功放电路和音视频播放设备的制作方法
功放电路和音视频播放设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种功放电路和音视频播放设备，其中功放电路包括音频信号输入端、音频信号输出端、信号放大模块、模数转换模块、解码芯片、功率放大模块和电源控制模块。本实用新型的功放电路，通过模数转换模块将经信号放大模块放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号，通过解码芯片采集数字音频信号的电压值，并控制电源控制模块切换功率放大模块的供电电压输出，进而在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块进入超载状态，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块进入保护状态。从而解决了功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
【专利说明】功放电路和音视频播放设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及影音【技术领域】，尤其涉及一种功放电路和音视频播放设备。
【背景技术】
[0002]现有的功放电路大多通过直流稳压模块供电，通常有两种处理方式:一种是为了防止烧坏功放芯片，将功放电路的供电电压稳定在较低电压的水平，这是一种较为保险的方案，但是又导致一个问题:当输入音频信号较大时，经过功放芯片放大处理后输出的音频信号出现削顶失真，使得音视频播放设备播放的声音不清晰、不稳定，给用户带来不好的体验；另一种是将供电电压稳定在较高电压等级，然而这使得功放芯片长期处于超负荷状态，缩短功放芯片的使用寿命，甚至烧坏功放芯片。
实用新型内容
[0003]本实用新型的主要目的是提出一种功放电路和音视频播放设备，旨在解决功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型提出一种功放电路，该功放电路包括音频信号输入端、音频信号输出端、用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理的信号放大模块、用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号的模数转换模块、用于采集所述数字音频信号的电压值并对所述数字音频信号解码并转换为模拟音频信号的解码芯片、用于对所述解码芯片输出的模拟音频信号进行功率放大处理的功率放大模块，以及包括用于根据所述解码芯片输出的控制信号切换供电电压输出以控制所述功率放大模块工作状态的电源控制模块；其中，
[0005]所述信号放大模块的输入端与所述音频信号输入端连接，输出端与所述模数转换模块的输入端连接；所述解码芯片的输入端与所述模数转换模块的输出端连接，所述解码芯片的输出端与所述功率放大模块的输入端连接，所述解码芯片的供电控制端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的输出端与所述功率放大模块的供电端连接，所述功率放大模块的输出端与所述音频信号输出端连接。
[0006]优选地，所述音频信号输入端包括左声道音频信号输入端和右声道音频信号输入端；所述信号放大模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
[0007]所述第一运算放大器的反相输入端经由所述第一电阻与所述左声道音频信号输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第二电阻连接于所述第一运算放大器的输出端和反相输入端之间；
[0008]所述第二运算放大器的反相输入端经由所述第三电阻与所述右声道音频信号输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第四电阻连接于所述第二运算放大器的输出端和反相输入端之间。
[0009]优选地，所述模数转换模块包括模数转换芯片，所述模数转换芯片包括右声道模拟输入脚、左声道模拟输入脚、模式选择脚、掉电/复位脚、数据时钟输出脚、主时钟输出脚、帧时钟输出脚、数据输出脚；
[0010]所述右声道模拟输入脚与所述第一运算放大器的输出端连接，所述左声道模拟输入脚与所述第二运算放大器的输出端连接，所述模式选择脚与所述解码芯片的第一 GPIO(General Purpose Input Output,通用输入/输出)口连接,所述掉电/复位脚与所述解码芯片的第二 GPIO 口连接，所述数据时钟输出脚与所述解码芯片的第三GPIO 口连接，所述主时钟输出脚与所述解码芯片的第四GPIO 口连接，所述帧时钟输出脚与所述解码芯片的第五GPIO 口连接，所述数据输出脚与所述解码芯片的第六GPIO 口连接。
[0011]优选地，所述音频信号输出端包括右声道音频信号输出端和左声道音频信号输出端；所述功率放大模块包括第三运算放大器、第四运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；
[0012]所述第三运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第七GPIO 口连接，所述第三运算放大器的反相输入端经由所述第五电阻接地，所述第三运算放大器的输出端与所述右声道音频信号输出端连接；所述第六电阻连接于所述第三运算放大器的输出端和反相输入端之间；
[0013]所述第四运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第八GPIO 口连接，所述第四运算放大器的反相输入端经由所述第七电阻接地，所述第四运算放大器的输出端与所述左声道音频信号输出端连接；所述第八电阻连接于所述第四运算放大器的输出端和反相输入端之间。
[0014]优选地，所述电源控制模块包括模拟开关芯片、第一稳压芯片、第二稳压芯片、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、正电输入端和负电输入端；所述模拟开关芯片包括第一独立输入输出脚、第二独立输入输出脚、第三独立输入输出脚、第四独立输入输出脚、第五独立输入输出脚、第六独立输入输出脚、第一选择输入脚、第二选择输入脚、第一公用输入输出脚和第二公用输入输出脚；
[0015]所述第一独立输入输出脚经由所述第九电阻接地，所述第二独立输入输出脚经由所述第十电阻接地，所述第三独立输入输出脚经由所述第十一电阻接地，所述第四独立输入输出脚经由所述第十二电阻接地，所述第五独立输入输出脚经由所述第十三电阻接地，所述第六独立输入输出脚经由所述第十四电阻接地；所述第一选择输入脚与所述解码芯片的第九GPIO 口连接，所述第二选择输入脚与所述解码芯片的第十GPIO 口连接；
[0016]所述第一稳压芯片的输入脚与所述正电输入端连接，所述第一稳压芯片的可调脚与所述第一公用输入输出脚连接，且经由所述第十五电阻与所述第一稳压芯片的输出脚连接，所述第一稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的正供电端和所述第四运算放大器的正供电端连接；
[0017]所述第二稳压芯片的输入脚与所述负电输入端连接，所述第二稳压芯片的可调脚与所述第二公用输入输出脚连接，且经由所述第十六电阻与所述第二稳压芯片的输出脚连接，所述第二稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的负供电端和所述第四运算放大器的负供电端连接。
[0018]优选地，所述功放电路还包括用于指示所述功率放大模块工作状态的状态显示模块，所述状态显示模块连接所述解码芯片的状态指示控制端，所述状态显示模块根据所述解码芯片输出的状态指示控制信号，指示所述功率放大模块的工作状态。
[0019]优选地，所述状态显示模块包括电源输入端、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一发光管、第二发光管和第三发光管；
[0020]所述第一三极管的基极与所述解码芯片的第十一 GPIO 口连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第一发光管的阳极与所述电源输入端连接；
