[發(fā)明專利]一種全負載自動增益匹配功率放大器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910072036.3 | 申請日： | 2019-01-24 |
| 公開（公告）號： | CN109586676A | 公開（公告）日： | 2019-04-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李武德 | 申請（專利權(quán)）人： | 江門市川琪科技有限公司 |
| 主分類號： | H03F1/56 | 分類號： | H03F1/56;H03G3/30 |
| 代理公司： | 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202 | 代理人： | 顏希文;麥小嬋 |
| 地址： | 529000 廣東省江*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 運算放大器 基準電壓 輸出功率 匹配功率放大器 輸出端電壓 測試電壓 自動增益 全負載 電阻 電壓電流檢測 穩(wěn)定輸出功率 功率放大器 自適應(yīng)匹配 測試電流 反相輸入 線性光耦 增益放大 單片機 高電位 變小 定壓 前級 阻抗 放大 下調(diào) 輸出 | ||
本發(fā)明公開了一種全負載自動增益匹配功率放大器，適用于包括定阻和定壓在內(nèi)的多種系統(tǒng)，單片機根據(jù)電壓電流檢測模塊的測試電壓和測試電流，計算接入負載的電阻，以及輸出功率；在輸出功率大于額定功率時，通過下調(diào)第二運算放大器反相輸入端的基準電壓，使輸出功率等于額定功率；在輸出功率小于等于額定功率時，以測試電壓為基準電壓；在第一運算放大器輸出端電壓大于基準電壓時，第二運算放大器輸出高電位，線性光耦的阻抗變小，相應(yīng)調(diào)整第一運算放大器的放大倍數(shù)，使第一運算放大器輸出端電壓小于等于基準電壓。即，在接入負載的電阻為任一數(shù)值時，自適應(yīng)匹配前級增益放大倍數(shù)，從而達到穩(wěn)定輸出功率的目的，使功率放大器在設(shè)計功率內(nèi)穩(wěn)定工作。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及功率放大器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種全負載自動增益匹配功率放大器。
背景技術(shù)
在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，針對32歐姆、16歐姆、8歐姆、4歐姆、2歐姆等音響行業(yè)標準阻抗，同一臺傳統(tǒng)的功率放大器的功率輸出并不恒定。如需同一臺500W功率放大器可以輸出2歐姆500W、4歐姆能輸出500W、8歐姆能輸出500W、l00V廣播系統(tǒng)一樣有500W，則需要對進行接入負載的阻抗進行匹配。也就是，現(xiàn)有技術(shù)中，同一臺500W功率放大器可以輸出2歐姆500W，4歐姆只能輸出300W左右，8歐姆只能輸出130W左右，100V廣播系統(tǒng)根本不能用，且目前廣播功放都需輸出變壓器。
因此，傳統(tǒng)功率放大器只能用于定阻系統(tǒng)音箱，且存在功率不匹配的問題；不能用于定壓系統(tǒng)音箱，因存在阻抗匹配的問題，如在8歐姆情況下浪費電源部分材料，500W只能用到130W。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種全負載自動增益匹配功率放大器，適用于包括定阻和定壓在內(nèi)的多種系統(tǒng)，能夠在接入負載的電阻為任一數(shù)值時，自適應(yīng)匹配前級增益放大倍數(shù)，從而達到穩(wěn)定輸出功率的目的，使功率放大器在設(shè)計功率內(nèi)穩(wěn)定工作。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種全負載自動增益匹配功率放大器，包括依序電聯(lián)的單片機、運算放大模塊、驅(qū)動放大模塊和電壓電流檢測模塊；其中，所述單片機還與電壓電流檢測模塊連接；所述運算放大模塊包括線性光耦，以及分別與所述線性光耦的兩端連接的第一運算放大器和第二運算放大器；
所述運算放大模塊的輸入信號經(jīng)過所述第一運算放大器和所述驅(qū)動放大模塊的若干倍數(shù)的放大后，得到輸出電壓；
所述電壓電流檢測模塊對所述輸出電壓進行相同倍數(shù)的衰減后，得到測試電壓和測試電流；
所述單片機根據(jù)所述測試電壓和所述測試電流，計算接入負載的電阻，以及輸出功率；
在輸出功率大于額定功率時，通過下調(diào)所述第二運算放大器反相輸入端的基準電壓，使輸出功率等于額定功率；
在輸出功率小于或等于額定功率時，以所述測試電壓為基準電壓；
在所述第一運算放大器輸出端電壓大于基準電壓時，所述第二運算放大器輸出高電位，所述線性光耦的阻抗變小，同時相應(yīng)調(diào)整所述第一運算放大器的放大倍數(shù)，使所述第一運算放大器輸出端電壓小于或等于所述基準電壓。
進一步地，所述的全負載自動增益匹配功率放大器，還包括：
在接入負載的電阻變小時，下調(diào)所述第二運算放大器反相輸入端的基準電壓，使輸出功率小于或等于額定功率。
進一步地，所述倍數(shù)為預(yù)先設(shè)定并可調(diào)，或根據(jù)所述線性光耦的阻抗進行自適應(yīng)調(diào)整。
進一步地，在輸出功率小于或等于額定功率，且接入負載的電阻不變時，基準電壓恒定。
進一步地，所述線性光耦的阻抗變化范圍為100歐姆至10兆歐姆。
進一步地，所述的全負載自動增益匹配功率放大器，還包括開關(guān)電源模塊，用于整機的電源供應(yīng)；
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