手机音频放大电路电路的组成?

音频信号发生器电路图_中国百科网
音频信号发生器电路图
    
音频信号发生器电路图 ...
该振荡器是通讯机用户服务信号源。工作原理如图所示。它由VTl、VT2等相关元器件组成。VTl利用变压器T耦合产生振荡信号,VT2为共集电极电路起缓冲放大,射极输出。T变量器1―4绕组和C4电容组成选频网络。为防止T磁饱和,T由1―2抽头接...
? 该振荡器是通讯机用户服务信号源。工作原理如图所示。它由VTl、VT2等相关元器件组成。VTl利用变压器T耦合产生振荡信号,VT2为共集电极电路起缓冲放大,射极输出。T变量器1―4绕组和C4电容组成选频网络。为防止T磁饱和,T由1―2...
与1脚之间导通,接着C1通过R2放电,C1上电压下降到约1/Vcc,时,555的7脚与1脚之间截止,3脚输出变成高电平。如上所述,C1重复进行充电一放电,就形成音频振荡。输出振荡信号高电平接近Vcc,低电平接近0V。振荡频率约为...
。音频信号经跟随器输出。 ...
  在音响设备的测试中常常要用到正弦波信号发生器,这里介绍一款用一块双运放集成电路制作的正弦波信号发生器。该发生器具有电路简单、总谐波失真小,频率覆盖为76Hz~16kHz,采用单电源供电等优点。   图1是正弦波信号发生器的电路图。整个...
  如图所示信号发生器电路图 ?? ...
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音响电路由哪些电路和器件组成
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第一,电源不分,它的作用是给前置放大和功放部分指示以及保护电路供电。第二,前置放大电路,它的功能是把音源的微弱信号放大到可以推动功放的信号,第三,音调调节电路,它的作用是用来调节高中底音的提升和衰减。第四,功率放大电路,也是最主要的核心电路,它是把前面修饰好的音频信号放大到足够的功率去推动扬声器发声。第五,喇叭保护电路,它主要是在功放电路出现故障时把音箱线断开,保护扬声器不被烧坏。至于元件就不好说了,太多啦,主要还是阻容元件,三级管,有的用场效应管,电源变压器,二极管,稳压管,输入输出变压器有的有有的没有。还有集成电路。根据电路的设计选择采用什么元件,总之很多很多。
采纳率:44%
功放管和阻容元件等等
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逻辑音频电路的结构和原理
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前言:一部精美的手机,配上悦耳的铃声,无论走到哪里都能引来无数羡慕的目光。手机声音音质的好坏对手机设计成功与否有着重大的影响,而功率放大器对音色的还原质量,有着举足轻重的作用。下面就音频放大器(Audio power amplifier)在手机中的应用做一下简单的分析。
一、音频放大器分类
  传统的数字语音回放系统包含两个主要过程:1、数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器DAC)实现;2利用模拟功率放大器进行模拟信号放大,如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期,许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器,这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换,这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。
1、A类放大器
  A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。但效率较低,晶体管功耗大,功率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真。 由于效率比较低 现在设计基本上不在再使用。
2、B类放大器
  B类放大器的主要特点是:放大器的静态点在(VCC,0)处,当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内,Q1导通Q2截止,输出端正半周正弦波;同理,当Vi为负半波正弦波(如图虚线部分所示),所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%),但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是&交越失真&较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时, Q1 Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。
