一種智能數(shù)字音頻功率放大器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種智能數(shù)字音頻功率放大器，包括機箱、設(shè)置于機箱內(nèi)部的風(fēng)機、散熱器、控制電路板，所述控制電路板上設(shè)有三角波產(chǎn)生電路、前置放大電路、PWM比較電路、數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路、功率放大電路，及PLC智能控制電路與無線通信電路，該PWM比較電路包括輸入端與輸出端，該輸入端分別連接至三角波產(chǎn)生電路與前置放大電路，該數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路包括一雙聲道電子音量控制器，該雙聲道電子音量控制器包括三個音量放大器與一邏輯控制器；所述功率放大電路為H橋互補對稱輸出電路，該H橋互補對稱輸出電路包括兩個對稱連接的輸出模塊。其具有智能化、小型化、低失真度、音量數(shù)字調(diào)節(jié)精度高、效率高等優(yōu)點，可接入無線智能網(wǎng)絡(luò)擴聲系統(tǒng)。
【專利說明】
一種智能數(shù)字音頻功率放大器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種智能網(wǎng)絡(luò)音頻設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能數(shù)字音頻功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品的智能化、數(shù)字化進程不斷演進，音響設(shè)備(尤其是其中的關(guān)鍵產(chǎn)品功率放大器)的智能化、數(shù)字化也提上了日程。
[0003]數(shù)字功放是指在信號的處理過程中采用的是數(shù)字音頻信號，用開關(guān)的方式放大信號。數(shù)字功放最大的特點是效率高，對電源及散熱的要求大大降低，此外還有輸出功率大、頻響寬、體積小、信噪比高等優(yōu)點。而目前市場上很多功放產(chǎn)品都打出了 “數(shù)字”的旗號，但其中有很多只是對產(chǎn)品進行了一些數(shù)字化處理，嚴(yán)格意義上只能稱作數(shù)字化功放，真正的音頻信號還是模擬的，很多都無法達到低失真度、音量數(shù)字調(diào)節(jié)、效率高等要求。
[0004]小型化是另一種市場趨勢。臺式音響系統(tǒng)漸漸過時了，生產(chǎn)廠商正在尋求適宜放在書架上，甚至可掛在墻上的音頻系統(tǒng)。對于小型產(chǎn)品，數(shù)字放大器除了提供極高質(zhì)量的音頻信號外，還需要具有功效高、體積小、重量輕、散熱少等優(yōu)點。而現(xiàn)有數(shù)字音頻功率放大器均無法同時達到以上優(yōu)點。
[0005]隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，如何使數(shù)字音頻功率放大器接入無線網(wǎng)絡(luò)、實現(xiàn)智能化、個性化管理，進而將其接入智能化擴聲網(wǎng)絡(luò)，也變得非常有意義。
[0006]因此，開發(fā)出一種同時滿足小型化、智能化、低失真度、音量數(shù)字調(diào)節(jié)、效率高等需求的智能數(shù)字音頻功率放大器，顯得較為迫切。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]針對上述不足，本實用新型的目的在于提供一種智能數(shù)字音頻功率放大器，其具有小型化、智能化、低失真度、音量數(shù)字調(diào)節(jié)精度高、效率高等優(yōu)點，且可以很方便的接入無線通訊網(wǎng)絡(luò)。
[0008]本實用新型為達到上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0009]—種智能數(shù)字音頻功率放大器，包括機箱、設(shè)置于機箱內(nèi)部的風(fēng)機、散熱器與控制電路板，其特征在于，還包括PLC智能控制系統(tǒng)與無線通信模塊，所述控制電路板上設(shè)有三角波產(chǎn)生電路、前置放大電路、PWM比較電路、數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路與功率放大電路，其中，所述PffM比較電路包括輸入端與輸出端，該輸入端分別連接至三角波產(chǎn)生電路與前置放大電路，該輸出端依次與數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路、功率放大電路連接，所述數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路包括一雙聲道電子音量控制器，該雙聲道電子音量控制器包括三個音量放大器與一邏輯控制器；所述功率放大電路為H橋互補對稱輸出電路，該H橋互補對稱輸出電路包括兩個對稱連接的輸出模塊。
[0010]所述控制電路板上還設(shè)有PLC智能控制電路與無線通信電路，其中所述的無線通信電路與PLC智能控制電路連接，PLC智能控制電路與前置放大電路連接。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述控制電路板上還設(shè)有過溫保護電路，該過溫保護電路包括一溫度傳感器。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述控制電路板上還設(shè)有短路保護電路，該短路保護電路包括一熔斷器與一繼電器。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述三角波產(chǎn)生電路包括電容Cl、電容C2、電容C3、電阻Rl、電阻R2、滑動變阻器R3、電阻R4、電阻R5、SN74HC14N芯片與NE5532AP芯片，其中，所述SN74HC14N芯片的第一引腳分別連接至滑動變阻器R3的Al端與電容Cl 一端，該滑動變阻器R3的BI端與Pl端連接，并分別連接至所述電容C2—端與SN74HC14N芯片的第二引腳，該電容C2另一端連接至電阻R4—端，該電阻R4另一端分別連接至NE5532AP芯片的第二引腳、電阻R5—端與電容C3—端，該電阻R5另一端與電容C3另一端連接后連接至NE5532AP芯片的第一引腳;所述電容Cl另一端分別連接至電阻Rl—端與地端，該電阻Rl另一端分別連接至電阻R2—端與NE5532AP芯片的第三引腳，該電阻R2另一端分別連接至5V電壓與NE5532AP芯片的第五引腳，該NE5532AP芯片的第四引腳連接至地端。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述前置放大電路包括電容C4、電容C5、電容C6、電阻R6、電阻R7、滑動變阻器R8與NE5532A芯片，其中，所述NE5532A芯片的第三引腳分別連接至電容C4 一端與電阻R6—端，該電阻R6另一端連接至地端;所述NE5532A芯片的第二引腳分別連接至電阻R7—端與滑動變阻器R8的A2端，該電阻R7另一端連接至電容C5—端，該電容C5另一端連接至地端，該滑動變阻器R8的B2端與P2端連接后分別連接至NE5532A芯片的第一引腳與電容C6—端。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述PffM比較電路包括LM393N芯片UULM393N芯片U2、電容C7、電容C8、電阻R9、電阻RlO，其中，所述LM393N芯片Ul的第二引腳與LM393N芯片U2的第二引腳連接；所述LM393N芯片Ul的第三引腳分別連接至電容C7—端、電阻R9—端與LM393N芯片U2的第一引腳，該電容C7另一端連接至地端;所述LM393N芯片U2的第三引腳分別連接至電阻RlO—端與電容C8—端;所述LM393N芯片Ul與LM393N芯片U2的第四引腳連接5V電壓;所述LM393N芯片Ul與LM393N芯片U2的第五引腳連接地端。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述輸出模塊包括電容C9、電容Cll、電容C12、電阻Rll、電阻R12、QP1芯片、QNl芯片與揚聲器LS，其中，所述QPl芯片的Pl端與QNl芯片的NI端連接，所述QPl芯片的P2端分別連接至QNl芯片的N3端與電阻Rl I—端，所述QPl芯片的P3端連接至電容C9正極，該電容C9負極接地;所述QNl芯片的N2端分別連接至電容Cl I一端與電容C12—端;所述電阻Rll另一端分別連接至電阻R12—端與電容Cll另一端，該電阻R12另一端分別連接至電容Cl 2另一端與揚聲器LS—端。
[0017]本實用新型的有益效果為:該智能數(shù)字音頻功率放大器只工作在開關(guān)狀態(tài)，不會產(chǎn)生交越失真，具有高保真度；由于采用開關(guān)功率放大電路，效率極高，可達75%?95 %，在工作時發(fā)熱量非常??；功率器件均工作在開關(guān)狀態(tài)，因此它基本上沒有模擬功放的靜態(tài)電流損耗，所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲備，而且瞬態(tài)響應(yīng)好;數(shù)字功率放大電路的過載能力遠遠高于模擬功放，過載能力與功率儲備能力強;并具有自恢復(fù)過溫保護和自恢復(fù)輸出短路保護功能；音量調(diào)節(jié)范圍為0-83dB，控制精度達到每步ldB，實現(xiàn)音量調(diào)節(jié)、顯示、聲道、靜音等控制功能；同時滿足小型化產(chǎn)品的要求。
