專(zhuān)利名稱：功率管互補(bǔ)功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，是一種功率管互補(bǔ)功率放大器。
背景技術(shù)：
晶體管功率放大器技術(shù)經(jīng)歷了兩個(gè)階段的發(fā)展，第一階段是變壓器耦合功率放大器，第二階段是無(wú)變壓器功率放大器(Output Transformer Less, 0TL)及無(wú)輸出稱合電容功率放大器(Output Capacitor Less, 0CL),即互補(bǔ)射隨器。由于變壓器笨重、低頻性能差及難以集成化，目前變壓器耦合放大器已經(jīng)基本讓位于OTL電路及OCL電路。要求輸入信號(hào)同時(shí)加到OTL電路或OCL電路兩功率管的基極或柵極。如果互補(bǔ)射隨器的兩個(gè)功率管的基極接在一起，雖然有利于輸入信號(hào)同時(shí)加到兩功率管的基極，但是管子無(wú)偏置電流，在信號(hào)過(guò)零前后數(shù)值很小時(shí)受發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓影響，功率晶體管不能及 時(shí)開(kāi)啟，使輸出電壓波形在零點(diǎn)附近為零，發(fā)生平坦交越失真?，F(xiàn)有OTL及OCL技術(shù)對(duì)于平坦交越失真的處理辦法大致有下列兩種第一種方法是與功率管發(fā)射結(jié)并聯(lián)平衡二極管。通常用兩只二極管串聯(lián)與兩只功率管發(fā)射結(jié)并聯(lián)，據(jù)說(shuō)是以二極管流過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的正向壓降與功率三極管發(fā)射結(jié)正向壓降相平衡，以給后者發(fā)射結(jié)提供偏壓，使其在無(wú)信號(hào)時(shí)即輕微導(dǎo)通，總導(dǎo)通角稍大于180°，形成所謂甲乙類(lèi)功率放大器，消除交越失真。實(shí)際上二極管及三極管發(fā)射結(jié)pn結(jié)正向壓降離散很厲害，很難匹配，平衡效果很差。如硅pn結(jié)正向壓降名義值0. 7V，實(shí)際測(cè)量一批硅二極管或三極管發(fā)射結(jié)可發(fā)現(xiàn)，即便同一批管子的pn結(jié)正向壓降也會(huì)低達(dá)0. 5V，高達(dá)0. 8V。通常給二極管串聯(lián)一只電位器進(jìn)行調(diào)整。但是這種調(diào)整顧此失彼，調(diào)整難度大、效果差。如信號(hào)幅度IV時(shí)，往往交越失真剛剛消除，卻又出現(xiàn)非線性失真。若信號(hào)稍強(qiáng)，則又發(fā)生單邊削波失真。若信號(hào)幅度更大，則莫名其妙的失真更多。阻值小了無(wú)效果，阻值大了又影響信號(hào)耦合及功率放大倍數(shù)。還有人干脆只用一只二極管串聯(lián)電阻進(jìn)行平衡。一只二極管只有一個(gè)pn結(jié)，一個(gè)pn結(jié)如何與兩個(gè)pn結(jié)平衡呢？?jī)芍欢O管能平衡，一只二極管也能平衡，從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明二極管平衡做法根本缺乏理論基礎(chǔ)。二極管平衡效果不好的直接反映是制造、調(diào)試、使用或維修時(shí)容易燒毀功率管或揚(yáng)聲器等負(fù)載。于是認(rèn)為平衡效果不好是功率管燒毀的原因，又廣泛流行在互補(bǔ)功率管發(fā)射極或源極串聯(lián)兩只大約0.1 Q的電阻來(lái)保護(hù)功率管。實(shí)際上，阻值如此之低的電阻對(duì)功率管根本起不到任何保護(hù)作用，卻又因?yàn)榱鬟^(guò)較大電流而明顯影響放大器功率增益及效率?？傊?與功率三極管并聯(lián)二極管的充分性并不存在。三極管是否能得到偏置，關(guān)鍵是有無(wú)直流電源經(jīng)過(guò)限流電阻加在其發(fā)射結(jié)上，而不是與其發(fā)射結(jié)并聯(lián)什么元器件。與三極管發(fā)射結(jié)并聯(lián)二極管，非但不能為三極管提供偏置電流，反而與其爭(zhēng)奪偏置電流。