專(zhuān)利名稱：大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有線廣播擴(kuò)音機(jī)，特別是一種適合于農(nóng)村有線廣播的大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)。
中國(guó)專(zhuān)利公報(bào)曾公開(kāi)了一種大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)(公告號(hào) 20521771;申請(qǐng)?zhí)?9201011.8;分類(lèi)號(hào)HO4R27/04)，該機(jī)由整流濾波電路提供工作電壓，功放采用了BTL放大電路，用電容、電阻及二極管組成無(wú)輸出變壓器輸出電路，由取樣電路、對(duì)比管、保護(hù)管及整流橋組成功放過(guò)載保護(hù)電路。其不足之處在于(1)、該機(jī)提高功率的主要手段是增加并聯(lián)功放管的只數(shù)，雖然其比電子管擴(kuò)音機(jī)靜態(tài)功耗低，但功耗仍達(dá)165W，并不理想。(2)、該機(jī)對(duì)功放管的耐壓要求較高，因而其成本較高。(3)、該機(jī)電路尤其是保護(hù)電路過(guò)于復(fù)雜。(4)、該機(jī)采用雙線制輸出，不適于目前農(nóng)村普遍采用單線傳輸?shù)膶?shí)際需要。
本發(fā)明的目的，在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種運(yùn)用大功率三極管串聯(lián)方式組成功率放大電路的大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)，該機(jī)不僅對(duì)大功率三極管的耐壓要求較低，而且整機(jī)的靜態(tài)功耗更小，其過(guò)載保護(hù)電路簡(jiǎn)單可靠，成本低廉且適合于農(nóng)村有線廣播使用。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所提供的技術(shù)方案是一種大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)，由前置放大電路(1)、功率放大電路、保護(hù)電路、電源電路組成，其特征在于
該擴(kuò)音機(jī)的功率放大電路是由變壓器B的W1繞組、續(xù)流二極管D2、電阻Rw1、三極管T1、電阻Re組成的主動(dòng)放大電路Ⅰ，由變壓器B的W2繞組、續(xù)流二極管D2′、電阻Rw2′、三極管T1′、電阻Rè組成的主動(dòng)放大電路Ⅱ，設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅰ和電源高電位位之間并和該主動(dòng)放大電路Ⅰ相串連的幾組從動(dòng)電路以及設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅱ和功率放大電路輸出結(jié)點(diǎn)C之間并和該主動(dòng)放大電路Ⅱ相串聯(lián)的幾組從動(dòng)電路所構(gòu)成的耐高反壓大功率推挽輸出電路;所述的主動(dòng)電路Ⅰ和主動(dòng)電路Ⅱ結(jié)構(gòu)相同，各組從動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)也完全相同，各從動(dòng)電路分別是由三極管T20、基極分壓電阻R1b、R2b組成的第一級(jí)放大和三極管T2組成的末級(jí)放大電路所形成的從動(dòng)電路;功主動(dòng)放大電路Ⅰ中變壓器B的W1繞組一端接三極管T1基極，另一端通過(guò)電阻Rw1接電路結(jié)點(diǎn)C，三極管T1射極通過(guò)電阻Re接電路結(jié)點(diǎn)C，二極管D2正端接三極管T1基極，負(fù)端接電路結(jié)點(diǎn)C，主動(dòng)放大電路Ⅱ中變壓器B的W2繞組一端接三極管T1′基極，另一端通過(guò)電阻Rw2′接電源低電位，三極管T1′射極通過(guò)電阻Re′接電源低電位，二極管D2正端接三極管T1′基極，負(fù)端接電源低電位，從動(dòng)電路中三極管T20射極一方面連于三極管T2基極，另一方面通過(guò)電阻R20e和三極管T2射極相連，對(duì)于直接和主動(dòng)放放大電路Ⅰ和主動(dòng)放大電路Ⅱ串連的從動(dòng)電路，其三極管T20的基極分壓電阻R1b跨接在該三極管T20的集電極和基極之間，R2b跨接在三極管T20基極和主動(dòng)放大電路Ⅰ(主動(dòng)放大電路Ⅱ)中三極管T1(T1′)基極之間，對(duì)于其余的各從動(dòng)電路，三極管T20基極一方面通過(guò)電阻R1b和集電極相連，另一方面通過(guò)電阻R2b和與該從動(dòng)電路串連的前一個(gè)從動(dòng)電路中的末級(jí)放大電路中的三極管T2射極相連，第一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2發(fā)射極和主動(dòng)放放大電路Ⅰ(放大電路Ⅱ)中三極管T1(T1′)集電極相連，下一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2和前一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2集電極相連，(以下類(lèi)推)，最后一個(gè)從動(dòng)放大電路中末級(jí)放大三極管T2集電極和電源高電位相連(和電路結(jié)點(diǎn)C相連);
該擴(kuò)大機(jī)中用于過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電路由三極管T3、取樣電阻Ra、Rb組成，其數(shù)量為二個(gè)，分別設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅰ和主動(dòng)放大電路Ⅱ中，三極管T3基極一方面通過(guò)電阻Rb和三極管T1(T1′)射極相連，另一方面通過(guò)電阻Ra和該三極管T1(T1′)集電極相連，三極管T3集電極和三極管T1(T1′)基極相連，三極管T3射極和電路結(jié)點(diǎn)C(電路低電位)相連。
為保證該擴(kuò)音機(jī)外接電源線正確引入由二極管D1、電容C、電阻R組成的整流濾波電源電路，設(shè)置了由繼電器J及其觸點(diǎn)組成的識(shí)別裝置，繼電器J的線圈跨接在外接電源相線及該擴(kuò)大機(jī)零電位之間，該繼電器J的常開(kāi)結(jié)點(diǎn)串聯(lián)在外接電源中性線(N)及該擴(kuò)大機(jī)零電位之間。
該方案和現(xiàn)有技術(shù)的最大區(qū)別，在于采用了主動(dòng)電路和從動(dòng)電路中末級(jí)大功率三極管串聯(lián)聯(lián)接方式，這種連續(xù)方式使原來(lái)由一只大功率三極管承擔(dān)的電壓變?yōu)橛啥鄠€(gè)大功率三極管共同承擔(dān)，不僅降低了對(duì)大功率三極管的耐壓要求，而且限制了功率放大級(jí)的靜態(tài)功耗?，F(xiàn)以由變壓器B的W1繞組，三極管T1、電阻Re組成的主動(dòng)放大電路Ⅰ及串聯(lián)在主動(dòng)放大電路Ⅰ和電源高電位之間的從動(dòng)電路所構(gòu)成的推挽輸出正半周放大電路為例進(jìn)行說(shuō)明(參見(jiàn)

圖1)該電路中，由于各個(gè)從動(dòng)電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)完全一樣，而且每一個(gè)從動(dòng)電路中第一級(jí)放大三極管T20的基極分壓電阻R1b和R2b歐姆數(shù)相等。對(duì)于主動(dòng)放大電路Ⅰ和與它直接串聯(lián)的第一個(gè)從動(dòng)電路而言，三極管T20的基極分壓電阻R1b和R2b不僅提供該三極管T20的基極工作電壓，在忽略三極管T20、T2及三極管T1基極電流、T1射極電阻Re的情況下，該電阻R2b和R1b還構(gòu)成主動(dòng)放大電路Ⅰ中三極管T1及第一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2的均壓電阻，電阻R1b和R2b把三極管T1射極和三極管T2集電極之間的電壓分成相等的兩部分，分別由三極管T1及T2分擔(dān)。