[0021]所述第二三极管的基极与所述解码芯片的第十二 GPIO 口连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第二发光管的阴极连接，所述第二发光管的阳极与所述电源输入端连接；
[0022]所述第三三极管的基极与所述解码芯片的第十三GPIO 口连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第三发光管的阳极与所述电源输入端连接。
[0023]本实用新型还提出一种音视频播放设备，该音视频播放设备包括功放电路，该功放电路包括音频信号输入端、音频信号输出端、用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理的信号放大模块、用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号的模数转换模块、用于采集所述数字音频信号的电压值并对所述数字音频信号解码并转换为模拟音频信号的解码芯片、用于对所述解码芯片输出的模拟音频信号进行功率放大处理的功率放大模块，以及包括用于根据所述解码芯片输出的控制信号切换供电电压输出以控制所述功率放大模块工作状态的电源控制模块；其中，
[0024]所述信号放大模块的输入端与所述音频信号输入端连接，输出端与所述模数转换模块的输入端连接；所述解码芯片的输入端与所述模数转换模块的输出端连接，所述解码芯片的输出端与所述功率放大模块的输入端连接，所述解码芯片的供电控制端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的输出端与所述功率放大模块的供电端连接，所述功率放大模块的输出端与所述音频信号输出端连接。
[0025]本实用新型提出的功放电路，从音频信号输入端输入的模拟音频信号，通过信号放大模块的信号放大处理，并经模数转换模块的模数转换处理后转换为数字音频信号，解码芯片采集数字音频信号的电压值，并输出控制信号控制电源控制模块切换功率放大模块的供电电压输出，进而控制功率放大模块的工作状态，以在功放电路不超载时，控制功率放大模块进入正常工作状态，在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块进入超载状态，使得输出的音频信号不失真，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块进入保护状态，避免功放芯片因持续发热而烧坏。从而解决了功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1为本实用新型功放电路较佳实施例的原理框图；
[0027]图2为本实用新型功放电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0028]本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。
【具体实施方式】
[0029]以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]本实用新型提出一种功放电路。
[0031]参照图1，图1为本实用新型本实用新型功放电路较佳实施例的原理框图。
[0032]本实用新型较佳实施例中，功放电路包括音频信号输入端10、音频信号输出端70、信号放大模块20、模数转换模块30、解码芯片40、功率放大模块50和电源控制模块60。信号放大模块20用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理，模数转换模块30用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号，解码芯片40用于采集数字音频信号的电压值并对数字音频信号解码并转换为模拟音频信号，功率放大模块50用于对解码芯片40输出的模拟音频信号进行功率放大处理，电源控制模块60用于根据解码芯片40输出的控制信号切换供电电压输出以控制功率放大模块50工作状态，状态显示模块80用于指示状态功率放大模块50的工作状态。
[0033]其中，信号放大模块20的输入端与音频信号输入端10连接，输出端与模数转换模块30的输入端连接；解码芯片40的输入端与模数转换模块30的输出端连接，解码芯片40的输出端与功率放大模块50的输入端连接，解码芯片40的供电控制端与电源控制模块60的输入端连接；电源控制模块60的输出端与功率放大模块50的供电端连接，功率放大模块50的输出端与音频信号输出端70连接。
[0034]在本实施例中，信号放大模块20将从音频信号输入端10输入的模拟音频信号进行信号放大处理，并将经放大后的模拟音频信号输出至模数转换模块30，模数转换模块30对经放大后的模拟音频信号进行模数转换处理后，转换为数字音频信号，并将该数字音频信号输出至解码芯片40，解码芯片40采集该数字音频信号的电压值，根据采集到的数字音频信号的电压值，输出相应电平逻辑状态的控制信号至电源控制模块60，电源控制模块60根据该控制信号切换功率放大模块50的供电电压输出，以控制功率放大模块50的工作状态，以在功放电路不超载时，控制功率放大模块50进入正常工作状态，在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块50进入超载状态，使得输出的音频信号不失真，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块50进入保护状态，避免功放芯片因持续发热而烧坏；而且解码芯片40对数字音频信号解码并转换为模拟音频信号，将该模拟音频信号输出至功率放大模块50，功率放大模块50将该模拟音频信号进行功率放大处理，并将经功率放大处理后的模拟音频信号从音频信号输出端70输出，使得音视频播放设备正常播放。
[0035]相对于现有技术，本实用新型提出的功放电路，通过解码芯片40采集数字音频信号的电压值，并控制电源控制模块60切换功率放大模块50的供电电压输出，进而控制功率放大模块50的工作状态，以在功放电路不超载时，控制功率放大模块50进入正常工作状态，在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块50进入超载状态，使得输出的音频信号不失真，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块50进入保护状态，避免功放芯片因持续发热而烧坏。从而解决了功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
[0036]具体地，功放电路还包括用于指示功率放大模块50工作状态的状态显示模块80，状态显示模块80连接解码芯片40的状态指示控制端，状态显示模块80根据解码芯片40输出的状态指示控制信号，指示功率放大模块50的工作状态。
[0037]在本实施例中，在功率放大模块50的工作状态为正常工作状态、超载状态或者保护状态时，通过状态显示模块80将功率放大模块50的三种工作状态以不同显示状态进行显示，以便使用者根据状态显示模块80的显示状态判断当前的功率放大模块50工作状态，以免造成误操作。
[0038]一并参照图1和图2，其中图2为本实用新型功放电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0039]如图2所不电路，音频信号输入端10包括左声道音频信号输入端L_IN和右声道音频信号输入端R_IN ;信号放大模块20包括第一运算放大器Al、第二运算放大器A2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。
[0040]第一运算放大器Al的反相输入端经由第一电阻Rl与左声道音频信号输入端L_IN连接，第一运算放大器Al的同相输入端接地，第一运算放大器Al的输出端连接至模数转换模块30 ;第二电阻R2连接于第一运算放大器Al的输出端和反相输入端之间。
[0041]第二运算放大器A2的反相输入端经由第三电阻R3与右声道音频信号输入端R_IN连接，第二运算放大器A2的同相输入端接地，第一运算放大器Al的输出端连接至模数转换模块30 ;第四电阻R4连接于第二运算放大器A2的输出端和反相输入端之间。
[0042]具体地，模数转换模块30包括模数转换芯片Ul，模数转换芯片Ul包括右声道模拟输入脚AINR、左声道模拟输入脚AINL、模式选择脚CKS、掉电/复位脚TON、数据时钟输出脚BCLK、主时钟输出脚MCLK、帧时钟输出脚LRCK、数据输出脚SDT0。