與功率三極管并聯(lián)二極管的必要性也不存在。[0013]與功率三極管并聯(lián)二極管的充分性及必要性都不存在，目前與互補(bǔ)射隨器的功率三極管并聯(lián)二極管的做法是不合適的。實(shí)際上目前與互補(bǔ)射隨器中的功率三極管并聯(lián)二極管的觀點(diǎn)紙上說(shuō)得多、實(shí)際做得少，個(gè)中原因就在于此。第二種方法是把并聯(lián)二極管改為并聯(lián)三極管。與兩只功率三極管的發(fā)射結(jié)并聯(lián)一只三極管，所并聯(lián)的三極管依然不是為功率三極管提供基極偏置電流，而是與其爭(zhēng)奪基極偏置電流。故與功率三極管發(fā)射結(jié)并聯(lián)三極管的必要性也不存在。三極管集-射壓降屬于派生參數(shù)，根本不可能與功率三極管的發(fā)射結(jié)壓降平衡，并聯(lián)三極管根本不能給功率三極管提供偏壓。因此與功率三極管發(fā)射結(jié)并聯(lián)三極管的充分性也不存在。與功率三極管發(fā)射結(jié)并聯(lián)三極管(平衡三極管)的必要性及充分性都不存在，而且換上的三極管還要增加分壓偏置電阻等，結(jié)果無(wú)謂地使功放電路更加復(fù)雜。并聯(lián)好似堆砌。實(shí)際上二極管堆砌效果很差，三極管堆砌效果也不好。于是又流行給平衡三極管并聯(lián)一只電容。雖然實(shí)際上電容完全可以取代平衡三極管，但是由于傳統(tǒng)觀念影響的根深蒂固，沒(méi)有人敢貿(mào)然去掉平衡三極管。結(jié)果使電路愈發(fā)龐大、問(wèn)題愈加復(fù)雜、制造、調(diào)整及維修工作愈加難做。很多燒友制作功放時(shí)就是簡(jiǎn)單地照?qǐng)D紙組裝，遇到問(wèn)題往往一籌莫展，燒毀功率管或燒毀揚(yáng)聲器的事情屢見(jiàn)不鮮。并聯(lián)二極管或并聯(lián)三極管只是與功率三極管爭(zhēng)奪一部分基極偏置電流，但并沒(méi)有把所有偏置電流都完全搶過(guò)去，即沒(méi)有徹底破壞偏置，而且并聯(lián)二極管能直接為功率三極管基極信號(hào)提供一個(gè)通道，并聯(lián)三極管利用旁路分流原理為信號(hào)提供通道，就是說(shuō)并聯(lián)二極管或并聯(lián)三極管并非完全錯(cuò)誤，使得與互補(bǔ)功率管發(fā)射結(jié)并聯(lián)二極管的觀點(diǎn)和并聯(lián)三極管的做法能夠在一定的歷史時(shí)期內(nèi)占據(jù)正統(tǒng)地位。很多人都逐步認(rèn)識(shí)到，晶體管發(fā)射結(jié)偏置電壓與基極偏置電流比較起來(lái)，重要的是基極偏置電流。無(wú)論在單管BJT放大器還是在互補(bǔ)的雙管BJT放大器中，BJT晶體管發(fā)射結(jié)偏置電壓都是次要的，而基極偏置電流才是主要的，而最關(guān)鍵的是集電極偏置電流。無(wú)論在單管FET放大器還是在雙管互補(bǔ)FET放大器中，F(xiàn)ET晶體管柵一源偏置電壓都是次要的，而漏極偏置電流才是關(guān)鍵的。電壓與電流比較起來(lái)，OTL電路及OCL電路中偏置電流及電流放大顯得尤為重要。目前理論不是把電流作為重點(diǎn)，而是把無(wú)關(guān)緊要的發(fā)射結(jié)偏置電壓作為重點(diǎn)，是發(fā)生失誤的主要原因。用工作點(diǎn)的術(shù)語(yǔ)講，集電極偏置電流及集電極一發(fā)射極偏置電壓屬于工作點(diǎn)的內(nèi)涵，基極偏置電流只是工作點(diǎn)的外延。由于Pn結(jié)輸入特性的離散性，發(fā)射結(jié)電壓與基極電流的相關(guān)性很差，因此發(fā)射結(jié)偏置電壓就連工作點(diǎn)的外延也很難算上。把連外延也算不上的發(fā)射結(jié)偏置電壓作為重點(diǎn)來(lái)對(duì)待，忽視了本來(lái)是重點(diǎn)的基極偏置電流及最關(guān)鍵的集電極偏置電流，是目前電子學(xué)理論的欠缺所在，而基礎(chǔ)理論的欠缺必然造成電路設(shè)計(jì)的失誤。