[0018]本實用新型還通過無線通信電路使該數(shù)字音頻功率放大器與其他電子設(shè)備進行無線通信，通過PLC智能控制電路，對該數(shù)字音頻功率放大器進行智能化、個性化控制，使其能夠方便的接入智能化的無線網(wǎng)絡(luò)擴聲系統(tǒng)。
[0019]上述是實用新型技術(shù)方案的概述，以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】，對本實用新型做進一步說明。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為本實用新型控制電路板上的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖3為本實用新型數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路的電路圖；
[0023]圖4為本實用新型三角波產(chǎn)生電路的電路圖；
[0024]圖5為本實用新型前置放大電路的電路圖；
[0025]圖6為本實用新型PffM比較電路的電路圖；
[0026]圖7為本實用新型功率放大電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0027]為更進一步闡述本實用新型為達到預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對本實用新型的【具體實施方式】詳細說明。
[0028]請參照圖1至圖3，本實用新型實施例提供一種智能數(shù)字音頻功率放大器，包括機箱1、設(shè)置于機箱I內(nèi)部的風(fēng)機11、散熱器12與控制電路板13，還包括PLC智能控制系統(tǒng)與無線通信模塊，所述控制電路板13上設(shè)有三角波產(chǎn)生電路、前置放大電路、PWM比較電路、數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路與功率放大電路，其中，所述PWM比較電路包括輸入端與輸出端，該輸入端分別連接至三角波產(chǎn)生電路與前置放大電路，該輸出端依次與數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路、功率放大電路連接，所述數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路包括一雙聲道電子音量控制器，該雙聲道電子音量控制器包括三個音量放大器與一邏輯控制器，其由雙線串行數(shù)據(jù)控制，內(nèi)置電路如圖3所示;所述功率放大電路為H橋互補對稱輸出電路，該H橋互補對稱輸出電路包括兩個對稱連接的輸出豐吳塊。
[0029]所述控制電路板上還設(shè)有PLC智能控制電路與無線通信電路，其中所述的無線通信電路與PLC智能控制電路連接，PLC智能控制電路與前置放大電路連接。
[0030]所述控制電路板13上還設(shè)有過溫保護電路與短路保護電路，該過溫保護電路包括一溫度傳感器，該短路保護電路包括一熔斷器與一繼電器。
[0031]請參照圖4，所述三角波產(chǎn)生電路包括電容C1、電容C2、電容C3、電阻R1、電阻R2、滑動變阻器R3、電阻R4、電阻R5、SN74HC14N芯片與NE5532AP芯片，其中，所述SN74HC14N芯片的第一引腳分別連接至滑動變阻器R3的Al端與電容Cl 一端，該滑動變阻器R3的BI端與Pl端連接，并分別連接至所述電容C2—端與SN74HC14N芯片的第二引腳，該電容C2另一端連接至電阻R4—端，該電阻R4另一端分別連接至NE5532AP芯片的第二引腳、電阻R5—端與電容C3—端，該電阻R5另一端與電容C3另一端連接后連接至NE5532AP芯片的第一引腳;所述電容Cl另一端分別連接至電阻Rl—端與地端，該電阻Rl另一端分別連接至電阻R2—端與NE5532AP芯片的第三引腳，該電阻R2另一端分別連接至5V電壓與NE5532AP芯片的第五引腳，該NE5532AP芯片的第四引腳連接至地端。該三角波產(chǎn)生電路采用SN74HC14N芯片產(chǎn)生方波，再經(jīng)NE5532A芯片對方波積分產(chǎn)生三角波。