同理，對(duì)于第二個(gè)從動(dòng)電路而言，其三極管T20的基極分壓電阻R1b和R2b將和該從動(dòng)電路串聯(lián)的前一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2射極到該從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2集電極之間的電壓分成相等的兩部分，而由這兩個(gè)從動(dòng)電路中的末級(jí)放大管共同承擔(dān)，以下類(lèi)推。由于電路中主動(dòng)放大電路Ⅰ和從動(dòng)電路中的末級(jí)大功率管串聯(lián)，其靜態(tài)功耗只等效為一只大功率管的靜態(tài)功耗，所以該電路的靜態(tài)功耗很小。
該技術(shù)方案中的保護(hù)電路是由分別設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅰ和主動(dòng)放大電路Ⅱ中的三極管T3、取樣電阻Ra、Rb組成，其結(jié)構(gòu)完全一樣，現(xiàn)以設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅰ中的保護(hù)電路說(shuō)明其保護(hù)過(guò)程(參見(jiàn)圖1);當(dāng)電路結(jié)點(diǎn)C輸出電流正常時(shí)，流過(guò)電阻Ra、Rb的電流不會(huì)使保護(hù)管T3基極電壓升高，保護(hù)管T3不工作，當(dāng)電路結(jié)點(diǎn)C由于某種原因而電流增大時(shí)，在電阻Re上壓降增加，這個(gè)電壓和電阻Rb上的壓降選加，使三極管T3基極電壓升高而使T3導(dǎo)通，減少流入三極管T1的基極電流，使電路結(jié)點(diǎn)C輸出電流下降，保護(hù)串聯(lián)的各大功率管不受損壞。當(dāng)電路結(jié)點(diǎn)C輸出電流正常時(shí)，電阻Re上壓降減小，三極管T3趨于截止，三極管T1正常工作。
考慮到農(nóng)村有線廣播的特殊要求，該方案的整流濾波電路中設(shè)置了由繼電器J及其常開(kāi)觸點(diǎn)組成的電源相線識(shí)別裝置，當(dāng)電源進(jìn)線連接正確時(shí)，繼電器J線圈吸合，220V交流電通過(guò)整流濾波電路提供整機(jī)工作電源，當(dāng)電源相線和中性線接反時(shí)，繼電器J線圈不吸合，整機(jī)得不到工作電源而不工作。
實(shí)踐證明，采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案制作的大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉;對(duì)大功率三極管耐壓要求較低，靜態(tài)功耗小;過(guò)載保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠;輸出采用單線直接由電路中結(jié)點(diǎn)C輸出;有相線識(shí)別裝置，使用安全性得到提高，適合于農(nóng)村有線廣播使用，達(dá)到了本發(fā)明目的。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明電路原理圖，它是一個(gè)200W擴(kuò)音機(jī)的具體電路，也是一具體實(shí)施例。
圖2為本發(fā)明做成1000W擴(kuò)音機(jī)時(shí)的電路原理圖，也是一具體實(shí)施例。
圖1說(shuō)明如下
圖中K-電源開(kāi)關(guān)，RD-保險(xiǎn)絲座，J-繼電器，1-前置放大電路，中采用現(xiàn)有技術(shù)中的前置放大電路，B-變壓器，其中W1為輸入繞組，W2、W3為輸出繞組。C2-防哨叫電容，C-輸出電容，RL-負(fù)載，D3、D3′-二極管，它起限幅作用。
圖中，在由W1、Rw1、D2、三極管T1、電阻Re組成的主動(dòng)放大電路Ⅰ和電源Vcc之間，在由W2、Rw1′、D2′、三極管T1′、電阻Re′組成的主動(dòng)放大電路Ⅱ和電路輸出結(jié)點(diǎn)C之間，分別串聯(lián)了兩組由三極管T2、三極管T20，基極分壓電阻R1b、R2b和射極電阻R20e組成的從動(dòng)電路。各從動(dòng)電路和主動(dòng)電路Ⅰ，主動(dòng)放大電路Ⅱ組成耐高反壓推挽輸出電路。