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是去掉冗余元器件，徹底解決現(xiàn)有互補(bǔ)功放存在的平衡二極管多余、平衡三極管低效、電路復(fù)雜、調(diào)整困難、效果不好等問(wèn)題，達(dá)到容易調(diào)整、改善性能等目的。本實(shí)用新型的技術(shù)方案功率管互補(bǔ)功率放大器，由異極性BJT組成或由異溝道FET組成的單電源電路或、雙電源電路或橋式電路，其特征在于主要由NPN功率晶體管與PNP功率晶體管及電容、電阻組成的互補(bǔ)射隨器，NPN管與PNP管基極之間通過(guò)電容、電阻或電容和電阻連接起來(lái)；主要由N溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管與P溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管及電阻、電容組成的互補(bǔ)源隨器，N溝道管與P溝道管柵極之間通過(guò)電阻、電容或電阻和電容連接起來(lái)。所述的功率管可以是普通晶體管，也可以是復(fù)合晶體管。所述的功率管基極之間接有電阻的互補(bǔ)射隨器還可進(jìn)行直流信號(hào)功率放大；柵極之間接有電阻的互補(bǔ)源隨器還可進(jìn)行直流信號(hào)功率放大。進(jìn)一步地可以是對(duì)稱輸入互補(bǔ)射隨器的兩功率管的基極之間由兩串聯(lián)電容連接，信號(hào)電壓自兩電 容的中點(diǎn)接入。偏輸入互補(bǔ)源隨器的兩功率管的基極之間通過(guò)一個(gè)電容連接，信號(hào)電壓可以首先輸入到任意一個(gè)功率管的基極，再經(jīng)該電容耦合到另外一個(gè)功率管的基極。電阻耦合互補(bǔ)射隨器的兩功率管的基極之間由兩串聯(lián)的電阻或一個(gè)電位器連接，信號(hào)電壓自兩電阻或電位器的中點(diǎn)接入。對(duì)稱輸入互補(bǔ)源隨射器的兩電阻串聯(lián)、兩電容串聯(lián)后再并聯(lián)，共同接在兩功率管的柵極之間，電壓信號(hào)自兩電容的中點(diǎn)接入。對(duì)稱輸入互補(bǔ)源隨器的兩串聯(lián)電阻與兩串聯(lián)電容的中點(diǎn)可以不連接，也可以連接
在一起。偏輸入互補(bǔ)源隨器的兩功率管的柵極之間通過(guò)并聯(lián)的電阻電容連接，信號(hào)電壓可以先輸入到任意一個(gè)功率管的柵極，再經(jīng)該電容耦合到另外一個(gè)功率管的柵極。對(duì)稱輸入橋式互補(bǔ)源隨器兩功率管的柵極之間串接兩個(gè)電容，電壓信號(hào)自兩個(gè)電容的中點(diǎn)接入。偏輸入橋式互補(bǔ)源隨器兩功率管的柵極之間串接一個(gè)電容，電壓信號(hào)輸入到任意一個(gè)功率管的基極，再經(jīng)電容耦合到另一個(gè)功率管的基極。所述的功率管互補(bǔ)功率放大器可以是分立元件，也可以是集成電路。實(shí)用新型原理互補(bǔ)功放的技術(shù)關(guān)鍵一是如何給功率三極管提供偏置，二是如何把信號(hào)同時(shí)加到兩個(gè)功率管的基極或柵極。首先以互補(bǔ)射隨器為例說(shuō)明設(shè)計(jì)原理。將偏置電阻加在直流電源與功率三極管基極之間，就能給功率三極管提供偏置電流。發(fā)射結(jié)偏置電壓大小并不直接影響功放工作效果。眾所周知，與電阻并聯(lián)電容不影響直流穩(wěn)態(tài)。pn結(jié)雖說(shuō)是一種非線性電阻，但與pn結(jié)并聯(lián)電容也不影響其直流穩(wěn)態(tài)。備置兩只耦合電容，一只接到NPN功率管的基極，另一只接到PNP功率管的基極，就能把信號(hào)同時(shí)加到兩只互補(bǔ)功率管的基極。這實(shí)際等效于在兩個(gè)互補(bǔ)功率管的基極之間并聯(lián)接入兩個(gè)串聯(lián)電容，信號(hào)自兩個(gè)串聯(lián)電容的中點(diǎn)輸入，能使輸出電壓的正負(fù)半波獲得完全相同的頻率特性。將偏置電阻接在互補(bǔ)射隨器的電源與功率管的基極之間，電容接在兩個(gè)互補(bǔ)功率管的基極之間。并聯(lián)電容既不影響偏置，又能在互補(bǔ)功率管的兩個(gè)基極或柵極之間傳遞交流信號(hào)。