[0043]右声道模拟输入脚AINR与第一运算放大器Al的输出端连接,左声道模拟输入脚AINL与第二运算放大器A2的输出端连接，模式选择脚CKS与解码芯片40的第一 GPIO 口GPIOl连接，掉电/复位脚PDN与解码芯片40的第二 GPIO 口 GP102连接，数据时钟输出脚BCLK与解码芯片40的第三GPIO 口 GP103连接，主时钟输出脚MCLK与解码芯片40的第四GPIO 口 GP104连接，帧时钟输出脚LRCK与解码芯片40的第五GPIO 口 GP105连接，数据输出脚SDTO与解码芯片40的第六GPIO 口 GP106连接。
[0044]具体地，音频信号输出端70包括右声道音频信号输出端R_0UT和左声道音频信号输出端R_0UT ;功率放大模块50包括第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8。
[0045]第三运算放大器A3的同相输入端与解码芯片40的第七GPIO 口 GP107连接，第三运算放大器A3的反相输入端经由第五电阻R5接地，第三运算放大器A3的输出端与右声道音频信号输出端R_0UT连接；第六电阻R6连接于第三运算放大器A3的输出端和反相输入端之间。
[0046]第四运算放大器A4的同相输入端与解码芯片40的第八GPIO 口 GP108连接，第四运算放大器A4的反相输入端经由第七电阻R7接地，第四运算放大器A4的输出端与左声道音频信号输出端R_OUT连接；第八电阻R8连接于第四运算放大器A4的输出端和反相输入端之间。
[0047]具体地，电源控制模块60包括模拟开关芯片U2、第一稳压芯片U3、第二稳压芯片U4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、正电输入端VCC_IN和负电输入端VSS_IN;模拟开关芯片U2包括第一独立输入输出脚X0、第二独立输入输出脚X1、第三独立输入输出脚X2、第四独立输入输出脚YO、第五独立输入输出脚Yl、第六独立输入输出脚Y2、第一选择输入脚A、第二选择输入脚B、第一公用输入输出脚X和第二公用输入输出脚Y ；
[0048]第一独立输入输出脚XO经由第九电阻R9接地，第二独立输入输出脚Xl经由第十电阻RlO接地，第三独立输入输出脚X2经由第十一电阻Rll接地，第四独立输入输出脚YO经由第十二电阻R12接地，第五独立输入输出脚Yl经由第十三电阻R13接地，第六独立输入输出脚Y2经由第十四电阻R14接地；第一选择输入脚A与解码芯片40的第九GPIO 口GP109连接，第二选择输入脚B与解码芯片40的第十GPIO 口 GP1010连接；
[0049]第一稳压芯片U3的输入脚INl与正电输入端VCC_IN连接,第一稳压芯片U3的可调脚ADJl与第一公用输入输出脚X连接，且经由第十五电阻R15与第一稳压芯片U3的输出脚OUTl连接，第一稳压芯片U3的输出脚OUTl分别与第三运算放大器A3的正供电端和第四运算放大器A4的正供电端连接；
[0050]第二稳压芯片U4的输入脚IN2与负电输入端VSS_IN连接，第二稳压芯片U4的可调脚ADJ2与第二公用输入输出脚Y连接，且经由第十六电阻R16与第二稳压芯片U4的输出脚0UT2连接，第二稳压芯片U4的输出脚0UT2分别与第三运算放大器A3的负供电端和第四运算放大器A4的负供电端连接。
[0051]进一步地，状态显示模块80包括电源输入端PWR、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一发光管LED1、第二发光管LED2和第三发光管LED3。
[0052]第一三极管Ql的基极与解码芯片40的第十一 GPIO 口 GPIOl I连接，第一三极管Ql的发射极接地，第一三极管Ql的集电极与第一发光管LEDl的阴极连接，第一发光管LEDl的阳极与电源输入端PWR连接。
[0053]第二三极管Q2的基极与解码芯片40的第十二 GPIO 口 GP1012连接，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极与第二发光管LED2的阴极连接，第二发光管LED2的阳极与电源输入端PWR连接。
[0054]第三三极管Q3的基极与解码芯片40的第十三GPIO 口 GP1013连接，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极与第一发光管LEDl的阴极连接，第三发光管LED3的阳极与电源输入端PWR连接。
[0055] 本实用新型功放电路的工作原理具体描述如下:
[0056]模拟音频信号从右声道音频信号输入端R_IN输入到第一运算放大器Al的反相输入端，经过第一运算放大器Al放大后输出至模数转换芯片Ul的右声道模拟输入脚AINR ；模拟音频信号从左声道音频信号输入端L_IN输入到第二运算放大器A2的反相输入端，经过第二运算放大器A2放大后输出至模数转换芯片Ul的左声道模拟输入脚AINL ;模数转换芯片Ul对接收到的模拟音频信号进行模数转换处理，将该模拟音频信号转换为数字音频信号，并将该字音频信号通过输出至解码芯片40，解码芯片40通过其第一 GPIO 口 GPIOl至第六GPIO 口 GP106接收该数字音频信号，并采集该数字音频信号的电压值，根据采集到的电压值，计算出该数字音频信号转换为模拟音频信号，并经过功率放大模块50进行功率放大后的模拟音频信号电压值。在本实施例中，第三运算放大器A3和第四运算放大器A4为一功放芯片内部的运算放大器，解码芯片40将该模拟音频信号电压值与功放芯片的供电电压进行比较，根据比较结果判断功率放大模块50的工作状态。
[0057]当经过功率放大模块50进行功率放大后的模拟音频信号电压值小于或者等于功放芯片的供电电压时，解码芯片40判断功率放大模块50为正常工作状态，解码芯片40的第九GPIO 口 GP109和第十GPIO 口 GP1010输出的控制信号保持为低电平不变，从而模拟开关芯片U2的第一选择输入脚A、第二选择输入脚B均为低电平,此时,第一公用输入输出脚X与第一独立输入输出脚XO内部连通，第二公用输入输出脚Y与第四独立输入输出脚YO内部连通，第一独立输入输出脚XO的内部电阻与第九电阻R9连通，第四独立输入输出脚YO的内部电阻与第十二电阻R12连通，从而根据第九电阻R9、第十五电阻R15所设定的阻值，第一稳压芯片U3输出的供电电压为功放芯片正常工作所需的正电压(如+15V),根据第十二电阻R12、第十六电阻R16所设定的阻值，第二稳压芯片U4输出的供电电压为功放芯片正常工作所需的负电压(如-15V)，以供功放芯片正常工作。同时，解码芯片40的第十一GPIO 口 GPIOll输出高电平的状态指示信号至第一三极管Ql的基极，第一三极管Ql导通，从而第一发光管LEDl发光指示当前功率放大模块50处于正常工作状态。
[0058]当经过功率放大模块50进行功率放大后的模拟音频信号电压值大于功放芯片的供电电压时，解码芯片40判断功率放大模块50为超载状态，解码芯片40的第九GPIO 口GP109输出的控制信号变为高电平，第十GPIO 口 GP1010输出的控制信号保持为低电平不变，从而模拟开关芯片U2的第一选择输入脚A也变为高电平，第二选择输入脚B为低电平，此时，第一公用输入输出脚X与第二独立输入输出脚Xl内部连通，第二公用输入输出脚Y与第五独立输入输出脚Yl内`部连通，第二独立输入输出脚Xl的内部电阻与第十电阻RlO连通，第五独立输入输出脚Yl的内部电阻与第十三电阻R13连通，从而切换第一稳压芯片U3和第二稳压芯片U4的供电电压输出，即根据第十电阻R10、第十五电阻R15所设定的阻值，第一稳压芯片U3输出的供电电压高于功放芯片正常工作所需的正电压(如+18V),根据第十三电阻R13、第十六电阻R16所设定的阻值，第二稳压芯片U4输出的供电电压也高于功放芯片正常工作所需的负电压(如-18V)，使得功放芯片进入超载状态，进而使得功放芯片输出的模拟音频信号不失真。同时，解码芯片40的第十二 GPIO 口 GP1012输出高电平的状态指示信号至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2导通，从而第二发光管LED2发光指示当前功率放大模块50处于超载状态。
