專利名稱：功率管互補(bǔ)功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(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，第二階段是無變壓器功率放大器(Output Transformer Less, 0TL)及無輸出耦合電容功率放大器(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，但是管子無偏置電流，在信號(hào)過零前后數(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)說是以二極管流過電流時(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？兩只二極管能平衡，一只二極管也能平衡，從一個(gè)側(cè)面說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 ΩΩ的電阻來保護(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^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)鍵是有無直流電源經(jīng)過限流電阻加在其發(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。
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)就是簡單地照?qǐng)D紙組裝，遇到問題往往一籌莫展，燒毀功率管或燒毀揚(yáng)聲器的事情屢見不鮮。并聯(lián)二極管或并聯(lián)三極管只是與功率三極管爭奪一部分基極偏置電流，但并沒有把所有偏置電流都完全搶過去，即沒有徹底破壞偏置，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，重要的是基極偏置電流。無論在單管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，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)來對(duì)待，忽視了本來是重點(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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明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、效果不好等問題，達(dá)到容易調(diào)整、改善性能等目的。本發(fā)明的技術(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管基極之間通過電容、電阻或電容和電阻連接起來；主要由 N溝道增強(qiáng)型功率場效應(yīng)管與P溝道增強(qiáng)型功率場效應(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電阻、電容或電阻和電容連接起來。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。發(fā)明原理
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CN 102545802 A
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，而不再稱為甲乙類功放，是因?yàn)樗呀?jīng)不限于甲乙類，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)為甲乙類以節(jié)省電能，喜慶節(jié)日可以調(diào)為甲類以渲染氣氛。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)算原理及過程參見元增民主編《模擬電子技術(shù)》(中國電力出版社，2009)。本發(fā)明的創(chuàng)造性在于去掉無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)甲乙類功放的先天性弊病，達(dá)到簡化電路、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1所示為本發(fā)明的單電源對(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所示為雙電源電容耦合互補(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所示為雙電源電容耦合互補(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。
圖14所示為偏輸入電容耦合互補(bǔ)源隨器BTL橋式功放電路。圖15所示為一種信號(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)施例方式下面根據(jù)附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明發(fā)明的內(nèi)容。圖1所示功放電路電容C1W2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 Rl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關(guān)式或琴鍵開關(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1相比，除多了負(fù)電源Uee，少了電容C3,其他與圖1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所示為雙電源電容耦合互補(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，少了輸出耦合電容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。I gl、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，少了輸出耦合電容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。
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通過偏置電阻I gl、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Ucc通過偏置電阻 Rbl>Rb2給互補(bǔ)功率管I\、T2提供偏置電流，又通過偏置電阻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C1W2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，1\、T2管的β值取不小于100倍，T3、T4互補(bǔ)功率管的β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=3 JRc^RcVAbJ來設(shè)計(jì)；Rb2可按照Rb2 2 β 2Rc2來設(shè)計(jì)?；鶚O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 C” C3> C5 彡 10 μ F, C6 彡 100 μ 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發(fā)明核心技術(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，本發(fā)明的特點(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時(shí)間開啟而燒毀。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電容、電阻或電容和電阻連接起來；主要由 N溝道增強(qiáng)型功率場效應(yīng)管與P溝道增強(qiáng)型功率場效應(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電阻、電容或電阻和電容連接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1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1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1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1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1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1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1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。
全文摘要
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管基極之間通過電容、電阻或電容和電阻連接起來；主要由N溝道增強(qiáng)型功率場效應(yīng)管與P溝道增強(qiáng)型功率場效應(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電阻、電容或電阻和電容連接起來。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，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)H03F3/20GK102545802SQ20121003908
公開日2012年7月4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:長沙學(xué)院