把交流信號(hào)加在任意一個(gè)功率管的基極上，就等于同時(shí)把交流信號(hào)加在另一個(gè)互補(bǔ)功率管的基極上。輸出電壓的中高頻特性不受耦合電容影響，正負(fù)半波基本相同。只要接在兩個(gè)互補(bǔ)功率管的基極之間的電容足夠大，就可以使輸出電壓的正負(fù)半波獲得近似相同的低頻特性。將兩只電阻或一只電位器接在兩個(gè)互補(bǔ)功率三極管的基極之間，信號(hào)加在兩只電阻的中點(diǎn)或電位器的中點(diǎn)，就能給功率三極管提供直流信號(hào)通道，將信號(hào)同時(shí)加在兩個(gè)互補(bǔ)功率管的基極上，進(jìn)行直流功率放大。為此將接在兩個(gè)互補(bǔ)功率三極管的基極之間的兩只電阻或電位器稱為信號(hào)傳遞電阻。調(diào)整信號(hào)傳遞電阻與偏置電阻的比例，就能改變功率管偏置電流。將兩只相同的偏置電阻各自接在正電源與N溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及P溝道管的柵極與地之間，或者各自接在正電源與N溝道管柵極之間及P溝道管柵極與負(fù)電源之間，一只電位器接在N溝道管與P溝道管的柵極之間，就形成偏置電路。改變電位器阻值，就能同時(shí)調(diào)整兩只場(chǎng)效應(yīng)管的柵一漏偏置電壓及漏極偏置電流。 信號(hào)加在電位器的中點(diǎn)，就能給功率場(chǎng)效應(yīng)管提供直流信號(hào)通道，同時(shí)將信號(hào)加在兩個(gè)互補(bǔ)功率管的柵極上，可進(jìn)行直流功率放大，也可進(jìn)行交流功率放大。所以改稱功率管互補(bǔ)功率放大器，而不再稱為甲乙類(lèi)功放，是因?yàn)樗呀?jīng)不限于甲乙類(lèi)，適當(dāng)同步減小兩個(gè)基極/柵極偏置電阻，就可以升級(jí)為甲類(lèi)功率放大器。而且這種功能變換或擴(kuò)展可以由用戶自己進(jìn)行。平時(shí)可以調(diào)為甲乙類(lèi)以節(jié)省電能，喜慶節(jié)日可以調(diào)為甲類(lèi)以渲染氣氛。電容耦合方式、互補(bǔ)射隨器及互補(bǔ)源隨器均業(yè)已為大眾知曉。信號(hào)放大器設(shè)計(jì)計(jì)算原理及過(guò)程參見(jiàn)元增民主編《模擬電子技術(shù)》(中國(guó)電力出版社，2009)。本實(shí)用新型的創(chuàng)造性在于去掉無(wú)用而有害的平衡二極管及低效的平衡三極管，把電容耦合、電阻耦合、互補(bǔ)射隨器及互補(bǔ)源隨器等幾種典型技術(shù)有機(jī)融合在一起，從而消除傳統(tǒng)甲乙類(lèi)功放的先天性弊病，達(dá)到簡(jiǎn)化電路、降低制造調(diào)整難度、降低成本、方便使用、節(jié)省功耗、改善音響品質(zhì)等效果。

圖I所示為本實(shí)用新型的單電源對(duì)稱輸入電容耦合互補(bǔ)射隨器功放電路。圖2所示為雙電源對(duì)稱輸入電容耦合互補(bǔ)射隨器功放電路。圖3所示為單電源電容耦合互補(bǔ)射隨器功放偏輸入電路。圖4所不為雙電源電容稱合互補(bǔ)射隨器功放偏輸入電路。圖5所示為單電源電阻耦合互補(bǔ)射隨器功放電路。圖6所示為雙電源電阻耦合互補(bǔ)射隨器功放電路。圖7所示為單電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路。圖8所示為雙電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路。圖9所示為另一種單電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路。圖10所示為另一種雙電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路。圖11所示為單電源電容耦合互補(bǔ)源隨器偏輸入功放電路。圖12所不為雙電源電容稱合互補(bǔ)源隨器偏輸入功放電路。圖13所示為電容耦合互補(bǔ)源隨器BTL橋式功放電路。[0060]圖14所不為偏輸入電容稱合互補(bǔ)源隨器BTL橋式功放電路。圖15所不為一種信號(hào)放大器與新型功放結(jié)合在一起的音頻放大電路實(shí)施例。圖16所示為另一種信號(hào)放大器與新型功放結(jié)合在一起的音頻放大電路實(shí)施例。