[0059]解码芯片40判断功率放大模块50为超载状态后，解码芯片40开始计时，记录功率放大模块50进入超载状态的时间。当功率放大模块50进入超载状态的时间过长，超过所预设超载时间(如5s)时，解码芯片40的第九GPIO 口 GP109输出的控制信号变为低电平，第十GPIO 口 GP1010输出的控制信号变为高电平，从而模拟开关芯片U2的第一选择输入脚A也变为低电平，第二选择输入脚B变为高电平，此时，第一公用输入输出脚X与第三独立输入输出脚X2内部连通，第二公用输入输出脚Y与第六独立输入输出脚Y2内部连通，第三独立输入输出脚X2的内部电阻与第十一电阻Rll连通，第六独立输入输出脚Y2的内部电阻与第十四电阻R14连通，从而切换第一稳压芯片U3和第二稳压芯片U4的供电电压输出，即根据第i 电阻R11、第十五电阻R15所设定的阻值,第一稳压芯片U3输出的供电电压远低于功放芯片正常工作所需的正电压(如+1.25V)，根据第十四电阻R14、第十六电阻R16所设定的阻值，第二稳压芯片U4输出的供电电压也远低于功放芯片正常工作所需的负电压(如-1.25V)，使得功率放大模块50中第三运算放大器A3和第四运算放大器A4不能正常工作，功率放大模块50进入保护状态，从而实现对第三运算放大器A3和第四运算放大器A4，即功放芯片的保护，以免功放芯片因发热时间过长而烧坏，延长功放芯片的使用寿命。
[0060]本实用新型还提出一种音视频播放设备，该音视频播放设备包括功放电路，该功放电路的电路结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照上述实施例，此处不再赘述。
[0061]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种功放电路，其特征在于，包括音频信号输入端、音频信号输出端、用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理的信号放大模块、用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号的模数转换模块、用于采集所述数字音频信号的电压值并对所述数字音频信号解码并转换为模拟音频信号的解码芯片、用于对所述解码芯片输出的模拟音频信号进行功率放大处理的功率放大模块，以及包括用于根据所述解码芯片输出的控制信号切换供电电压输出以控制所述功率放大模块工作状态的电源控制模块；其中， 所述信号放大模块的输入端与所述音频信号输入端连接，输出端与所述模数转换模块的输入端连接；所述解码芯片的输入端与所述模数转换模块的输出端连接，所述解码芯片的输出端与所述功率放大模块的输入端连接，所述解码芯片的供电控制端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的输出端与所述功率放大模块的供电端连接，所述功率放大模块的输出端与所述音频信号输出端连接。
2.如权利要求1所述的功放电路，其特征在于，所述音频信号输入端包括左声道音频信号输入端和右声道音频信号输入端；所述信号放大模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻； 所述第一运算放大器的反相输入端经由所述第一电阻与所述左声道音频信号输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第二电阻连接于所述第一运算放大器的输出端和反相输入端之间； 所述第二运算放大器的反相 输入端经由所述第三电阻与所述右声道音频信号输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第四电阻连接于所述第二运算放大器的输出端和反相输入端之间。
3.如权利要求2所述的功放 电路，其特征在于，所述模数转换模块包括模数转换芯片，所述模数转换芯片包括右声道模拟输入脚、左声道模拟输入脚、模式选择脚、掉电/复位脚、数据时钟输出脚、主时钟输出脚、帧时钟输出脚、数据输出脚； 所述右声道模拟输入脚与所述第一运算放大器的输出端连接，所述左声道模拟输入脚与所述第二运算放大器的输出端连接，所述模式选择脚与所述解码芯片的第一 GPIO 口连接，所述掉电/复位脚与所述解码芯片的第二 GPIO 口连接，所述数据时钟输出脚与所述解码芯片的第三GPIO 口连接，所述主时钟输出脚与所述解码芯片的第四GPIO 口连接，所述帧时钟输出脚与所述解码芯片的第五GPIO 口连接，所述数据输出脚与所述解码芯片的第六GPIO 口连接。
4.如权利要求3所述的功放电路，其特征在于，所述音频信号输出端包括右声道音频信号输出端和左声道音频信号输出端；所述功率放大模块包括第三运算放大器、第四运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻； 所述第三运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第七GPIO 口连接，所述第三运算放大器的反相输入端经由所述第五电阻接地，所述第三运算放大器的输出端与所述右声道音频信号输出端连接；所述第六电阻连接于所述第三运算放大器的输出端和反相输入端之间； 所述第四运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第八GPIO 口连接，所述第四运算放大器的反相输入端经由所述第七电阻接地，所述第四运算放大器的输出端与所述左声道音频信号输出端连接；所述第八电阻连接于所述第四运算放大器的输出端和反相输入端之间。
5.如权利要求4所述的功放电路，其特征在于，所述电源控制模块包括模拟开关芯片、第一稳压芯片、第二稳压芯片、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、正电输入端和负电输入端；所述模拟开关芯片包括第一独立输入输出脚、第二独立输入输出脚、第三独立输入输出脚、第四独立输入输出脚、第五独立输入输出脚、第六独立输入输出脚、第一选择输入脚、第二选择输入脚、第一公用输入输出脚和第二公用输入输出脚； 所述第一独立输入输出脚经由所述第九电阻接地，所述第二独立输入输出脚经由所述第十电阻接地，所述第三独立输入输出脚经由所述第十一电阻接地，所述第四独立输入输出脚经由所述第十二电阻接地，所述第五独立输入输出脚经由所述第十三电阻接地，所述第六独立输入输出脚经由所述第十四电阻接地；所述第一选择输入脚与所述解码芯片的第九GPIO 口连接，所述第二选择输入脚与所述解码芯片的第十GPIO 口连接； 所述第一稳压芯片的输入脚与所述正电输入端连接，所述第一稳压芯片的可调脚与所述第一公用输入输出脚连接，且经由所述第十五电阻与所述第一稳压芯片的输出脚连接，所述第一稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的正供电端和所述第四运算放大器的正供电端连接； 所述第二稳压芯片的输入脚与所述负电输入端连接，所述第二稳压芯片的可调脚与所述第二公用输入输出脚连接，且经由所述第十六电阻与所述第二稳压芯片的输出脚连接，所述第二稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的负供电端和所述第四运算放大器的负供电端连接。
6.如权利要求1所述的功放电路，其特征在于，所述功放电路还包括用于指示所述功率放大模块工作状态的状态显示模块，所述状态显示模块连接所述解码芯片的状态指示控制端，所述状态显示模块根据所述解码芯片输出的状态指示控制信号，指示所述功率放大模块的工作状态。
7.所述如权利要`求6所述的功放电路，其特征在于，所述状态显示模块包括电源输入端、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一发光管、第二发光管和第三发光管； 所述第一三极管的基极与所述解码芯片的第十一 GPIO 口连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第一发光管的阳极与所述电源输入端连接； 所述第二三极管的基极与所述解码芯片的第十二 GPIO 口连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第二发光管的阴极连接，所述第二发光管的阳极与所述电源输入端连接； 所述第三三极管的基极与所述解码芯片的第十三GPIO 口连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第三发光管的阳极与所述电源输入端连接。
8.一种音视频播放设备，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的功放电路。
【文档编号】H03F1/32GK203406834SQ201320430171