3、AB类放大器
  AB类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真。有效率较高,晶体管功耗较小的特点。当信号在-0.6V
4、D类放大器
  D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲亮度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点.数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成.D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。
具有很高的效率,通常能够达到85%以上。
体积小,可以比模拟的放大电路节省很大的空间。
无裂噪声接通
低失真,频率响应曲线好。外围元器件少,便于设计调试。
  PDM信号与PWM信号相比,没有固定的工作频率,其将输入的音频信号调制成一组脉冲宽度相同但是频率不同的PDM信号,有效的改善了PWM带来的EMI问题。目前市场上产品还不是很多。
  A类、B类和AB类放大器是模拟放大器,D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小,功放晶体管功耗较小,散热好,但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真,频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式。
二、音频放大器重要参数
  电源纹波抑制比(PSRR)电源纹波抑制比(power supply rejection rate)是音频放大器的输入测量电源电压的偏差偶合到一个模拟电路的输出信号的比值。PSRR反映了音频功率放大器对电源的纹波要求,PSRR值越大越好,音频放大器输出音质就越好。
  总谐波失真加噪声(THD+N) 总谐波失真(total harmonic distortion)是指一个模拟电路处理信号后,在一个特定频率范围内所引入的总失真量。噪声(noise)是指通常不需要的信号。有时是由于由于热或者其它物理条件产生的在线路板上的其它电气行为(干扰)。从THD+N的定义中不难看出总谐波失真和噪声越小越好。
  信噪比(SNR) 通常指一个模拟信号中有用信号和噪声之间的比值。
  增益(AO) 对音频功率放大器来说增益通常指放大器输出功率和输入功率之间的比值。增益越大说明放大器的效率越高。
  最大输出功率(POCM)输出功率反映了一个音频功率放大器的负载能力,通常音频放大器厂家会提供产品的在工作电压一定条件和额定负载下的的最大输出功率。
  关断电流(Shutdown current)和输出偏移电压(Output Offset Voltage)。
  关断电流越小,说明在待机条件下的放大器功耗小。输出偏移电压小有利于电池寿命的延长。
三、手机常用音频放大器介绍
  简单介绍目前手机设计中音频放大器有AB类放大器也有D类,主要的生产厂家有美国国家半导体公司(NS)、美国德州仪器(TI)、意法半导体公司(ST)、美国安森美公司(ONSEMI)。他们代表性的产品及其性能比较如表1和表2所示。其中NCP2890和NCP2809为美国安森美公司产品,LM4890和LM4911为美国国家半导体公司产品,TS4890为意法半导体公司产品,TPA6203A1为美国德州仪器的产品,MAX4410为美信公司产品(MAXIM)。
  下面以ONSEMI公司产品为例介绍一下音频功率放大器在手机中的应用。
  NCP2890在工作电压5V时能够给8欧姆负载持续提供1W的最大输出功率,而在工作电压2.6V时能够给4欧姆负载提供320 mW 的输出功率。如图5所示NCP2890能够提供高质量的音质,芯片自身带的逻辑关断设计模式,使电路设计中芯片的周围器件少和自身功耗小。在NCP2890内部专门设计了消噪声电路,消除了功率放大器在开启和关闭过程中会产生人耳可听到的噪声。开机时,逻辑高电平加到开关控制端,旁路电容上的直流电压值开始按指数规律增加,当电压值达到共模电压值(Vp/2)时,开始输出功率(此过程大约50ms);而关机时,控制端接低电平,负载被连接到接地端,输出功率为零,此时电路的直流静态电流小于100nA。尽管NCP2890内部含有过流和过热保护电路,但是在使用时,一定要注意供电电源电压不能超过其极限值,以免造成芯片损坏。
  NCP4894是ONSEMI公司专门为移动设备设计的一款全微分音频功率放大器。NCP4894 做为一款优秀的音频功率放大器能够提供高质量的声音,尤其用在手机设计中优点尤为突出。NCP4894的总谐波失真加噪声(THD + N)比小于0.01% 。在工作电压5V,负载8欧姆时它的输出最大功率为1W,在工作电压2.6V时,输出功率为250mW.