圖中電源電路是由二極管D1、電阻R1、電容C1組成的半波整流濾波電路，電源Vcc為300V。電容C、C1、C2分別為220μF/160V、220μF/330V、1000P。電阻R1、Rw1、Rw2、Re、R20e、R1b、R2b、Ra、Rb分別為3Ω、240Ω、240Ω、0.2Ω、200～620Ω、22K、22K、22K、220Ω。二極管D1、D2、D3分別為5A/700V、1A/50V、5A/300V，三極管T1、T2為DS33。
本實(shí)施例輸出電壓為100V，功率為200W，經(jīng)試用，完全適合農(nóng)村有線廣播使用。
圖2說(shuō)明如下圖中1-現(xiàn)有技術(shù)中的前置放大電路。3-本實(shí)施例中耐高反壓推挽輸出電路中的負(fù)半周放大部分，它由主動(dòng)放大電路Ⅱ和串聯(lián)在電路結(jié)點(diǎn)C之間的四個(gè)從動(dòng)電路組成。由于其結(jié)構(gòu)和正半周放大電路相同，未畫(huà)出其具體電路。
本實(shí)施例和圖1所示電路構(gòu)思完全一樣，考慮到輸出1000W功率的需要，電源電路中采用了由二極管D1、D1′，電阻R1、R1′，電容C1、C1′組成的倍壓整流電路，主動(dòng)放大電路Ⅰ和主動(dòng)放大電路Ⅱ中，其三極管T1、T1′用三只并聯(lián)的大功率管和相應(yīng)射極電阻組成，在三極管T1、T1′前面，分別設(shè)置了由二只三極管T4組成的兩級(jí)放大電路。保護(hù)電路中三極管T3的取樣電阻Rb由分別連結(jié)在三只并聯(lián)放大三極管T1或T1′射極的三只電阻代替。
圖中，串聯(lián)在主動(dòng)放大電路Ⅰ與電源電位Vcc之間，串聯(lián)在主動(dòng)放大電路Ⅱ與電路結(jié)點(diǎn)C之間的從動(dòng)電路分別為4組。各從動(dòng)電路中末級(jí)放大管T2為三只并聯(lián)大功率三極管，第一級(jí)放大中三極管為三只三極管組成的三級(jí)放大電路。
由于采用了主動(dòng)電路Ⅰ(Ⅱ)和從動(dòng)電路串聯(lián)，本實(shí)施例中三極管T1、T2只需采用DS33即可。
圖中其余部分和圖1中實(shí)施方案一樣，不再闡述。
權(quán)利要求
1.一種大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)，由前置放大電路(1)、功率放大電路、保護(hù)電路、電源電路組成，其特征在于a、該擴(kuò)音機(jī)的功率放大電路是由變壓器B的w1繞組，續(xù)流二極管D2，電阻Rw1三極管T1，電阻Re組成的主動(dòng)放大電路I、由變壓器B的w2繞組，續(xù)流二極管D2′，電阻Rw2′、三極管T1′，電阻Re′組成的主動(dòng)放大電路Ⅱ，設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅰ和電源高電位之間并和該主動(dòng)放大電路Ⅰ相串連的幾組從動(dòng)電路以及設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅱ和功率放大電路輸出結(jié)點(diǎn)C之間并和該主動(dòng)放大電路Ⅱ相串聯(lián)的幾組從動(dòng)電路所構(gòu)成的耐高反壓大功率推挽輸出電路；所述的主動(dòng)電路Ⅰ和主動(dòng)電路Ⅱ結(jié)構(gòu)相同，各組從動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)也完全相同，各從動(dòng)電路分別是由三極管T20、基極分壓電阻R1b、R2b組成的第一級(jí)放大和三極管T2組成的未級(jí)放大電路所形成的從動(dòng)電路；主動(dòng)放大電路Ⅰ中變壓器B的W1繞組一端接三極管T1基極，另一端通過(guò)電阻Rw1接電路結(jié)點(diǎn)C，三極管T1射極通過(guò)電阻Re接電路結(jié)點(diǎn)C，二極管D2正端接三極管T1基極，負(fù)端接電路結(jié)點(diǎn)C，主動