一種功率放大器的溫度補(bǔ)償電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種功率放大器溫度補(bǔ)償電路，三極管Q2集電極接VCC，電阻R6并聯(lián)在Q2的基極和集電極；Q2基極與Q1集電極相連，Q2發(fā)射極與輸出端間接R7，Q3發(fā)射極與輸出端接R8；Q3集電極接VEE，R5并聯(lián)在Q的基極和集電極間；Ra并聯(lián)在Q1基極和集電極，Rb并聯(lián)在Q1基極和發(fā)射極；Q1基極與輸入端相連，Q1發(fā)射極與Q3基極相連，Q1集電極與Q2基極相連。其優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型利用負(fù)溫系數(shù)的熱敏電阻對(duì)輸出大功率三極管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。由于溫度的變化，引起偏置電阻的變化，使輸出管的偏置電壓發(fā)生改變，從而減少輸出功率電路的交越失真，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)大功率運(yùn)算放大器的補(bǔ)償，可以在-55℃~+125℃的溫度范圍內(nèi)，提高大功率運(yùn)算放大器的非失真度；利用負(fù)溫系數(shù)的熱敏電阻與正溫系數(shù)厚膜電阻相搭配，其補(bǔ)償電阻阻值一經(jīng)確定，補(bǔ)償系數(shù)就能隨之確定，易于批量生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種功率放大器的溫度補(bǔ)償電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于大功率運(yùn)算放大器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種功率放大器的溫度補(bǔ) 償電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 大功率運(yùn)算放大器是應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)、磁性偏轉(zhuǎn)電路、大功率轉(zhuǎn)換器、溫度控制、 可編程電源和音頻放大器等領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)器件，大功率運(yùn)算放大電路選用高電壓、大電流用 于驅(qū)動(dòng)阻性、感性和容性負(fù)載，通常采用溫度補(bǔ)償電路提高線性度。溫度補(bǔ)償電路通用的處 理方法主要采用兩種，一種是采用熱敏電阻，熱敏電阻溫度系數(shù)大，可調(diào)節(jié)范圍比較大，由 于通常熱敏電阻精度偏差較大，故補(bǔ)償效果不理想；另一種是采用穩(wěn)壓二極管構(gòu)成溫補(bǔ)電 路，如附圖2所示，三極管Q1的集電極接正電源VCC，電阻R1并聯(lián)在Q1的基極和集電極之 間，三極管Q1的基極與輸入IN接二極管D1，三極管Q1的發(fā)射極與輸出端接電阻R2 ;三極 管Q2的集電極接負(fù)電源VEE，電阻R4并聯(lián)在Q2的基極和集電極之間，三極管Q2的基極與 輸入IN接二極管D2,三極管Q2的發(fā)射極與輸出端接電阻R3。由于在溫度發(fā)生變化的情況 下，Q1和Q2的溫度升高（由集電極損耗引起的發(fā)熱)，晶體管VBE的值具有溫度越高就越小 的負(fù)溫度系數(shù)（-2. 5mV/°C )的特點(diǎn)，故VBE的值就變小，而二極管D1和D2上電流的變化不 大，所以正向壓降基本不變，故二極管D1和D2的正向壓降大于VBE，這樣三極管與二極管 的電壓差會(huì)產(chǎn)生基極電流，這樣三極管的集電極會(huì)產(chǎn)生hFE倍的電流作為空載電流在正負(fù) 電源之間流動(dòng)，隨著溫度的升高，電壓差會(huì)更大，電流也會(huì)非常大，導(dǎo)致三極管熱損壞。