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】孟晓鹏, 郭璇, 刘昆, 刘玉斌 申请人:西安Tcl软件开发有限公司
【专利摘要】本实用新型公开一种功放电路和音视频播放设备，其中功放电路包括音频信号输入端、音频信号输出端、信号放大模块、模数转换模块、解码芯片、功率放大模块和电源控制模块。本实用新型的功放电路，通过模数转换模块将经信号放大模块放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号，通过解码芯片采集数字音频信号的电压值，并控制电源控制模块切换功率放大模块的供电电压输出，进而在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块进入超载状态，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块进入保护状态。从而解决了功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
【专利说明】功放电路和音视频播放设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及影音【技术领域】，尤其涉及一种功放电路和音视频播放设备。
【背景技术】
[0002]现有的功放电路大多通过直流稳压模块供电，通常有两种处理方式:一种是为了防止烧坏功放芯片，将功放电路的供电电压稳定在较低电压的水平，这是一种较为保险的方案，但是又导致一个问题:当输入音频信号较大时，经过功放芯片放大处理后输出的音频信号出现削顶失真，使得音视频播放设备播放的声音不清晰、不稳定，给用户带来不好的体验；另一种是将供电电压稳定在较高电压等级，然而这使得功放芯片长期处于超负荷状态，缩短功放芯片的使用寿命，甚至烧坏功放芯片。
实用新型内容
[0003]本实用新型的主要目的是提出一种功放电路和音视频播放设备，旨在解决功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型提出一种功放电路，该功放电路包括音频信号输入端、音频信号输出端、用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理的信号放大模块、用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号的模数转换模块、用于采集所述数字音频信号的电压值并对所述数字音频信号解码并转换为模拟音频信号的解码芯片、用于对所述解码芯片输出的模拟音频信号进行功率放大处理的功率放大模块，以及包括用于根据所述解码芯片输出的控制信号切换供电电压输出以控制所述功率放大模块工作状态的电源控制模块；其中，
[0005]所述信号放大模块的输入端与所述音频信号输入端连接，输出端与所述模数转换模块的输入端连接；所述解码芯片的输入端与所述模数转换模块的输出端连接，所述解码芯片的输出端与所述功率放大模块的输入端连接，所述解码芯片的供电控制端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的输出端与所述功率放大模块的供电端连接，所述功率放大模块的输出端与所述音频信号输出端连接。
[0006]优选地，所述音频信号输入端包括左声道音频信号输入端和右声道音频信号输入端；所述信号放大模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
[0007]所述第一运算放大器的反相输入端经由所述第一电阻与所述左声道音频信号输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第二电阻连接于所述第一运算放大器的输出端和反相输入端之间；
[0008]所述第二运算放大器的反相输入端经由所述第三电阻与所述右声道音频信号输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第四电阻连接于所述第二运算放大器的输出端和反相输入端之间。
[0009]优选地，所述模数转换模块包括模数转换芯片，所述模数转换芯片包括右声道模拟输入脚、左声道模拟输入脚、模式选择脚、掉电/复位脚、数据时钟输出脚、主时钟输出脚、帧时钟输出脚、数据输出脚；
[0010]所述右声道模拟输入脚与所述第一运算放大器的输出端连接，所述左声道模拟输入脚与所述第二运算放大器的输出端连接，所述模式选择脚与所述解码芯片的第一 GPIO(General Purpose Input Output,通用输入/输出)口连接,所述掉电/复位脚与所述解码芯片的第二 GPIO 口连接，所述数据时钟输出脚与所述解码芯片的第三GPIO 口连接，所述主时钟输出脚与所述解码芯片的第四GPIO 口连接，所述帧时钟输出脚与所述解码芯片的第五GPIO 口连接，所述数据输出脚与所述解码芯片的第六GPIO 口连接。
[0011]优选地，所述音频信号输出端包括右声道音频信号输出端和左声道音频信号输出端；所述功率放大模块包括第三运算放大器、第四运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；
[0012]所述第三运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第七GPIO 口连接，所述第三运算放大器的反相输入端经由所述第五电阻接地，所述第三运算放大器的输出端与所述右声道音频信号输出端连接；所述第六电阻连接于所述第三运算放大器的输出端和反相输入端之间；
[0013]所述第四运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第八GPIO 口连接，所述第四运算放大器的反相输入端经由所述第七电阻接地，所述第四运算放大器的输出端与所述左声道音频信号输出端连接；所述第八电阻连接于所述第四运算放大器的输出端和反相输入端之间。
[0014]优选地，所述电源控制模块包括模拟开关芯片、第一稳压芯片、第二稳压芯片、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、正电输入端和负电输入端；所述模拟开关芯片包括第一独立输入输出脚、第二独立输入输出脚、第三独立输入输出脚、第四独立输入输出脚、第五独立输入输出脚、第六独立输入输出脚、第一选择输入脚、第二选择输入脚、第一公用输入输出脚和第二公用输入输出脚；
[0015]所述第一独立输入输出脚经由所述第九电阻接地，所述第二独立输入输出脚经由所述第十电阻接地，所述第三独立输入输出脚经由所述第十一电阻接地，所述第四独立输入输出脚经由所述第十二电阻接地，所述第五独立输入输出脚经由所述第十三电阻接地，所述第六独立输入输出脚经由所述第十四电阻接地；所述第一选择输入脚与所述解码芯片的第九GPIO 口连接，所述第二选择输入脚与所述解码芯片的第十GPIO 口连接；
[0016]所述第一稳压芯片的输入脚与所述正电输入端连接，所述第一稳压芯片的可调脚与所述第一公用输入输出脚连接，且经由所述第十五电阻与所述第一稳压芯片的输出脚连接，所述第一稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的正供电端和所述第四运算放大器的正供电端连接；
[0017]所述第二稳压芯片的输入脚与所述负电输入端连接，所述第二稳压芯片的可调脚与所述第二公用输入输出脚连接，且经由所述第十六电阻与所述第二稳压芯片的输出脚连接，所述第二稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的负供电端和所述第四运算放大器的负供电端连接。
[0018]优选地，所述功放电路还包括用于指示所述功率放大模块工作状态的状态显示模块，所述状态显示模块连接所述解码芯片的状态指示控制端，所述状态显示模块根据所述解码芯片输出的状态指示控制信号，指示所述功率放大模块的工作状态。
[0019]优选地，所述状态显示模块包括电源输入端、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一发光管、第二发光管和第三发光管；
[0020]所述第一三极管的基极与所述解码芯片的第十一 GPIO 口连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第一发光管的阳极与所述电源输入端连接；