圖17所示為OP信號(hào)放大器與新型功放結(jié)合的實(shí)施例。圖18所示為OP信號(hào)放大器與新型BTL功放結(jié)合的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)用新型的內(nèi)容。圖I所示功放電路電容C1X2與兩只互補(bǔ)功率管的發(fā)射結(jié)并聯(lián)，既將交流信號(hào)分別耦合到兩只互補(bǔ)功率管的基極，又不影響功率管直流偏置。直流電源Ucc通過(guò)偏置電阻Rbl、 Rb2給兩只互補(bǔ)功率管提供基極偏置電流及集電極偏置電流。輸出電壓經(jīng)電容C3加到負(fù)載&上。偏置電阻Rbl、Rb2采用正溫度系數(shù)電阻并盡可能靠近功率管，可防止溫度上升時(shí)集電極偏置電流明顯增加而燒毀功率管。偏置電阻Rbl、Rb2的整定就是簡(jiǎn)單同步調(diào)整?？梢愿鶕?jù)音量大小等要求計(jì)算需要若干并聯(lián)電阻，設(shè)計(jì)成一定方式如波段開(kāi)關(guān)式或琴鍵開(kāi)關(guān)式，在不同位置投切不同的電阻，實(shí)現(xiàn)不同的效果。平時(shí)投切高阻值偏置電阻，節(jié)省電能，節(jié)慶日投切低阻值偏置電阻，渲染氣氛。圖2所示功放電路與圖I相比，除多了負(fù)電源Um，少了電容C3，其他與圖I相同。圖3所示單電源電容耦合互補(bǔ)射隨器功放偏輸入電路中，電容C2與兩只互補(bǔ)功率管發(fā)射結(jié)并聯(lián)。直流電源Ucc通過(guò)偏置電阻Rbl、Rb2給兩只互補(bǔ)功率管提供基極偏置電流。信號(hào)電壓經(jīng)電容C1加到NPN功率管的基極，同時(shí)又通過(guò)C2耦合到PNP功率管的基極。輸出電壓經(jīng)電容C3加到負(fù)載&上。圖4所不為雙電源電容稱合互補(bǔ)射隨器功放偏輸入電路。與圖3相比，圖4除多了負(fù)電源Um,少了輸出f禹合電容C3,其他相同。圖5所示單電源電阻耦合互補(bǔ)射隨器功放電路直流電源Ucc通過(guò)偏置電阻Rbl、Rb2給兩只互補(bǔ)功率管提供基極偏置電流。電阻Rb3與互補(bǔ)功率管的發(fā)射結(jié)并聯(lián)。信號(hào)電壓經(jīng)輸入耦合電容C1及電阻Rb3的中點(diǎn)加到NPN功率管的基極及PNP功率管的基極。輸出電壓經(jīng)電容C3加到負(fù)載&上。去掉電容C1及電容C3，還可用于對(duì)直流信號(hào)進(jìn)行功率放大。圖6所示雙電源電阻耦合互補(bǔ)射隨器功放電路可用于對(duì)雙極性直流信號(hào)進(jìn)行功率放大。圖7所示單電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路中，直流電源Ucc通過(guò)分壓偏置電阻Rgl、Rg2、Rg3給兩只互補(bǔ)功率管提供柵極偏置電壓及漏極偏置電流。電容C1X2與Rg3及兩只互補(bǔ)功率管的柵-源極并聯(lián)，將信號(hào)分別耦合到N溝道功率管柵極和P溝道功率管柵極。輸出電壓經(jīng)電容C3加到負(fù)載&上。Rgl、Rg2采用正溫度系數(shù)、Rg3采用負(fù)溫度系數(shù)、并且在結(jié)構(gòu)上盡可能靠近功率管，可防止溫度上升時(shí)漏極偏置電流明顯增加而燒毀功率管。圖8所示雙電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路與圖7相比，除多了負(fù)電源Uss，少了輸出I禹合電容C3,其他相同。圖9所示另一種單電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路與圖7相比，除多了輸入耦合電容C3，并將Rg3拆分為兩個(gè)電阻并將這兩個(gè)電阻中點(diǎn)與兩電容的中點(diǎn)連接以外，其他相同。[0075]圖10所示另一種雙電源電容耦合互補(bǔ)源隨器功放電路與圖9相比，除多了負(fù)電源Uss，少了輸入耦合電容C3及輸出耦合電容C4，其他相同。圖11所示單電源電容耦合互補(bǔ)源隨器偏輸入功放電路中電容C2與兩只互補(bǔ)功率管的柵極并聯(lián)。