一种基于DSP芯片改善偏置跟随性的放大器制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于DSP芯片改善偏置跟随性的放大器，设置文件获取模块，通过接口直接获取待播放的音频文件，预先将音频文件输入DSP内进行标准波形的分析，可以在实际播放时加快处理速度，同时降低延迟；在实际播放时将实际播放的能量与预先计算的能量进行比较，从而判断是否符合预先设计的输出，如果符合则直接利用预先设计的输出，如果不符合则进一步再输入模型进行处理，保证了工作的稳定性和安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSP芯片改善偏置跟随性的放大器


[0001]本技术涉及音频放大器领域，具体涉及基于DSP芯片改善偏置跟随性的放大器。

技术介绍

[0002]功率放大器是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
[0003]例如申请号CN201210114078.7公开了一种耳机侦测电路，用于侦测一电子装置的耳机接口是否接入耳机，电子装置包括处理单元以及音频放大器。耳机侦测电路包括电平输出模块以及触发信号产生模块。电平输出模块在耳机接口接入耳机时产生第一电平触发音频放大器将放大的左右声道模拟信号输出至喇叭，在耳机接口未接入耳机时产生第二电平触发音频放大器将放大的左右声道模拟信号输出至耳机接口。
[0004]申请号CN202020860202.4公开了一种蓝牙耳机放大器，包括蓝牙模组、过程控制模组、信号调制模组和屏蔽层，所述蓝牙耳机放大器可拆卸地连接在蓝牙耳机的外壳体上，所述蓝牙耳机放大器通过读取音源文件的特征信息控制所述蓝牙模组的工作状态，从而控制近端蓝牙射频干扰源对蓝牙耳机的影响；所述蓝牙耳机放大器还包括屏蔽层结构，定向阻挡和反射其对蓝牙耳机的近端射频辐射干扰。
[0005]本技术设置文件获取模块，通过接口直接获取待播放的音频文件，预先将音频文件输入DSP内进行标准波形的分析，可以在实际播放时加快处理速度，同时降低延迟。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本技术提供一种基于DSP芯片改善偏置跟随性的放大器，包括：输入接口、偏置功放模块、输出接口；
[0007]还包括文件获取模块、存储模块、电流复制模块、模数转换器、数字信号处理器/DSP、数模转换器、低通滤波器、电流电压转换器和电流控制电压模块；
[0008]偏置功放模块的输入端连接输入接口，偏置功放模块的第一输出端连接输出接口，偏置功放模块的第二输出端连接电流复制模块的输入端，电流复制模块的输出端连接模数转换器的输入端，模数转换器的输出端连接DSP的输入端，DSP的输出端连接数模转换器的输入端，数模转换器的输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端连接电流电压转换器的输入端，电流电压转换器的输出端连接电流控制电压模块的输入端，电流控制电压模块的输出端连接偏置功放模块的输入端；
[0009]文件获取模块的输入端连接输入接口，文件获取模块的输出端连接存储模块；存储模块的输出端连接至DSP，DSP的输出端连接至数模转换器；
[0010]模数转换器和数模转换器的采样率为100kSPS.
[0011]电流复制模块内包括电流
‑
电压转换同时进行低通滤波的电路。DSP采集到的信号
以5ms为单位与预先建立的功放偏置模型进行模型匹配。
[0012]DSP内的波形分析包括如下步骤：
[0013]DSP存储模块将音频文件分段发送至DSP，分段的长度为20
‑
40s；DSP内对音频片段进行波形分析，获得随时间变化的波形振幅变化曲线；进一步计算波形能量随时间变化的的曲线，得到标准能量曲线，即标准波形曲线；
[0014]DSP将标准能量曲线输入过载识别模型和补偿模型得到标准电压控制数据；
[0015]过载识别模型用于检测是否存在过载趋势并进行相应控制，补偿模型用于检测功放是否即将超出偏置线性区间，并施加相应控制；
[0016]如果存在过载趋势，则对应输出电压控制数据关闭功放末级，如果超出偏置线性区，则利用电压控制数据对偏置功放模块进行过拟合补偿，使得偏置功放的功率放大级一直处于高线性区域。
[0017]模数转换模块输出的信号输入DSP后与DSP内的标准波形曲线进行对比，对比前先将模数转换模块输出的信号在DSP内计算得到能量曲线；