  NCP2890和NCP4894以及NCP4896,都可用在手机设计中,他们的小封装形式可以提高PCB的利用率。
四、手机设计中音频放大器选用的几点建议
  采用了全差分输入及输出的音频功率放大器,提高电源抑制比。
  尽量采用效率高,功耗低,内部升温小的设计,这样可以延长电池和芯片的使用寿命。在有限带宽设计时,建议使用D类放大器。
  音频放大器在使用时一定要注意供电电源电压不能超过其极限值,以免造成芯片损坏。
五、音频放大器产品展望
  现在消费者追求着小巧的外型、低功耗、低价格以及听力的舒适感。供应商也逐渐认识到,必须在这些方面有所改进,才能使消费者愿意花钱来购买这些音频设备。同时,他们也努力减小噪声的干扰。然而数字电路和模拟电路的同时存在,使得这项任务变得更加困难。
  凭借诸如极佳的功率效率、较小的热量以及较轻的供电电源等优点,D类放大器正在音频世界掀起风暴,随着技术的成熟以及其所达到越来越好的声音重现效果, D类放大器将主导音频放大器市场。
作者:杜玉广
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与非门科技(北京)有限公司 All Rights Reserved.
京ICP证:070212号
北京市公安局备案编号: 京ICP备:号智能手机的硬件组成部分及结构图
随着通信产业的不断发展,移动终端已经由原来单一的通话功能向语音、数据、图像、音乐和多媒体方向综合演变。而移动终端基本上可以分成两种:一种是传统手机(featurephone);另一种是智能手机(smartphone)。智能手机具有传统手机的基本功能,还具有以下特点:开放的操作系统、硬件和软件可扩充性,以及支持第三方的二次开发。相对于传统手机,智能手机以其强大的功能和便捷的操作等特点受到了入们的青睐,成为市场的一种潮流。
1.1、智能手机的整体结构
智能手机可以被看作袖珍的计算机。它有处理器、存储器、输入输出设备(键盘、显示屏、USB接口、耳机接口、摄像头等)及I/O通道。手机通过空中接口协议(例如GSM、CDMA、PHS等)和基站通信,既可以传输语音,也可以传输数据。
如图1所示为智能手机的外部结构。
打开手机的外壳,拆开电路板等元件,可以看清智能手机的内部结构。图2为智能手机的内部结构。
智能手机的主电路板是手机中最重要的部件,它位于智能手机的内部,与各部件之间通过数据软线或触点相连接。主电路板可以说是手机的核心部件,它负责手机信号的输入、输出、处理、手机信号的发送,以及整机的供电、控制等工作。图3为智能手机主电路板。
【小知识】
不同品牌的智能手机电路板的设计会有所不同,有的智能手机只有一块电路板,有的智能手机除了有主电路外,还有副电路板。副电路板一般连接接口、摄像头等附件。
从图3中可以看出,智能手机的主电路板上安装的都是贴片元器件,排列十分紧密,并且电路板上的主要芯片都采用BGA形式焊接在电路板上。
BGA的全称是BallGridArray(球栅阵列结构的PCB),它是集成电路采用有机载板的一种封装法。它的特点是:封装面积少;功能加大,引脚数目增多;PCB板熔焊时能自我居中,易上锡;可靠性高;电性能好,整体成本低等。
1.2、智能手机电路结构
智能手机的电路是智能手机的核心,负责手机的供电、控制以及手机各种功能的实现。智能手机的电路主要包括:射频电路、语音电路、处理器及存储器电路、电源及充电电路、操作及屏显电路、接口电路,以及其他功能电路(如蓝牙、天线、收音、传感器、振动器、摄像头电路等),如图4所示。
2、智能手机中的重要芯片
电路板是智能手机的核心部件,电路板中包括很多手机专用芯片,这些芯片包括:射频芯片、射频功放芯片、处理器芯片、电源管理芯片、存储芯片、触摸屏控制芯片等。
2.1、智能手机的硬件系统结构
智能手机的硬件系统结构包括双处理器结构和单处理器结构两种。
1.双处理器结构
双处理器结构智能手机主要包括:主处理器和从处理器,如图5所示。主处理器运行开放式操作系统以及操作系统之上的各种应用,负责整个系统的控制;从处理器负责基本无线通信,主要包括DBB(DigitalBaseband,数字基带芯片)和ABB(AnalogBaseband,模拟基带),完成语音信号和数字语音信号调制解调、信道编码解码和无线Modem控制。