直流電源Ucc通過(guò)偏置電阻Rgl、Rg2及Rg3給互補(bǔ)功率管提供柵極偏置電壓及漏極偏置電流。信號(hào)電壓經(jīng)電容C1加到N溝道功率管的柵極，同時(shí)又通過(guò)C2耦合到P溝道功率管的柵極。信號(hào)經(jīng)功率放大后由電容C3加到負(fù)載&上。圖12所示雙電源電容耦合互補(bǔ)源隨器偏輸入功放電路與圖11相比，除多了負(fù)電源Uss，少了輸出耦合電容C3，其他與圖11相同。圖13所示電容耦合互補(bǔ)源隨器BTL橋式功放電路中，直流電源U。。通過(guò)偏置電阻Rbl>Rb2給互補(bǔ)功率管I\、T2提供偏置電流，又通過(guò)偏置電阻Rb3、Rb4給互補(bǔ)功率管T3、T4提供偏置電流。待放大的信號(hào)一方面加在BTL電路左輸入端,另一方面經(jīng)反相后加在右輸入端。 在信號(hào)正半周，BTL電路的功率管T1和T4進(jìn)一步導(dǎo)通，電流自左至右流過(guò)負(fù)載& ;在信號(hào)負(fù)半周，BTL電路的功率管T3和T5進(jìn)一步導(dǎo)通，電流自右至左流過(guò)負(fù)載& ；圖14所示偏輸入電容耦合互補(bǔ)源隨器BTL橋式功放與圖13相比，除將電容C1X2合為C2，將C1獨(dú)立，將C3、C4合為C4,將C3獨(dú)立，將對(duì)稱輸入改為偏輸入，其他相同。圖15所示為信號(hào)放大器與新型互補(bǔ)射隨器功放結(jié)合在一起的音頻放大電路。在本實(shí)施例中，Ti、T2管的@值取不小于100倍，T3> T4互補(bǔ)功率管的@值取不小于50倍，就能用該電路將彩電等設(shè)備的音頻輸出信號(hào)Audio放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。信號(hào)放大器取雙級(jí)共射放大結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是能有效補(bǔ)償非線性失真，有利于使信號(hào)放大器輸出電壓的THD很小，以獲得最佳音響效果?；鶚O偏置電阻Rbl可按照Rbl=P來(lái)設(shè)計(jì)；Rb2可按照Rb2 2 0 2Rc2來(lái)設(shè)計(jì)。基極偏置電阻Rbl、Rb2取正溫度系數(shù)，可抑制溫度飄移。電容C2、C4 彡 47nF,電容 C1' C3> C5 ^ 10 U F，C6 彡 100 U F。圖16所示另一種信號(hào)放大器與新型互補(bǔ)射隨器功放結(jié)合在一起的音頻放大電路實(shí)施例。與圖15比較，圖16電路中信號(hào)放大器多了一級(jí)射隨器，驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)，能帶動(dòng)更大的負(fù)載。圖15能驅(qū)動(dòng)20吋彩電的5W揚(yáng)聲器，圖16能驅(qū)動(dòng)功率更大的揚(yáng)聲器。圖17所示為OP信號(hào)放大器與新型功放結(jié)合的實(shí)施例。圖18所示為OP信號(hào)放大器與新型BTL功放結(jié)合的實(shí)施例。圖15、圖16、圖17、圖18中虛線圈出部分為本實(shí)用新型核心技術(shù)特征電路。從圖15、圖16、圖17、圖18四個(gè)實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型的特點(diǎn)還有第一，信號(hào)放大電路與互補(bǔ)功放電路涇渭分明，特別有利于設(shè)計(jì)制造及維護(hù)；第二，信號(hào)放大電路各級(jí)之間以及從信號(hào)放大電路到互補(bǔ)功放之間都用電容耦合，有利于避免或減少某一功率管長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟而燒毀。即使是OCL電路，調(diào)試時(shí)也可在負(fù)載與功放輸出端之間臨時(shí)接一個(gè)電容，以隔斷直流通道，可靠避免燒毀功率管或揚(yáng)聲器等負(fù)載。