[0018]如果比较结果偏差小于阈值，则DSP直接输出标准电压控制数据；如果比较结果偏差大于阈值，则将模数转换模块输出的超过阈值的直接输入过载识别模型和补偿模型得到电压控制数据进行实时输出。
[0019]过载识别模型的工作过程为：
[0020]输入DSP的数字信号按照固定的时间间隔进行时域
‑
频域变换，变换方式为傅里叶变换或者小波变换；频域信号实时进行波形能量计算，将波形能量与能量阈值进行比较，如果波形能量超过能量阈值则DSP控制关闭功放末级；
[0021]电流复制模块内包括电流
‑
电压转换同时进行低通滤波的电路，将电流信号转换为电压信号同时进行低通滤波；低通滤波的目的为去除带外干扰。
[0022]Q1、Q2、Q3、Q5、Q7、Q8、R1、R2、R5、R6和R8构成了功率输出级的比例电流复制器；
[0023]Q1、Q2、Q3、Q5为PNP三极管，Q7、Q8为NPN三极管，R1、R2、R5、R6和R8为电阻；R1、R2、R5一端连接Vcc，R1另一端连接Q1发射极，R2另一端连接Q2发射极，R3另一端连接Q3发射极和Q5基极，Q5发射极连接Vcc，Q5集电极连接Q3基极之后通过R6接地；
[0024]Q1集电极和基极连接后再连接至Q7集电极，Q7发射极连接Q6发射极，Q7基极连接Q8基极和Q8集电极以及Q3的集电极；Q2的集电极连接R9的一端以及OP
‑
1的负端，R9另一端连接OP
‑
1的正端；R7、OP
‑
1和C1并联，OP
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1输出至模数转换器。
[0025]DSP芯片采用多核的高性能DSP芯片，以提高DSP芯片处理数据的能力，R7、OP
‑
1和C1并联构成了电流
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电压转换同时进行低通滤波的电路，将电流信号转换为电压信号同时进行低通滤波；低通滤波的目的为去除带外干扰。
[0026]本技术的有益效果为：
[0027]本技术设置文件获取模块，通过接口直接获取待播放的音频文件，预先将音频文件输入DSP内进行标准波形的分析，可以在实际播放时加快处理速度，同时降低延迟；在实际播放时将实际播放的能量与预先计算的能量进行比较，从而判断是否符合预先设计的输出，如果符合则直接利用预先设计的输出，如果不符合则进一步再输入模型进行处理，保证了工作的稳定性和安全性。
[0028]本技术ADC将测量所得的模拟电压转换为数字，送入DSP，为了确保控制的跟
随性以及保护的实时性，ADC采样率为100KSPS，DSP采集到的信号以5mS为单位与标准波形比较，检测是否符合预期，当不符合预期时再进一步检测是否存在过载趋势、检测功放是否即将超出偏执线性区间，从而决定是否对功放偏执进行调整，降低延迟，降低了固定偏执电流，减低了功耗，保护了设备。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP芯片改善偏置跟随性的放大器，包括：输入接口、偏置功放模块、输出接口；其特征在于：还包括文件获取模块、存储模块、电流复制模块、模数转换器、数字信号处理器/DSP、数模转换器、低通滤波器、电流电压转换器和电流控制电压模块；偏置功放模块的输入端连接输入接口，偏置功放模块的第一输出端连接输出接口，偏置功放模块的第二输出端连接电流复制模块的输入端，电流复制模块的输出端连接模数转换器的输入端，模数转换器的输出端连接DSP的输入端，DSP的输出端连接数模转换器的输入端，数模转换器的输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端连接电流电压转换器的输入端，电流电压转换器的输出端连接电流控制电压模块的输入端，电流控制电压模块的输出端连接偏置功放模块的输入端；文件获取模块的输入端连接输入接口，文件获取模块的输出端连接存储模块；存储模块的输出端连接至DSP，DSP的输出端连接至数模转换器；模数转换器和数模转换器的采样率为100kSPS；电流复制模块内包括电流
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电压转换同时进行低通滤波的电路。2.根据权利要求1所述的基于DSP芯片改善偏置跟随性的放大器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨澄，
申请(专利权)人：广州高登音频技术有限公司，
类型：新型
国别省市：