[發(fā)明專(zhuān)利]電壓限制裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810096401.6
• 申請(qǐng)日: 2008-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101577531A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢強(qiáng);董志棟;沈小祥;廖運(yùn)欽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03G11/00
• 分類(lèi)號(hào): H03G11/00;H03G11/02;G10H1/00;H04R3/00;H03K17/687;H03K17/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 羅 朋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對(duì)弱電信號(hào)電壓進(jìn)行限制的裝置，尤其涉及用于限制音頻再生裝置獲得的來(lái)自音頻信源的音頻信號(hào)的電壓的裝置。

背景技術(shù)

電壓限制裝置用于限制信號(hào)的電壓大小不超過(guò)一定閾值再將其輸出，其以信源信號(hào)作為輸入，判斷該信號(hào)的電壓是否超過(guò)預(yù)定閾值，當(dāng)信源信號(hào)電壓低于預(yù)定閾值時(shí)，電壓限制裝置不對(duì)負(fù)載接收到的信源信號(hào)的電壓幅值進(jìn)行限制；而當(dāng)信源信號(hào)電壓高于預(yù)定閾值時(shí)，電壓限制裝置對(duì)信源信號(hào)的電壓幅值進(jìn)行限制，使負(fù)載接收到的信源信號(hào)的電壓大小受限。

在現(xiàn)有技術(shù)中，規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)源(不需要附加電源)弱電電壓限制裝置典型地如二極管鉗位電路，其根據(jù)二極管PN結(jié)壓降原理，用分壓電阻和反向并聯(lián)的兩個(gè)二極管對(duì)信源信號(hào)進(jìn)行鉗位限壓。

另外，規(guī)模相對(duì)較小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的準(zhǔn)無(wú)源(需要的附加電源容量較小)弱電電壓限制裝置包括模擬開(kāi)關(guān)電壓限制電路，其開(kāi)關(guān)原理是利用信源信號(hào)產(chǎn)生控制模擬開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)，該控制信號(hào)改變模擬開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)狀態(tài)，進(jìn)而控制負(fù)載與信源之間的連通性，達(dá)到限壓的目的(見(jiàn)ZL92212872，其中模擬開(kāi)關(guān)為場(chǎng)效應(yīng)管)。

由于無(wú)源或準(zhǔn)無(wú)源電壓限制裝置規(guī)模小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尤其適于應(yīng)用在便攜式多媒體播放器及音頻耳機(jī)中，限制耳機(jī)播出的最大音量，保護(hù)耳機(jī)使用者的聽(tīng)力。

但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于適用場(chǎng)合均有限，原因如下：

對(duì)于二極管鉗位電路，以負(fù)載為耳機(jī)的情形為例，由于一般的耳機(jī)的靈敏度在90至110dB-SPL(分貝-聲壓級(jí))，于是，1毫瓦的輸入功率已經(jīng)可以發(fā)出很大的聲音。這樣，對(duì)于阻抗為32歐姆的低阻耳機(jī)，其正常工作所需電壓僅為180毫伏，但是，這個(gè)電壓值尚未達(dá)到二極管的PN結(jié)壓降，則二極管鉗位電路無(wú)法對(duì)其電壓進(jìn)行限制，此外，雖然高阻抗耳機(jī)所需電壓達(dá)700毫伏，可以與二極管鉗位電路結(jié)合使用以進(jìn)行保護(hù)，但是現(xiàn)有的大多數(shù)便攜式音頻播放器中的音頻信源信號(hào)均難以驅(qū)動(dòng)高阻抗耳機(jī)，二極管鉗位電路同樣難以適用。

而在場(chǎng)效應(yīng)管模擬開(kāi)關(guān)電路中，信源信號(hào)一般用于產(chǎn)生隨所述信源信號(hào)變化的模擬開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，該控制信號(hào)加載到場(chǎng)效應(yīng)管源極和柵極之間，使其柵源電壓差大于或小于場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)啟電壓(或夾斷電壓)，繼而控制場(chǎng)效應(yīng)管源極與漏極之間的導(dǎo)通和截止，從而影響信源與負(fù)載之間的連通性。但是，若信源信號(hào)電壓的大小無(wú)法產(chǎn)生可變的模擬開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，則無(wú)法改變場(chǎng)效應(yīng)管的源極與漏極間導(dǎo)通狀態(tài)，場(chǎng)效應(yīng)管模擬開(kāi)關(guān)電路無(wú)法正常進(jìn)行限壓工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出對(duì)信源信號(hào)進(jìn)行變壓后，將得到的變壓信號(hào)提供給限壓電路，使限壓電路的工作電壓在其正常工作電壓范圍內(nèi)，繼而使其能夠進(jìn)行正常的限壓工作。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電壓限制器，用于將音頻信源所提供的信號(hào)的電壓進(jìn)行限制后提供給音頻再生裝置，其中，包括：變壓器，用于將所述音頻信源所提供的信號(hào)的進(jìn)行變壓，以得到經(jīng)變壓的信號(hào)；限壓電路，用于對(duì)所述經(jīng)變壓的信號(hào)的電壓進(jìn)行限制，以得到壓限信號(hào)并提供給所述音頻再生裝置。

優(yōu)選地，上述限壓電路為二極管鉗位電路；優(yōu)選地，還可以在限壓電路和音頻再生裝置之間進(jìn)一步包含低通濾波器，用于濾除限壓產(chǎn)生的高次諧波，減少失真，將濾波壓限信號(hào)提供給音頻再生裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了另一種用于對(duì)交流信源提供給負(fù)載的信號(hào)的電壓進(jìn)行限制的電壓限制器，包括：變壓器，用于對(duì)所述交流信源所提供的信號(hào)進(jìn)行變壓來(lái)得到經(jīng)變壓的信號(hào)；模擬開(kāi)關(guān)和模擬開(kāi)關(guān)控制電路；其中，所述模擬開(kāi)關(guān)與所述交流信源和負(fù)載相連，所述模擬開(kāi)關(guān)控制電路與所述模擬開(kāi)關(guān)相連，所述模擬開(kāi)關(guān)控制電路用于以所述經(jīng)變壓的信號(hào)作為其輸入信號(hào)來(lái)生成一個(gè)用于控制所述模擬開(kāi)關(guān)的閉合或斷開(kāi)的控制信號(hào)；其中，當(dāng)所述經(jīng)變壓的信號(hào)的電壓低于預(yù)定電壓時(shí)，所述模擬開(kāi)關(guān)控制電路控制所述模擬開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)，以使得所述負(fù)載受到所述交流信源的驅(qū)動(dòng)而正常工作；當(dāng)所述經(jīng)變壓的信號(hào)的電壓高于所述預(yù)定電壓時(shí)，所述模擬開(kāi)關(guān)控制電路控制所述模擬開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或閉合，以使得所述負(fù)載不工作。