權(quán)利要求1.功率管互補(bǔ)功率放大器，由異極性的BJT組成或由異溝道的FET組成的單電源電路或雙電源電路或橋式電路，其特征在于主要由NPN功率晶體管與PNP功率晶體管及電容、電阻組成的互補(bǔ)射隨器，兩功率管基極之間通過(guò)電容、電阻或電容和電阻連接起來(lái)；主要由N溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管與P溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管及電阻、電容組成的互補(bǔ)源隨器，兩功率管柵極之間通過(guò)電阻、電容或電阻和電容連接起來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩功率管的基極之間由兩串聯(lián)的電容連接，信號(hào)電壓自兩電容的中點(diǎn)接入。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩功率管的基極之間通過(guò)一個(gè)電容連接，信號(hào)電壓可以首先輸入到任意一個(gè)功率管的基極，再經(jīng)該電容耦合到另外一個(gè)功率管的基極。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩功率管的基極之間由兩串聯(lián)的電阻或一個(gè)電位器連接，信號(hào)電壓自兩電阻或電位器的中點(diǎn)接入。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于所用功率三極管可以是普通晶體管，也可以是復(fù)合晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩電阻串聯(lián)、兩電容串聯(lián)后再并聯(lián)，共同接在兩功率管的柵極之間，電壓信號(hào)自兩電容的中點(diǎn)接入。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩串聯(lián)電容的中點(diǎn)與兩串聯(lián)電阻的中點(diǎn)可以獨(dú)立，也可以連接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩功率管的柵極之間通過(guò)并聯(lián)的電阻電容連接，信號(hào)電壓可以先輸入到任意一個(gè)功率管的柵極，再經(jīng)該電容耦合到另外一個(gè)功率管的柵極。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩功率管的柵極之間串接兩個(gè)電容，電壓信號(hào)自兩個(gè)電容的中點(diǎn)接入。
10.根據(jù)權(quán)利要求I的功率管互補(bǔ)功率放大器，其特征在于兩功率管的柵極之間串接一個(gè)電容，電壓信號(hào)輸入到任意一個(gè)功率管的基極，再經(jīng)電容耦合到另一個(gè)功率管的基極。
專(zhuān)利摘要功率管互補(bǔ)功率放大器，由異極性的BJT組成或由異溝道的FET組成的單電源電路或雙電源電路或橋式電路，其特征在于主要由NPN功率晶體管與PNP功率晶體管及電容、電阻組成的互補(bǔ)射隨器，NPN管與PNP管基極之間通過(guò)電容、電阻或電容和電阻連接起來(lái)；主要由N溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管與P溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)管及電阻、電容組成的互補(bǔ)源隨器，N溝道管與P溝道管柵極之間通過(guò)電阻、電容或電阻和電容連接起來(lái)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，而且即使輸入信號(hào)幅度達(dá)到極限，也不會(huì)發(fā)生交越失真。
文檔編號(hào)H03F1/32GK202524361SQ20122005706
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者元增民, 元旭津, 劉偉, 尹俊峰, 張勁輝, 張躍勤, 徐建英, 林琪, 歐紅波, 郭承恩 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙學(xué)院