[实用新型]高线性音频限幅放大电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体而言是一种高线性音频限幅放大电路。

背景技术

由于音频信号的波动较大，且不同音频信号源的输出幅值差别也较大，所以，如果在音频信号的接收过程中，接受到幅值较大的输入信号时，则输出的音频信号会发生失真，甚至会损坏扬声器。因而，期望放大电路的增益随输入信号的强弱而变化，即输入弱信号时，放大电路的增益高；输入信号强时，放大电路的增益低，以减小输入信号强弱的影响，达到对幅值差异很大的输入信号都能实现正常放大的功能；同时，放大后的信号应保持较低的失真度。

现在，限幅放大器的种类很多，从二极管钳位限幅，到增加自动音量控制电路，都可以解决输出幅值过大的问题。但是，对音频限幅电路的线性度和失真度的关心却不足，导致现有限幅电路中的失真度比较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高线性音频限幅放大电路，使输入信号可以在放大区和限幅区都实现低失真放大，并且输出共模电平不随工作状态的改变而改变。

实现本实用新型目的的技术方案如下：一种高线性音频限幅放大电路，包括限幅模块、放大模块和反馈模块；

限幅模块：包括电阻R1、JFET、线性补偿单元和恒流偏置单元；电阻R1的一端为限幅模块的输入端，另一端连接到JFET的漏极；线性补偿单元的输入端连接到JFET的漏极，输出端连接到JFET的栅极；恒流偏置单元的输出端连接到JFET的栅极；JFET的源极接地，漏极连接到放大模块的输入端；

放大模块：由两个以上放大单元级联而成；

反馈模块：包括检波单元和低通滤波单元；检波单元的输入端连接到放大模块的输出端，输出端连接到低通滤波单元的输入端；低通滤波单元的输出端连接到JFET的栅极。

进一步地，所述线性补偿单元：运算放大器Amp2的同相输入端为线性补偿单元的输入端IN1，反相输入端接电阻R₁₃和电阻R₁₂，电阻R₁₂的另一端接地，电阻R₁₃的另一端接运算放大器Amp2的输出端和电阻R₁₄，电阻R₁₄的另一端为线性补偿单元的输出端OUT1；电阻R₁₅的一端接线性补偿单元的输出端OUT1，另一端接地；其中，R₁₂=R₁₃，R₁₄=3R₁₅。

进一步地，所述恒流偏置单元：电阻R_I1一端连接到电源正极，另一端连接到三级管Q_I2的集电极；电阻R_I2一端连接到三级管Q_I2的发射极后接地，另一端连接到三级管Q_I1的发射极；三极管Q_I1的基极连接到三极管Q_I2的集电极，三极管Q_I1的发射极连接到三极管Q_I2的基极，三极管Q_I1的集电极为恒流偏置单元的输出端。

进一步地，所述检波单元：运算放大器Amp4的同相输入端为检波单元的输入端IN2，反相输入端接电阻R₃₃和二极管D₃₁的阳极后构成检波单元的输出端OUT2；电阻R₃₃的另一端接地；运算放大器Amp4的输出端接电阻R₃₂，电阻R₃₂的另一端接二极管D₃₁的阴极。

进一步地，所述滤波单元：运算放大器Amp5的反相输入端接电阻R₃₄和电容C₃₂，电阻R₃₄的另一端为滤波单元的输入端IN3，电容C₃₂的另一端接运算放大器Amp5的输出端；运算放大器Amp5同相输入端接参考电压Vref1，输出端接二极管D32的阳极，二极管D32的阴极为滤波单元的输入端OUT3。

进一步地，所述放大单元：运算放大器Amp3的反相输入端接电阻R₂₂和电阻R₂₁，电阻R₂₂的另一端为放大单元的输入端IN4，电阻R₂₁的另一端接运算放大器Amp3的输出端后构成放大单元的输出端OUT4；运算放大器Amp3的同相输入端接电阻R₂₃，电阻R₂₃的另一端接地。