該 電路在發(fā)射極中接入電阻來(lái)吸收二極管和VBE的電壓差，從而起到限制發(fā)射極的電流的作 用，通過(guò)增大發(fā)射極端的電阻減少空載時(shí)集電極電流，因此該發(fā)射極電阻引發(fā)的損失，在大 電流輸出的電路中就無(wú)法驅(qū)動(dòng)低阻抗負(fù)載。另外該電路因溫度產(chǎn)生的電壓差僅有電阻來(lái)吸 收，沒(méi)有徹底解決空載電流隨溫度變化的問(wèn)題。雖然二極管精度高，補(bǔ)償效果相對(duì)較好，但 是可調(diào)節(jié)范圍比較小。綜上，這兩種方法無(wú)法保證大功率運(yùn)放的線性度，尤其是不同溫度條 件下的輸出線性度。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的UBE補(bǔ) 償電路，該電路可以實(shí)現(xiàn)大功率運(yùn)算放大器件的溫度補(bǔ)償，可減小大功率運(yùn)算放大器的交 越失真，同時(shí)起到過(guò)電流保護(hù)作用。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種功率放大器溫度補(bǔ)償電 路，包括正電源VCC、負(fù)電源VEE、三極管Q2、三極管Q3,以及電阻R5、R6、R7、R8 ;所述三極管 Q2的集電極接正電源VCC，所述電阻R6并聯(lián)在三極管Q2的基極和集電極之間；所述三極管 Q2的基極與三極管Q1的集電極相連，三極管Q2的發(fā)射極與輸出端OUT之間連接所述電阻 R7,所述三極管Q3的發(fā)射極與輸出端OUT連接所述電阻R8 ;三極管Q3的集電極接負(fù)電源 VEE，所述電阻R5并聯(lián)在Q3的基極和集電極之間；其特征在于：
[0005] 還包括電阻Ra、電阻Rb及三極管Q1 ;所述電阻Ra并聯(lián)在三極管Q1的基極和集電 極，所述電阻Rb并聯(lián)在三極管Q1的基極和發(fā)射極；所述三極管Q1的基極與輸入端IN相 連，三極管Q1的發(fā)射極與三極管Q3的基極相連，三極管Q1的集電極與三極管Q2的基極相 連。
[0006] 優(yōu)選的，還包括電阻R1、電阻R2 ;所述電阻Ra為電阻R1與電阻R2并聯(lián)而成。
[0007] 還包括電阻R3、電阻R4 ;所述電阻Rb為電阻R3與電阻R4串聯(lián)而成。
[0008] 優(yōu)選的，所述電阻R2、電阻R3為正溫系數(shù)厚膜電阻，所述電阻R1、電阻R4為負(fù)溫 系數(shù)的熱敏電阻。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型利用負(fù)溫系數(shù)的熱敏 電阻Rl、R4與正溫系數(shù)厚膜電阻R2、R3相搭配組成三極管的偏置電阻對(duì)輸出大功率三 極管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。由于溫度的變化，引起偏置電阻的變化，使輸出管的偏置電壓發(fā)生 改變，從而減少輸出功率電路的交越失真，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)大功率運(yùn)算放大器的補(bǔ)償，可以 在-55°C?+125°C的溫度范圍內(nèi)，提高大功率運(yùn)算放大器的非失真度，其補(bǔ)償電阻阻值一經(jīng) 確定，補(bǔ)償系數(shù)就能隨之確定，易于批量生產(chǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖；
[0011] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：
[0013] 實(shí)施例一
[0014] 如圖1所示，一種功率放大器溫度補(bǔ)償電路，包括正電源VCC、負(fù)電源VEE、三極管 Q2、三極管Q3,以及電阻R5、R6、R7、R8 ;三極管Q2的集電極接正電源VCC，電阻R6并聯(lián)在 Q2的基極和集電極之間；三極管Q2的基極與三極管Q1的集電極相連，三極管Q2的發(fā)射極 與輸出端OUT之間連接電阻R7,三極管Q3的發(fā)射極與輸出端OUT連接電阻R8 ;三極管Q3 的集電極接負(fù)電源VEE，電阻R5并聯(lián)在Q3的基極和集電極之間；