[0032 ] 請參照圖5，所述前置放大電路包括電容C4、電容C5、電容C6、電阻R6、電阻R7、滑動變阻器R8與NE5532A芯片，其中，所述NE5532A芯片的第三引腳分別連接至電容C4一端與電阻R6—端，該電阻R6另一端連接至地端;所述NE5532A芯片的第二弓I腳分別連接至電阻R7—端與滑動變阻器R8的A2端，該電阻R7另一端連接至電容C5—端，該電容C5另一端連接至地端，該滑動變阻器R8的B2端與P2端連接后分別連接至NE5532A芯片的第一引腳與電容C6—端。該前置放大電路采用NE5532A芯片對音頻進行放大處理，處理后的音頻信號與三角波進行PffM調(diào)制。
[0033]請參照圖6，所述PWM比較電路包括LM393N芯片UULM393N芯片U2、電容C7、電容C8、電阻R9、電阻R10，其中，所述LM393N芯片Ul的第二引腳與LM393N芯片U2的第二引腳連接;所述LM393N芯片Ul的第三引腳分別連接至電容C7—端、電阻R9—端與LM393N芯片U2的第一引腳，該電容C7另一端連接至地端;所述LM393N芯片U2的第三引腳分別連接至電阻RlO—端與電容C8—端；所述LM393N芯片Ul與LM393N芯片U2的第四引腳連接5V電壓;所述LM393N芯片Ul與LM393N芯片U2的第五引腳連接地端。該PffM比較電路采用LM393N芯片，該芯片為雙電壓比較器，采用單電源供電，適用范圍廣。
[0034]請參照圖7，所述輸出模塊包括電容C9、電容Cl 1、電容Cl 2、電阻Rl 1、電阻Rl2、QPl芯片、QNl芯片與揚聲器LS，其中，所述QPl芯片的Pl端與QNl芯片的NI端連接，所述QPl芯片的P2端分別連接至QNl芯片的N3端與電阻Rll—端，所述QPl芯片的P3端連接至電容C9正極，該電容C9負極接地;所述QNl芯片的N2端分別連接至電容Cll 一端與電容C12—端;所述電阻Rll另一端分別連接至電阻R12—端與電容Cl I另一端，該電阻R12另一端分別連接至電容C12另一端與揚聲器LS—端。所述功率放大電路H-橋電路采用雙場效應(yīng)管對管，該功率放大電路中包含濾波電路，該濾波電路采用LC低通濾波器。整個電路采用220V交流電經(jīng)變壓器供電，為不同的芯片提供不同的電壓輸出。
[0035]本實用新型提供的控制電路均采用高效率、低功耗、發(fā)熱小、失真度小的芯片，能滿足數(shù)字音頻功率放大器中的高效率、低失真度的要求。
[0036]本實用新型的重點主要在于，該智能數(shù)字音頻功率放大器只工作在開關(guān)狀態(tài)，不會產(chǎn)生交越失真，具有高保真度；由于采用開關(guān)功率放大電路，效率極高，可達75 %?95 %，在工作時發(fā)熱量非常??；功率器件均工作在開關(guān)狀態(tài)，因此它基本上沒有模擬功放的靜態(tài)電流損耗，所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲備，而且瞬態(tài)響應(yīng)好;數(shù)字功率放大電路的過載能力遠遠高于模擬功放，過載能力與功率儲備能力強;并具有自恢復(fù)過溫保護和自恢復(fù)輸出短路保護功能；音量調(diào)節(jié)范圍為0-83dB，控制精度達到每步ldB，實現(xiàn)音量調(diào)節(jié)、顯示、聲道、靜音等控制功能；同時滿足智能化、小型化產(chǎn)品的要求。
[0037]本實用新型還通過無線通信電路使該數(shù)字音頻功率放大器與其他電子設(shè)備進行無線通信，通過PLC智能控制電路，對該數(shù)字音頻功率放大器進行智能化、個性化控制，使其能夠方便的接入智能化的無線網(wǎng)絡(luò)擴聲系統(tǒng)。
[0038]具體的無線通信電路選擇，可以選擇藍牙、WIFI或GSM通訊電路之一;具體的PLC智能控制電路，可以選擇Allen&Bradly、GE_Fanuc，Siemens、Schneider公司產(chǎn)品，或者日本的三菱公司和歐姆龍(OMRON)公司的產(chǎn)品之一，均可以實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)效果。
[0039]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故采用與本實用新型上述實施例相同或近似的技術(shù)特征，而得到的其他智能數(shù)字音頻功率放大器，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種智能數(shù)字音頻功率放大器，包括機箱、設(shè)置于機箱內(nèi)部的風(fēng)機、散熱器與控制電路板，其特征在于，所述控制電路板上設(shè)有三角波產(chǎn)生電路、前置放大電路、PWM比較電路、數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路與功率放大電路，其中，所述PWM比較電路包括輸入端與輸出端，該輸入端分