主处理器也叫AP(ApplicaonProcessor,应用处理器),从处理器也叫BP(BasebandProcessor,基带处理器),它们之间通过串口、总线或USB等方式进行通信,不同手机芯片生产集成厂家采用的集成方式都不一样,目前市面上仍以串口通信为主。
其实,智能手机只是在传统手机的基本硬件结构中BP的部分增加一定的外围电路,如音频芯片、LCD控制、摄像机控制器、扬声器、天线等,就构成了一个完整的智能手机的硬件结构。
2.单处理器结构
单处理器智能手机只包括一个处理器,所谓的单处理器就是说智能手机的基本通信功能(通话、信息、GPRS等)和多媒体、应用软件的处理只用一个处理器来解决。这枚单处理器集成了数字基带、模拟基带、射频、电源管理、SRAM等功能,如图6所示。
2.2、负责调制和解调信号的射频芯片
在手机终端中,射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大;而基带芯片负责信号处理和协议处理。简单地说,射频芯片起到一个发射机和接收机的作用。有的射频芯片还为处理器芯片提供26MHz的系统时钟信号。如图7所示为智能手机中的射频芯片。
2.3、放大信号的射频功率放大器芯片
智能手机中的射频功率放大器芯片的作用主要是对射频信号进行放大,使得有足够的功率发射给基站。射频功率放大器是智能手机中耗电量较大的元件之一,它内部主要集成了滤波器、放大器、匹配电路、功率检测、偏压控制等电路。如图8所示为射频功率放大器芯片。
2.4、中央处理器芯片
中央处理器(CenterProcessingUnit,CPU)芯片是智能手机的核心部件,手机中的微处理器类似计算机中的中央处理器,它是整台智能手机的控制中枢系统,也是逻辑部分的控制核心。微处理器通过运行存储器内的软件及调用存储器内的数据库,达到对手机整体监控的目的。凡是要处理的数据都要经过CPU来完成,手机各个部分的管理等都离不开微处理器这个司令部的统一、协调指挥。随着集成电路生产技术及工艺水平的不断提高,手机中微处理器的功能越来越强大,如在微处理器中集成先进的数字信号处理器(DSP)等。处理器的性能决定了整部手机的性能。目前智能手机处理器厂商主要有:德州仪器、Intel、高通、三星、Marvell、英伟达、华为等。如图9所示为手机处理器芯片。
2.5、管理手机供电的电源管理芯片
电源管理芯片(PowerManagemenntegratedCircuits)是在智能手机系统中承担对电能的变换、分配、检测及其他电能管理职责的芯片。同时,还可以对电池充电进行管理和控制,如图10所示。
2.6、储存信息的存储芯片
智能手机的存储器有多种:Flash存储器、RAM随机存储器、ROM只读存储器等,其中,手机存储器主要用来存储手机的主程序、字库、用户程序、用户数据等,如图11所示。
RAM随机存储器主要用于存储智能手机运行时的程序和数据,需要执行的程序或者需要处理的数据都必须先装入RAM内。
ROM只读存储器是指只能从该设备中读取数据而不能往里面写数据的存储器。ROM中的数据是由手机制造商事先编好固化在里面的一些程序,使用者不能随意更改。ROM主要用于检查手机系统的配置情况,并提供最基本的输入输出(I/O)程序。
Flash存储器是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)存储器,数据删除不是以单个的字节为单位,而是以固定的区块为单位。由于Flash存储器断电时仍能保存数据,它通常被用来保存设置信息,如用户对手机的设置信息等。
2.7、管理声音的音频处理器芯片
智能手机的音频处理器主要处理手机的声音信号,它主要负责接收和发射音频信号,是实现手机听见对方声音的关键元件。音频处理器对基带信号进行解码、D/A转换等处理后输出音频信号。如图12所示为音频处理器芯片。
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