[0021]所述第二三极管的基极与所述解码芯片的第十二 GPIO 口连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第二发光管的阴极连接，所述第二发光管的阳极与所述电源输入端连接；
[0022]所述第三三极管的基极与所述解码芯片的第十三GPIO 口连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第三发光管的阳极与所述电源输入端连接。
[0023]本实用新型还提出一种音视频播放设备，该音视频播放设备包括功放电路，该功放电路包括音频信号输入端、音频信号输出端、用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理的信号放大模块、用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号的模数转换模块、用于采集所述数字音频信号的电压值并对所述数字音频信号解码并转换为模拟音频信号的解码芯片、用于对所述解码芯片输出的模拟音频信号进行功率放大处理的功率放大模块，以及包括用于根据所述解码芯片输出的控制信号切换供电电压输出以控制所述功率放大模块工作状态的电源控制模块；其中，
[0024]所述信号放大模块的输入端与所述音频信号输入端连接，输出端与所述模数转换模块的输入端连接；所述解码芯片的输入端与所述模数转换模块的输出端连接，所述解码芯片的输出端与所述功率放大模块的输入端连接，所述解码芯片的供电控制端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的输出端与所述功率放大模块的供电端连接，所述功率放大模块的输出端与所述音频信号输出端连接。
[0025]本实用新型提出的功放电路，从音频信号输入端输入的模拟音频信号，通过信号放大模块的信号放大处理，并经模数转换模块的模数转换处理后转换为数字音频信号，解码芯片采集数字音频信号的电压值，并输出控制信号控制电源控制模块切换功率放大模块的供电电压输出，进而控制功率放大模块的工作状态，以在功放电路不超载时，控制功率放大模块进入正常工作状态，在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块进入超载状态，使得输出的音频信号不失真，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块进入保护状态，避免功放芯片因持续发热而烧坏。从而解决了功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1为本实用新型功放电路较佳实施例的原理框图；
[0027]图2为本实用新型功放电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0028]本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。
【具体实施方式】
[0029]以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]本实用新型提出一种功放电路。
[0031]参照图1，图1为本实用新型本实用新型功放电路较佳实施例的原理框图。
[0032]本实用新型较佳实施例中，功放电路包括音频信号输入端10、音频信号输出端70、信号放大模块20、模数转换模块30、解码芯片40、功率放大模块50和电源控制模块60。信号放大模块20用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理，模数转换模块30用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号，解码芯片40用于采集数字音频信号的电压值并对数字音频信号解码并转换为模拟音频信号，功率放大模块50用于对解码芯片40输出的模拟音频信号进行功率放大处理，电源控制模块60用于根据解码芯片40输出的控制信号切换供电电压输出以控制功率放大模块50工作状态，状态显示模块80用于指示状态功率放大模块50的工作状态。
[0033]其中，信号放大模块20的输入端与音频信号输入端10连接，输出端与模数转换模块30的输入端连接；解码芯片40的输入端与模数转换模块30的输出端连接，解码芯片40的输出端与功率放大模块50的输入端连接，解码芯片40的供电控制端与电源控制模块60的输入端连接；电源控制模块60的输出端与功率放大模块50的供电端连接，功率放大模块50的输出端与音频信号输出端70连接。
[0034]在本实施例中，信号放大模块20将从音频信号输入端10输入的模拟音频信号进行信号放大处理，并将经放大后的模拟音频信号输出至模数转换模块30，模数转换模块30对经放大后的模拟音频信号进行模数转换处理后，转换为数字音频信号，并将该数字音频信号输出至解码芯片40，解码芯片40采集该数字音频信号的电压值，根据采集到的数字音频信号的电压值，输出相应电平逻辑状态的控制信号至电源控制模块60，电源控制模块60根据该控制信号切换功率放大模块50的供电电压输出，以控制功率放大模块50的工作状态，以在功放电路不超载时，控制功率放大模块50进入正常工作状态，在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块50进入超载状态，使得输出的音频信号不失真，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块50进入保护状态，避免功放芯片因持续发热而烧坏；而且解码芯片40对数字音频信号解码并转换为模拟音频信号，将该模拟音频信号输出至功率放大模块50，功率放大模块50将该模拟音频信号进行功率放大处理，并将经功率放大处理后的模拟音频信号从音频信号输出端70输出，使得音视频播放设备正常播放。
[0035]相对于现有技术，本实用新型提出的功放电路，通过解码芯片40采集数字音频信号的电压值，并控制电源控制模块60切换功率放大模块50的供电电压输出，进而控制功率放大模块50的工作状态，以在功放电路不超载时，控制功率放大模块50进入正常工作状态，在功放电路短时间内超载时，控制功率放大模块50进入超载状态，使得输出的音频信号不失真，在功放电路长时间超载时，控制功率放大模块50进入保护状态，避免功放芯片因持续发热而烧坏。从而解决了功放电路短时间内超载导致音频信号出现削顶失真的问题，同时在功放电路长时间超载时，实现对功放芯片的保护，延长功放芯片的使用寿命。
[0036]具体地，功放电路还包括用于指示功率放大模块50工作状态的状态显示模块80，状态显示模块80连接解码芯片40的状态指示控制端，状态显示模块80根据解码芯片40输出的状态指示控制信号，指示功率放大模块50的工作状态。
[0037]在本实施例中，在功率放大模块50的工作状态为正常工作状态、超载状态或者保护状态时，通过状态显示模块80将功率放大模块50的三种工作状态以不同显示状态进行显示，以便使用者根据状态显示模块80的显示状态判断当前的功率放大模块50工作状态，以免造成误操作。
[0038]一并参照图1和图2，其中图2为本实用新型功放电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0039]如图2所不电路，音频信号输入端10包括左声道音频信号输入端L_IN和右声道音频信号输入端R_IN ;信号放大模块20包括第一运算放大器Al、第二运算放大器A2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。
[0040]第一运算放大器Al的反相输入端经由第一电阻Rl与左声道音频信号输入端L_IN连接，第一运算放大器Al的同相输入端接地，第一运算放大器Al的输出端连接至模数转换模块30 ;第二电阻R2连接于第一运算放大器Al的输出端和反相输入端之间。
[0041]第二运算放大器A2的反相输入端经由第三电阻R3与右声道音频信号输入端R_IN连接，第二运算放大器A2的同相输入端接地，第一运算放大器Al的输出端连接至模数转换模块30 ;第四电阻R4连接于第二运算放大器A2的输出端和反相输入端之间。
[0042]具体地，模数转换模块30包括模数转换芯片Ul，模数转换芯片Ul包括右声道模拟输入脚AINR、左声道模拟输入脚AINL、模式选择脚CKS、掉电/复位脚TON、数据时钟输出脚BCLK、主时钟输出脚MCLK、帧时钟输出脚LRCK、数据输出脚SDT0。