別連接至三角波產(chǎn)生電路與前置放大電路，該輸出端依次與數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路、功率放大電路連接，所述數(shù)字音量調(diào)節(jié)電路包括一雙聲道電子音量控制器，該雙聲道電子音量控制器包括三個音量放大器與一邏輯控制器;所述功率放大電路為H橋互補對稱輸出電路，該H橋互補對稱輸出電路包括兩個對稱連接的輸出模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字音頻功率放大器，其特征在于，所述控制電路板上設(shè)有PLC智能控制電路與無線通信電路，其中所述的無線通信電路與PLC智能控制電路連接，PLC智能控制電路與前置放大電路連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字音頻功率放大器，其特征在于，所述控制電路板上還設(shè)有過溫保護電路，該過溫保護電路包括一溫度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)字音頻功率放大器，其特征在于，所述控制電路板上還設(shè)有短路保護電路，該短路保護電路包括一熔斷器與一繼電器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字音頻功率放大器，其特征在于，所述三角波產(chǎn)生電路包括電容Cl、電容C2、電容C3、電阻R1、電阻R2、滑動變阻器R3、電阻R4、電阻R5、SN74HC14N芯片與NE5532AP芯片，其中，所述SN74HC14N芯片的第一引腳分別連接至滑動變阻器R3的Al端與電容Cl一端，該滑動變阻器R3的BI端與Pl端連接，并分別連接至所述電容C2—端與SN74HC14N芯片的第二引腳，該電容C2另一端連接至電阻R4—端，該電阻R4另一端分別連接至NE5532AP芯片的第二引腳、電阻R5—端與電容C3—端，該電阻R5另一端與電容C3另一端連接后連接至NE5532AP芯片的第一引腳;所述電容Cl另一端分別連接至電阻Rl—端與地端，該電阻Rl另一端分別連接至電阻R2—端與NE5532AP芯片的第三引腳，該電阻R2另一端分別連接至5V電壓與NE5532AP芯片的第五引腳，該NE5532AP芯片的第四引腳連接至地端。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字音頻功率放大器，其特征在于，所述前置放大電路包括電容C4、電容C5、電容C6、電阻R6、電阻R7、滑動變阻器R8與NE5532A芯片，其中，所述NE5532A芯片的第三引腳分別連接至電容C4 一端與電阻R6—端，該電阻R6另一端連接至地端;所述NE5532A芯片的第二引腳分別連接至電阻R7—端與滑動變阻器R8的A2端，該電阻R7另一端連接至電容C5—端，該電容C5另一端連接至地端，該滑動變阻器R8的B2端與P2端連接后分別連接至NE5532A芯片的第一引腳與電容C6—端。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字音頻功率放大器，其特征在于，所述PWM比較電路包括LM393N芯片Ul、LM393N芯片U2、電容C7、電容C8、電阻R9、電阻Rl O，其中，所述LM393N芯片Ul的第二引腳與LM393N芯片U2的第二引腳連接;所述LM393N芯片Ul的第三引腳分別連接至電容C7—端、電阻R9—端與LM393N芯片U2的第一引腳，該電容C7另一端連接至地端;所述LM393N芯片U2的第三引腳分別連接至電阻RlO—端與電容C8—端；所述LM393N芯片Ul與LM393N芯片U2的第四引腳連接5V電壓；所述LM393N芯片Ul與LM393N芯片U2的第五引腳連接地端。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字音頻功率放大器，其特征在于，所述輸出模塊包括電容C9、電容C11、電容C12、電阻R11、電阻R12、QP1芯片、QNl芯片與揚聲器LS，其中，所述QPl芯片的Pl端與QNl芯片的NI端連接，所述QPl芯片的P2端分別連接至QNl芯片的N3端與電阻Rll一端，所述QPl芯片的P3端連接至電容C9正極，該電容C9負極接地;所述QNl芯片的N2端分別連接至電容Cll 一端與電容C12—端;所述電阻Rll另一端分別連接至電阻R12—端與電容Cll另一端，該電阻R12另一端分別連接至電容C12另一端與揚聲器LS—端。
【文檔編號】H03F1/02GK205545153SQ201620050891
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】彭妙顏
【申請人】廣州大學(xué)