[0015] 還包括電阻Ra、電阻Rb及三極管Q1,電阻Ra為電阻R1與電阻R2并聯(lián)而成，電阻 Rb為電阻R3與電阻R4串聯(lián)而成；電阻R1、電阻R4為負(fù)溫系數(shù)的熱敏電阻，電阻R2、電阻 R3為正溫系數(shù)厚膜電阻；電阻Ra并聯(lián)在三極管Q1的基極和集電極，電阻Rb并聯(lián)在三極管 Q1的基極和發(fā)射極；三極管Q1的基極與輸入端IN相連，三極管Q1的發(fā)射極與三極管Q3的 基極相連，三極管Q1的集電極與三極管Q2的基極相連。
[0016] 本實(shí)用新型的工作原理如下：
[0017] 本實(shí)用新型是在射極跟隨器的晶體管與偏置電路中使用晶體管進(jìn)行熱耦合的電 路。其中，三極管Q1的基極-發(fā)射極間的電壓為VQ1BE，則三極管Q1的基極偏置電路電阻 上的電流為：VBE/Ra。由于VCE= VBE* (Ra+Rb) / Rb，因此改變Ra與Rb的比值，得到任意倍 數(shù)的VBE。另外電阻Ra是由R1和R2并聯(lián)組成的，電阻Rb由電阻R3和電阻R4串聯(lián)組成 的，電阻R1、電阻R3和電阻R2、電阻R4分別采用具有正溫度系數(shù)的厚膜電阻漿料和具有負(fù) 溫度系數(shù)的熱敏電阻漿料印制而成，利用具有正負(fù)溫度系數(shù)的兩種材料的互補(bǔ)特性，可制 成阻值在在-55°C ~+125°C的溫度范圍內(nèi)隨溫度成特定比例變化的負(fù)溫度系數(shù)電阻，這樣 可得到PN結(jié)任意倍數(shù)的溫度系數(shù)，可以用于溫度補(bǔ)償。例如在常溫條件下；電阻R1的阻值 為5. 36K Ω、電阻R2為1. 06K Ω、電阻R3為465 Ω、電阻R4為54 Ω。對(duì)電阻進(jìn)行了三溫測(cè) 試，根據(jù)熱敏指數(shù)計(jì)算公式計(jì)算出主要電阻的熱敏指數(shù)，測(cè)試結(jié)果及數(shù)據(jù)見(jiàn)表1 :
[0018] 表1電阻特性
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種功率放大器的溫度補(bǔ)償電路，包括正電源VCC、負(fù)電源VEE、三極管Q2、三極管 Q3,以及電阻R5、R6、R7、R8 ;所述三極管Q2的集電極接正電源VCC，所述電阻R6并聯(lián)在三 極管Q2的基極和集電極之間；所述三極管Q2的基極與三極管Q1的集電極相連，三極管Q2 的發(fā)射極與輸出端OUT之間連接所述電阻R7,所述三極管Q3的發(fā)射極與輸出端OUT連接 所述電阻R8 ;三極管Q3的集電極接負(fù)電源VEE，所述電阻R5并聯(lián)在Q3的基極和集電極之 間；其特征在于： 還包括電阻Ra、電阻Rb及三極管Q1 ;所述電阻Ra并聯(lián)在三極管Q1的基極和集電極， 所述電阻Rb并聯(lián)在三極管Q1的基極和發(fā)射極；所述三極管Q1的基極與輸入端IN相連，三 極管Q1的發(fā)射極與三極管Q3的基極相連，三極管Q1的集電極與三極管Q2的基極相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于：還包括電阻R1、電 阻R2 ;所述電阻Ra為電阻R1與電阻R2并聯(lián)而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率放大器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于：還包括電阻 R3、電阻R4 ;所述電阻Rb為電阻R3與電阻R4串聯(lián)而成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率放大器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于：所述電阻R2、電阻 R3為正溫系數(shù)厚膜電阻，所述電阻R1、電阻R4為負(fù)溫系數(shù)的熱敏電阻。
【文檔編號(hào)】H03F1/30GK204119172SQ201420511326
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】畢研冬, 遲根青, 彭建學(xué), 高雁 申請(qǐng)人:青島航天半導(dǎo)體研究所有限公司