[0043]右声道模拟输入脚AINR与第一运算放大器Al的输出端连接,左声道模拟输入脚AINL与第二运算放大器A2的输出端连接，模式选择脚CKS与解码芯片40的第一 GPIO 口GPIOl连接，掉电/复位脚PDN与解码芯片40的第二 GPIO 口 GP102连接，数据时钟输出脚BCLK与解码芯片40的第三GPIO 口 GP103连接，主时钟输出脚MCLK与解码芯片40的第四GPIO 口 GP104连接，帧时钟输出脚LRCK与解码芯片40的第五GPIO 口 GP105连接，数据输出脚SDTO与解码芯片40的第六GPIO 口 GP106连接。
[0044]具体地，音频信号输出端70包括右声道音频信号输出端R_0UT和左声道音频信号输出端R_0UT ;功率放大模块50包括第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8。
[0045]第三运算放大器A3的同相输入端与解码芯片40的第七GPIO 口 GP107连接，第三运算放大器A3的反相输入端经由第五电阻R5接地，第三运算放大器A3的输出端与右声道音频信号输出端R_0UT连接；第六电阻R6连接于第三运算放大器A3的输出端和反相输入端之间。
[0046]第四运算放大器A4的同相输入端与解码芯片40的第八GPIO 口 GP108连接，第四运算放大器A4的反相输入端经由第七电阻R7接地，第四运算放大器A4的输出端与左声道音频信号输出端R_OUT连接；第八电阻R8连接于第四运算放大器A4的输出端和反相输入端之间。
[0047]具体地，电源控制模块60包括模拟开关芯片U2、第一稳压芯片U3、第二稳压芯片U4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、正电输入端VCC_IN和负电输入端VSS_IN;模拟开关芯片U2包括第一独立输入输出脚X0、第二独立输入输出脚X1、第三独立输入输出脚X2、第四独立输入输出脚YO、第五独立输入输出脚Yl、第六独立输入输出脚Y2、第一选择输入脚A、第二选择输入脚B、第一公用输入输出脚X和第二公用输入输出脚Y ；
[0048]第一独立输入输出脚XO经由第九电阻R9接地，第二独立输入输出脚Xl经由第十电阻RlO接地，第三独立输入输出脚X2经由第十一电阻Rll接地，第四独立输入输出脚YO经由第十二电阻R12接地，第五独立输入输出脚Yl经由第十三电阻R13接地，第六独立输入输出脚Y2经由第十四电阻R14接地；第一选择输入脚A与解码芯片40的第九GPIO 口GP109连接，第二选择输入脚B与解码芯片40的第十GPIO 口 GP1010连接；
[0049]第一稳压芯片U3的输入脚INl与正电输入端VCC_IN连接,第一稳压芯片U3的可调脚ADJl与第一公用输入输出脚X连接，且经由第十五电阻R15与第一稳压芯片U3的输出脚OUTl连接，第一稳压芯片U3的输出脚OUTl分别与第三运算放大器A3的正供电端和第四运算放大器A4的正供电端连接；
[0050]第二稳压芯片U4的输入脚IN2与负电输入端VSS_IN连接，第二稳压芯片U4的可调脚ADJ2与第二公用输入输出脚Y连接，且经由第十六电阻R16与第二稳压芯片U4的输出脚0UT2连接，第二稳压芯片U4的输出脚0UT2分别与第三运算放大器A3的负供电端和第四运算放大器A4的负供电端连接。
[0051]进一步地，状态显示模块80包括电源输入端PWR、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一发光管LED1、第二发光管LED2和第三发光管LED3。
[0052]第一三极管Ql的基极与解码芯片40的第十一 GPIO 口 GPIOl I连接，第一三极管Ql的发射极接地，第一三极管Ql的集电极与第一发光管LEDl的阴极连接，第一发光管LEDl的阳极与电源输入端PWR连接。
[0053]第二三极管Q2的基极与解码芯片40的第十二 GPIO 口 GP1012连接，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极与第二发光管LED2的阴极连接，第二发光管LED2的阳极与电源输入端PWR连接。
[0054]第三三极管Q3的基极与解码芯片40的第十三GPIO 口 GP1013连接，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极与第一发光管LEDl的阴极连接，第三发光管LED3的阳极与电源输入端PWR连接。
[0055] 本实用新型功放电路的工作原理具体描述如下:
[0056]模拟音频信号从右声道音频信号输入端R_IN输入到第一运算放大器Al的反相输入端，经过第一运算放大器Al放大后输出至模数转换芯片Ul的右声道模拟输入脚AINR ；模拟音频信号从左声道音频信号输入端L_IN输入到第二运算放大器A2的反相输入端，经过第二运算放大器A2放大后输出至模数转换芯片Ul的左声道模拟输入脚AINL ;模数转换芯片Ul对接收到的模拟音频信号进行模数转换处理，将该模拟音频信号转换为数字音频信号，并将该字音频信号通过输出至解码芯片40，解码芯片40通过其第一 GPIO 口 GPIOl至第六GPIO 口 GP106接收该数字音频信号，并采集该数字音频信号的电压值，根据采集到的电压值，计算出该数字音频信号转换为模拟音频信号，并经过功率放大模块50进行功率放大后的模拟音频信号电压值。在本实施例中，第三运算放大器A3和第四运算放大器A4为一功放芯片内部的运算放大器，解码芯片40将该模拟音频信号电压值与功放芯片的供电电压进行比较，根据比较结果判断功率放大模块50的工作状态。
[0057]当经过功率放大模块50进行功率放大后的模拟音频信号电压值小于或者等于功放芯片的供电电压时，解码芯片40判断功率放大模块50为正常工作状态，解码芯片40的第九GPIO 口 GP109和第十GPIO 口 GP1010输出的控制信号保持为低电平不变，从而模拟开关芯片U2的第一选择输入脚A、第二选择输入脚B均为低电平,此时,第一公用输入输出脚X与第一独立输入输出脚XO内部连通，第二公用输入输出脚Y与第四独立输入输出脚YO内部连通，第一独立输入输出脚XO的内部电阻与第九电阻R9连通，第四独立输入输出脚YO的内部电阻与第十二电阻R12连通，从而根据第九电阻R9、第十五电阻R15所设定的阻值，第一稳压芯片U3输出的供电电压为功放芯片正常工作所需的正电压(如+15V),根据第十二电阻R12、第十六电阻R16所设定的阻值，第二稳压芯片U4输出的供电电压为功放芯片正常工作所需的负电压(如-15V)，以供功放芯片正常工作。同时，解码芯片40的第十一GPIO 口 GPIOll输出高电平的状态指示信号至第一三极管Ql的基极，第一三极管Ql导通，从而第一发光管LEDl发光指示当前功率放大模块50处于正常工作状态。
[0058]当经过功率放大模块50进行功率放大后的模拟音频信号电压值大于功放芯片的供电电压时，解码芯片40判断功率放大模块50为超载状态，解码芯片40的第九GPIO 口GP109输出的控制信号变为高电平，第十GPIO 口 GP1010输出的控制信号保持为低电平不变，从而模拟开关芯片U2的第一选择输入脚A也变为高电平，第二选择输入脚B为低电平，此时，第一公用输入输出脚X与第二独立输入输出脚Xl内部连通，第二公用输入输出脚Y与第五独立输入输出脚Yl内`部连通，第二独立输入输出脚Xl的内部电阻与第十电阻RlO连通，第五独立输入输出脚Yl的内部电阻与第十三电阻R13连通，从而切换第一稳压芯片U3和第二稳压芯片U4的供电电压输出，即根据第十电阻R10、第十五电阻R15所设定的阻值，第一稳压芯片U3输出的供电电压高于功放芯片正常工作所需的正电压(如+18V),根据第十三电阻R13、第十六电阻R16所设定的阻值，第二稳压芯片U4输出的供电电压也高于功放芯片正常工作所需的负电压(如-18V)，使得功放芯片进入超载状态，进而使得功放芯片输出的模拟音频信号不失真。同时，解码芯片40的第十二 GPIO 口 GP1012输出高电平的状态指示信号至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2导通，从而第二发光管LED2发光指示当前功率放大模块50处于超载状态。
