隔离多输出的功率放大器 本发明涉及一种改进的功率放大器，更确切地说，涉及一种多输出的功率放大器以及含有这种放大器的多路扬声器系统。
图1表示一种常规的功率放大器。该放大器由两级放大器组成：接有电流放大器53的电压放大器50，电流放大器53的输入端连接到电压放大器的输出端。一个反馈电阻52通常连接在电压放大器50的输入端与电流放大器53的输出端之间，以便降低由放大器非线性和/或频率响应变化所引起的畸变失真。
这种形式的功率放大器常用于驱动多路扬声器的声频系统。图2和图3为含有上述形式功率放大器的两路常规的扬声器结构。图2和图3中的两路扬声器包含：一个放大部分(包含一个或两个放大器)、一个低音扬声器25，用以滤去已放大信号的高频分量而发出其低频分量以及一个高音扬声器30，用以滤去已放大信号的低频分量而发出其高频分量。“高频”和“低频”的选择可以通过对低音扬声器和高音扬声器的滤波器部件，选择适当的数值来实现。
图2示出“双缆式”放大装置，其中，一个输入信号被加到单级功率放大器15的输入端，被放大的信号在放大器输出端28分别送到两根电缆35、36，该信号然后输送到低音扬声器25和高音扬声器30。图3示出“双放大式”放大装置，其中一个信号被输入到两个放大器17、20地输入端。放大器17的输出端经电缆35连接到低音扬声器25，另一放大器20的输出端经电缆36连接到高音扬声器30。图2和图3表示了两种现有技术的装置，其中的每一个都具有严重的缺点。
图2中，一个以上的扬声器部件(即低音扬声器25和高音扬声器30)被连接到单级放大器15，其通常会导致产生不希望有的和不可预料的畸变失真，这种失真是由于扬声器部件输出负载的各个不同电抗相互作用所引起的。对此，采用图3所示的结构可以避免，该结构采用多个功率放大器，以保证各扬声器部件之间的隔离。然而，当对每个扬声器部件采用单独的功率放大器以实现高度隔离时，由于“同类的”电气部件中固有的差异，完全不同的信号通常会被输送到每个部件。对于高保真度的声频系统而言，尤其不希望出现这种现象。另外，给每个扬声器部件配备一个单独的放大器，对扬声器系统来说，将增加可观的费用。
因此，需要提供这样一种多输出的放大器，其中，一个放大器的输出与其它输出实现充分隔离，同时使各输出信号之间保持相对的均匀。
本发明提供的隔离多输出功率放大装置分为两级。一单级电压放大器用作输入放大级，数个电流放大器用作第二放大级。各电流放大器的输入端共同连接到电压放大器的输出端。一个反馈电路连接在各电流放大器的输出端和该电压放大器的输入端之间。这种放大装置特别适用于驱动多路扬声器的声频系统，因为具有利用多个功放的隔离的优点，同时与原有的多个放大器装置相比，其输出信号保持了最大的均匀性。
本发明一个实施例的反馈电路，其中包含连接在一个或多个电流放大器的输出端与各电压放大器输入端之间的晶体管，用以在各电流放大器的输出之间增强隔离。
根据本发明的另一个实施例的电压放大器包含一个差分电压放大级、一个在该差分放大级的输出端处的有源负载放大级，如果需要驱动各电流放大器时，还包含一个接到有源负载放大级的缓冲级。
为进一步说明本发明的目的、特征和优点，结合附图，详细介绍如下：
附图简要说明
图1是现有技术中常规的功率放大器示意图。
图2是现有技术中第一类多路扬声器声频系统的放大装置。
图3是现有技术中第二类多路扬声器声频系统的放大装置。
图4是本发明的基本放大器电路的示意图。
图5是本发明的放大器第一实施例的电路图。
图6是本发明的放大器第二实施例的电路图。
图7是连接三路扬声器的基本放大器电路示意图。
图4是本发明的基本放大器电路的示意图。在工作状态时，需要放大的一个信号被加到电压放大器60的输入端55、57。电压放大器60的输出端依次连接到三个电流放大器64、66、68的输入端。各电流放大器64、66、68中的每个输出端分别各自具有相应的反馈电阻70、72、74，通过上述电阻，各输出信号分别被反馈到电压放大器60的输入端57。其结果是各输出端75、77、79处的三个输出信号实现彼此隔离并且使它们之间的差别变得最小。因为每个扬声器都同样地接收到相同的放大信号，所以当驱动多路的扬声器时，这些特性就显得特别重要。
图5是图4所示隔离多输出的功率放大器一个实施例的详细电路图。在该实施例中，电压放大器60有两个放大级108、111和一个缓冲级115。第一级108为具有输入端55和57的差分电压放大器结构。第一级108的输出端连接到第二级有源负载放大级111，有源负载放大级连接到缓冲级115，即推挽射极跟随器。这里缓冲级115的作用，是为了保证能够驱动连接到电压放大器输出端的多个电流放大器。然而，假如仅使用两个电流放大器或者各电流放大器是低输出功率的电流放大器时，该缓冲级115就不是必须的。
电压放大器60的输出端被连接到多个电流放大器。在该实施例中，有三个电流放大器64、66、68，其中每一个都是一个两级推挽电流放大器。各反馈电阻70、72、74分别从各电流放大器输出端75、77、79连接到电压放大器输入端57。
图6表示本发明的第二实施例。该实施例包含电压放大器60和如图5所示的、连接到电压放大器60的输出端的三个电流放大器64、66、68。此外，电流放大器66和68的输出端与电压放大器60的输入端之间的反馈电路118包含各电阻以及反馈晶体管122、125。晶体管122、125用于在每个电流放大器的各输出端之间提供较强的隔离。当多输出的放大器由于负载要求具有较低的输出增益和较高输出的直流跟踪能力时，就需要较强的隔离。本技术领域的技术人员都懂得，根据放大器的使用环境，反馈电路118可以采用比图6中所示的反馈晶体管的数目更多或更少。
图7为将图4所示的多输出放大器用于驱动三路扬声器101的电路示意图。该三路扬声器包含高频扬声器部件90、中频扬声器部件94和低频扬声器部件98。当信号进入到各个扬声器之前，该信号被滤波，仅使需要频率范围内的信号通过扬声器部件。图7中，输出端75的信号通过高通滤波器84连接到高频扬声器90。输出端77的信号通过中频带通滤波器86连接到中频扬声器94。输出端79的信号通过低通滤波器88连接到低频扬声器98。通过使用本发明的多输出放大器件，与仅采用图1和图2所示的两种现有技术结构的任何一个相比，对于三个扬声器部件中的每一个而言，都维持了输入信号较高程度的均匀性。从而获得较高质量的声音再现。
通过上述本发明的优选实施例对本发明的说明，对本发明所从事的各种改进以及采用替换结构和等效物等，均不脱离由所提出的权利要求所限定的构思和保护范围。例如，为了实施本发明，可以使用任何数量的电压放大器或电流放大器。也可以采用数字式反馈电路。