[發明專利]衰減幅度可調的低頻功率放大器

在審

• 申請號: 201711010497.5
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107809219A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 李正軍
• 申請（專利權）人: 成都西井科技有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/187;H03F3/213
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 宋輝

技術領域

本發明涉及功放，具體涉及衰減幅度可調的低頻功率放大器。

背景技術

功率放大器(英文名稱：power amplifier)，簡稱“功放”，是指在給定失真率條件下，能產生最大功率輸出以驅動某一負載(例如揚聲器)的放大器。功率放大器在整個音響系統中起到了“組織、協調”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個系統能否提供良好的音質輸出。主要工作原理是利用三極管的電流控制作用或場效應管的電壓控制作用將電源的功率轉換為按照輸入信號變化的電流。因為聲音是不同振幅和不同頻率的波，即交流信號電流，三極管的集電極電流永遠是基極電流的β倍，β是三極管的交流放大倍數，應用這一點，若將小信號注入基極，則集電極流過的電流會等于基極電流的β倍，然后將這個信號用隔直電容隔離出來，就得到了電流(或電壓)是原先的β倍的大信號，這現象成為三極管的放大作用。經過不斷的電流放大，就完成了功率放大。現有技術中的功放工頻干擾影響很大

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中的功放工頻干擾影響很大，目的在于提供衰減幅度可調的低頻功率放大器，有效濾除了工頻噪聲的干擾。

本發明通過下述技術方案實現：

衰減幅度可調的低頻功率放大器，包括低噪聲放大器、帶阻濾波器、信號放大器、功率放大器、峰值檢波器、模數轉換器、單片機、LCD顯示器、穩壓電源、負載，所述低噪聲放大器、帶阻濾波器、信號放大器、功率放大器、峰值檢波器、模數轉換器、單片機、LCD顯示器依次連接，所述低噪聲放大器接收輸入信號，所述負載與功率放大器連接，所述穩壓電源為低噪聲放大器、帶阻濾波器、信號放大器、功率放大器、峰值檢波器、模數轉換器、單片機、LCD顯示器供電；所述帶阻濾波器包括電容C1、電容C2、電容C3、電阻R1、電阻 R2、電阻R3、電位器R4、電阻R5、電位器R6、放大器U1、放大器U2，所述電阻R1、電阻R2、電容C2、電容C1依次首尾連接形成環形電路，低噪聲放大器的高電位信號從電阻 R1與電容C1連接的線路上輸入；所述電容C3一端連接在電阻R1與電阻R2連接的線路上，其另一端與放大器U2的輸出端連接；所述電阻R3一端連接咋電容C1與電容C2連接的線路上，其另一端連接在電容C3與放大器U2連接的線路上；所述放大器U1的正向輸入端連接在電阻R2與電容C2連接的線路上；所述電位器R6的一個固定端連接在電阻R1與電容 C1連接的線路上，其另一個固定端與放大器U1的輸出端連接；所述電位器R6的活動端為信號放大器的輸入端；所述電位器R4的一個固定端連接在放大器U1與電位器R6連接的線路上，其另一個固定端與放大器U2的正向輸入端連接；所述電阻R5一端連接在電位器與放大器U2連接的線路上，其另一端接地。

本發明主要由低噪聲放大器、帶阻濾波器、信號放大器、功率放大器、峰值檢波器、單片機、AD轉換器、LCD顯示器、穩壓電源等組成。低噪聲放大器選取甚低噪聲寬帶高精度運算放大器OP37，并采用并聯負反饋，具有良好的抗共模干擾能力。功率放大電路采用雙 MOS晶體管的甲乙類推挽放大電路。帶阻濾波器在50Hz頻率點輸出功率衰減≥6dB，阻帶頻率范圍為43～57Hz，有效濾除了工頻噪聲的干擾。設計的衰減幅度可調的低頻功率放大器的通帶為6Hz～140KHz，很好地完成了通頻帶的擴展。所有電路結構簡單，所選器件價格便宜，并給出了測試結果。測試結果表明，該衰減幅度可調的低頻功率放大器可以很好地實現對低頻信號的放大作用，其輸出帶寬、功率、效率等方面具有較好的指標、較高的實用性，為衰減幅度可調的低頻功率放大器的設計提供了廣闊的思路。實際電網產生的50Hz工頻干擾是機械發電機產生的，其頻率是不夠精確和穩定的，會在49.5～50.5Hz范圍內波動。常規陷波器對陷波頻率衰減的幅頻特性曲線很尖銳，不利于衰減50HZ附近的頻率，針對這種缺陷，調整了陷波器的參數(將R3由典型值的16.5KΩ改為22KΩ)，使陷波器的幅頻特性曲線改變，使其對50HZ附近的頻率的衰減特性大大改善。針對設計要求的阻帶頻率范圍為40～ 60Hz，且在50Hz頻率點輸出功率衰減≥6dB，設計了Q值可調、衰減幅度可調的功能。