[0059]解码芯片40判断功率放大模块50为超载状态后，解码芯片40开始计时，记录功率放大模块50进入超载状态的时间。当功率放大模块50进入超载状态的时间过长，超过所预设超载时间(如5s)时，解码芯片40的第九GPIO 口 GP109输出的控制信号变为低电平，第十GPIO 口 GP1010输出的控制信号变为高电平，从而模拟开关芯片U2的第一选择输入脚A也变为低电平，第二选择输入脚B变为高电平，此时，第一公用输入输出脚X与第三独立输入输出脚X2内部连通，第二公用输入输出脚Y与第六独立输入输出脚Y2内部连通，第三独立输入输出脚X2的内部电阻与第十一电阻Rll连通，第六独立输入输出脚Y2的内部电阻与第十四电阻R14连通，从而切换第一稳压芯片U3和第二稳压芯片U4的供电电压输出，即根据第i 电阻R11、第十五电阻R15所设定的阻值,第一稳压芯片U3输出的供电电压远低于功放芯片正常工作所需的正电压(如+1.25V)，根据第十四电阻R14、第十六电阻R16所设定的阻值，第二稳压芯片U4输出的供电电压也远低于功放芯片正常工作所需的负电压(如-1.25V)，使得功率放大模块50中第三运算放大器A3和第四运算放大器A4不能正常工作，功率放大模块50进入保护状态，从而实现对第三运算放大器A3和第四运算放大器A4，即功放芯片的保护，以免功放芯片因发热时间过长而烧坏，延长功放芯片的使用寿命。
[0060]本实用新型还提出一种音视频播放设备，该音视频播放设备包括功放电路，该功放电路的电路结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照上述实施例，此处不再赘述。
[0061]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种功放电路，其特征在于，包括音频信号输入端、音频信号输出端、用于将输入的模拟音频信号进行信号放大处理的信号放大模块、用于将经放大后的模拟音频信号转换为数字音频信号的模数转换模块、用于采集所述数字音频信号的电压值并对所述数字音频信号解码并转换为模拟音频信号的解码芯片、用于对所述解码芯片输出的模拟音频信号进行功率放大处理的功率放大模块，以及包括用于根据所述解码芯片输出的控制信号切换供电电压输出以控制所述功率放大模块工作状态的电源控制模块；其中， 所述信号放大模块的输入端与所述音频信号输入端连接，输出端与所述模数转换模块的输入端连接；所述解码芯片的输入端与所述模数转换模块的输出端连接，所述解码芯片的输出端与所述功率放大模块的输入端连接，所述解码芯片的供电控制端与所述电源控制模块的输入端连接；所述电源控制模块的输出端与所述功率放大模块的供电端连接，所述功率放大模块的输出端与所述音频信号输出端连接。
2.如权利要求1所述的功放电路，其特征在于，所述音频信号输入端包括左声道音频信号输入端和右声道音频信号输入端；所述信号放大模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻； 所述第一运算放大器的反相输入端经由所述第一电阻与所述左声道音频信号输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第二电阻连接于所述第一运算放大器的输出端和反相输入端之间； 所述第二运算放大器的反相 输入端经由所述第三电阻与所述右声道音频信号输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接至所述模数转换模块；所述第四电阻连接于所述第二运算放大器的输出端和反相输入端之间。
3.如权利要求2所述的功放 电路，其特征在于，所述模数转换模块包括模数转换芯片，所述模数转换芯片包括右声道模拟输入脚、左声道模拟输入脚、模式选择脚、掉电/复位脚、数据时钟输出脚、主时钟输出脚、帧时钟输出脚、数据输出脚； 所述右声道模拟输入脚与所述第一运算放大器的输出端连接，所述左声道模拟输入脚与所述第二运算放大器的输出端连接，所述模式选择脚与所述解码芯片的第一 GPIO 口连接，所述掉电/复位脚与所述解码芯片的第二 GPIO 口连接，所述数据时钟输出脚与所述解码芯片的第三GPIO 口连接，所述主时钟输出脚与所述解码芯片的第四GPIO 口连接，所述帧时钟输出脚与所述解码芯片的第五GPIO 口连接，所述数据输出脚与所述解码芯片的第六GPIO 口连接。
4.如权利要求3所述的功放电路，其特征在于，所述音频信号输出端包括右声道音频信号输出端和左声道音频信号输出端；所述功率放大模块包括第三运算放大器、第四运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻； 所述第三运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第七GPIO 口连接，所述第三运算放大器的反相输入端经由所述第五电阻接地，所述第三运算放大器的输出端与所述右声道音频信号输出端连接；所述第六电阻连接于所述第三运算放大器的输出端和反相输入端之间； 所述第四运算放大器的同相输入端与所述解码芯片的第八GPIO 口连接，所述第四运算放大器的反相输入端经由所述第七电阻接地，所述第四运算放大器的输出端与所述左声道音频信号输出端连接；所述第八电阻连接于所述第四运算放大器的输出端和反相输入端之间。
5.如权利要求4所述的功放电路，其特征在于，所述电源控制模块包括模拟开关芯片、第一稳压芯片、第二稳压芯片、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、正电输入端和负电输入端；所述模拟开关芯片包括第一独立输入输出脚、第二独立输入输出脚、第三独立输入输出脚、第四独立输入输出脚、第五独立输入输出脚、第六独立输入输出脚、第一选择输入脚、第二选择输入脚、第一公用输入输出脚和第二公用输入输出脚； 所述第一独立输入输出脚经由所述第九电阻接地，所述第二独立输入输出脚经由所述第十电阻接地，所述第三独立输入输出脚经由所述第十一电阻接地，所述第四独立输入输出脚经由所述第十二电阻接地，所述第五独立输入输出脚经由所述第十三电阻接地，所述第六独立输入输出脚经由所述第十四电阻接地；所述第一选择输入脚与所述解码芯片的第九GPIO 口连接，所述第二选择输入脚与所述解码芯片的第十GPIO 口连接； 所述第一稳压芯片的输入脚与所述正电输入端连接，所述第一稳压芯片的可调脚与所述第一公用输入输出脚连接，且经由所述第十五电阻与所述第一稳压芯片的输出脚连接，所述第一稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的正供电端和所述第四运算放大器的正供电端连接； 所述第二稳压芯片的输入脚与所述负电输入端连接，所述第二稳压芯片的可调脚与所述第二公用输入输出脚连接，且经由所述第十六电阻与所述第二稳压芯片的输出脚连接，所述第二稳压芯片的输出脚分别与所述第三运算放大器的负供电端和所述第四运算放大器的负供电端连接。
6.如权利要求1所述的功放电路，其特征在于，所述功放电路还包括用于指示所述功率放大模块工作状态的状态显示模块，所述状态显示模块连接所述解码芯片的状态指示控制端，所述状态显示模块根据所述解码芯片输出的状态指示控制信号，指示所述功率放大模块的工作状态。
7.所述如权利要`求6所述的功放电路，其特征在于，所述状态显示模块包括电源输入端、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一发光管、第二发光管和第三发光管； 所述第一三极管的基极与所述解码芯片的第十一 GPIO 口连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第一发光管的阳极与所述电源输入端连接； 所述第二三极管的基极与所述解码芯片的第十二 GPIO 口连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第二发光管的阴极连接，所述第二发光管的阳极与所述电源输入端连接； 所述第三三极管的基极与所述解码芯片的第十三GPIO 口连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第一发光管的阴极连接，所述第三发光管的阳极与所述电源输入端连接。
8.一种音视频播放设备，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的功放电路。
【文档编号】H03F1/32GK203406834SQ201320430171
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】孟晓鹏, 郭璇, 刘昆, 刘玉斌 申请人:西安Tcl软件开发有限公司
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