度保護電路(TSD)主要由Zener管D5、熱開關管Q98組成，Q98發射極、基極分別通過電阻R59、R58與負電源供電電壓VEE連接，Q98集電極通過電阻R52、R55與正電源供電電壓VCC連接；D5 —端與負電源供電電壓VEE連接、另一端與Q99基極連接。D5是用來與發射區隔離所作的Zener管，約6. 0V, Q98是熱開關管，當溫度升高到一定值時導通，從而輸出一個信號將輸出驅動級的偏置關掉，T3是溫度保護測試點。[0022]如圖5所示，所述輸出驅動電路主要由主要由Q50、Q51、Q52、Q53組成，其中Q50發射極、Q51集電極均與正電源供電電壓VCC連接，Q50集電極通過電阻與Q51基極連接、Q51發射極與Q53集電極連接，Q53發射極與負電源供電電壓VEE連接，Q53基極與Q52集電極連接；Q50與Q52採用濃硼材料製成的LPNP管。用LPNP管做驅動級比NPN管輸出幅度至少大0.7V，而且效率高、在同樣輸出功率下電路發熱減小。由輸出驅動級放大來自中間放大級的音頻信號後，經Q51發射極輸出至音響設備。圖中，電晶體Q54-Q56是用來消除交越失真，通過調節這3個電晶體的面積及關聯電阻R54可以調整靜態電流大小及溫度係數，使晶片發熱少，表面溫度低。如圖5所示，所述短路保護電路主要由Q60-Q64及R50、R51組成，其中Q60發射極通過電阻R50與正電源供電電壓VCC連接，Q60集電極與Q61集電極連接、Q61發射極通過電阻與負電源供電電壓VEE連接，Q62發射極通過電阻R51與Q63發射極連接、Q63基極與Q62基極連接、Q62集電極與Q64集電極連接、Q64發射極通過電阻與負電源供電電壓VEE連接。R50、R51是過流保護取樣電阻，約50兆歐姆、金屬鋁線電阻。R52、R53是安全工作區保護電阻，Tl、T2是測試點，用來測試安全工作區相關參數。一旦輸出有短路發生，電阻R50、R51上壓降增大、Q60、Q62上電流減小，Q63上電流增大，這時Q52或Q50上電流變低，即輸出電流也變低，從而起到保護作用。·
權利要求1.一種音頻功率放大電路晶片，它主要包括前級放大器、中間放大級、輸出驅動電路、溫度保護電路(TSD)及短路保護電路，其特徵在於所述前級放大器分別與輸入信號、中間放大級連接；所述中間放大級分別與溫度保護電路(TSD)、輸出驅動電路連接；所述輸出驅動電路與短路保護電路連接。
2.根據權利要求I所述的一種音頻功率放大電路晶片，其特徵在於所述前級放大器主要是由電晶體Q4、Q5及有源負載組成的差分放大器，其中Q4、Q5發射極分別通過電阻R2、R3與Ql集電極連接，Ql發射極通過電阻Rl與正電源供電電壓VCC連接，Q4、Q5集電極分別與Q7、Q8集電極連接;Q4、Q5基極分別與IN (-)端、IN (十)端連接；Q7、Q8基極相連接，Q7、Q8發射極分別通過電阻R4、R5與負電源供電電壓VEE連接。
3.根據權利要求I所述的一種音頻功率放大電路晶片，其特徵在於所述中間放大級主要由電晶體Q32、Q33組成，其中Q32、Q33基極相連接，Q32、Q33發射極分別通過電阻R27、R28與負電源供電電壓VEE連接；Q32集電極通過電阻R25與Q38發射極連接，Q38基極連接溫度保護電路、Q38、Q23集電極相連接並通過R21與正電源供電電壓VCC連接。
4.根據權利要求I所述的一種音頻功率放大電路晶片，其特徵在於所述溫度保護電路(TSD)主要由Zener管D5、熱開關管Q98組成，Q98發射極、基極分別通過電阻R59、R58與負電源供電電壓VEE連接，Q98集電極通過電阻R52、R55與正電源供電電壓VCC連接；D5一端與負電源供電電壓VEE連接、另一端與Q99基極連接。
5.根據權利要求I所述的一種音頻功率放大電路晶片，其特徵在於所述輸出驅動電路主要由Q50、Q51、Q52、Q53組成，其中Q50發射極、Q51集電極均與正電源供電電壓VCC連接，Q50集電極通過電阻與Q51基極連接、Q51發射極與Q53集電極連接，Q53發射極與負電源供電電壓VEE連接，Q53基極與Q52集電極連接；Q50與Q52採用濃硼材料製成的LPNP管。
6.根據權利要求I所述的一種音頻功率放大電路晶片，其特徵在於所述短路保護電路主要由Q60-Q64及R50、R51組成，其中Q60發射極通過電阻R50與正電源供電電壓VCC連接，Q60集電極與Q61集電極連接、Q61發射極通過電阻與負電源供電電壓VEE連接，Q62發射極通過電阻R51與Q63發射極連接、Q63基極與Q62基極連接、Q62集電極與Q64集電極連接、Q64發射極通過電阻與負電源供電電壓VEE連接。
專利摘要一種音頻功率放大電路晶片,涉及到一種晶片,它主要包括前級放大器、中間放大級、輸出驅動電路、溫度保護電路(TSD)及短路保護電路；所述前級放大器分別與輸入信號、中間放大級連接；所述中間放大級分別與溫度保護電路(TSD)、輸出驅動電路連接；所述輸出驅動電路與短路保護電路連接。這種音頻功率放大電路晶片採用LPNP管做驅動管、保證在大電流下工作時，具有發熱低、效率高、失真小、輸出功率大等優點，特別適合音響和高檔電視機的場合。
文檔編號H03F1/52GK202565227SQ20122018521
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者劉仁志 申請人:大連科發傳感器有限公司