(dòng)放大電路Ⅱ中變壓器B的w2繞組一端接三極管T1′基極，另一端通過(guò)電阻Rw2′接電源低電位，三極管T1′射極通過(guò)電阻Re′接電源低電位，二極管D2正端接三極管T1′基極，負(fù)端接電源低電位，從動(dòng)電路中三極管T20射極一方面連于三極管T2基極，另一方面通過(guò)電阻R20e和三極管T2射極相連，對(duì)于直接和主動(dòng)放大電路Ⅰ和主動(dòng)放大電路Ⅱ串聯(lián)的從動(dòng)電路，其三極管T20的基極分壓電阻R1b跨接在三極管T20的集電極和基極之間，R2b跨接在三極管T20基極和主動(dòng)放大電路Ⅰ(主動(dòng)放大電路Ⅱ)中三極管T1(T1′)基極之間，對(duì)于其余的各從動(dòng)電路，三極管T20基極一方面通過(guò)電阻R1b和集電極相連，另一方面通過(guò)電阻R2b和與該從動(dòng)電路串連的前一個(gè)從動(dòng)電路中的末級(jí)放大電路中的三極管T2射極相連，第一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2發(fā)射極和主動(dòng)放大電路Ⅰ(放大電路Ⅱ)中三極管T1(T1′)集電極相連，下一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2和前一個(gè)從動(dòng)電路中末級(jí)放大三極管T2集電極相連，(以下類(lèi)推)，最后一個(gè)從動(dòng)放大電路中末級(jí)放大三極管T2集電極和電源高電位相連(和電路結(jié)點(diǎn)C相連)。b、該擴(kuò)大機(jī)中用于過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電路由三極管T3、取樣電阻Ra、Rb組成，其數(shù)量為二個(gè)，分別設(shè)置在主動(dòng)放大電路Ⅰ和主動(dòng)放大電路Ⅱ中，三極管T3基極一方面通過(guò)電阻Rb和三極管T1(T1′)射極相連，另一方面通過(guò)電阻Ra和該三極管T1(T1′)集電極相連，三極管T3集電極和三極管T1(T1′)基極相連，三極管T3射極和電路結(jié)點(diǎn)C(電路低電位)相連。C、為保證該擴(kuò)音機(jī)外接電源線正確引入由二極管D、電容C、電阻R組成的整流濾波電源電路，設(shè)置了由繼電器J及其觸點(diǎn)組成的判別裝置，繼電器J的線圈跨接在外接電源相線及該擴(kuò)大機(jī)零電位之間，該繼電器J的常開(kāi)端點(diǎn)串聯(lián)在外接電源中性線(N)及該擴(kuò)大機(jī)零電位之間。
2.按權(quán)利要求1所述的大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)，其特征在于所述的三極管T1、T1′、T2，可以用數(shù)只參數(shù)相同的并聯(lián)大功率三極管及其射極電阻組成的并聯(lián)功放管代替，三極管T20可以用數(shù)只三極管及其射極電阻R20e組成的數(shù)級(jí)放大器所代替。
3.按權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)，其特征在于所述的主動(dòng)放大電路Ⅰ和主動(dòng)放大電路Ⅱ中的放大管T1(T1′)和變壓器B的W1(W2)繞組之間，可以增設(shè)一由數(shù)只三極管T4(T4′)及其射極電阻R4e(R4e′)組成的數(shù)級(jí)放大電路構(gòu)成推動(dòng)級(jí)電路。
全文摘要
一種大功率晶體管擴(kuò)音機(jī)，它由直接對(duì)交流電220V進(jìn)行整流濾波的電源電路，繼電器J構(gòu)成的相、中線識(shí)別裝置，由兩組主動(dòng)放大電路及分別串聯(lián)在主動(dòng)電路和電源電壓之間的幾組從動(dòng)電路組成的耐高反壓大功率推挽輸出電路，由采樣電阻及三極管構(gòu)成的過(guò)載保護(hù)電路所組成。由于主動(dòng)電路中末級(jí)放大管和從動(dòng)電路末級(jí)放大管相互串聯(lián)，大大降低了對(duì)該機(jī)中大功率管的耐壓要求。該機(jī)靜態(tài)功耗小，整機(jī)成本低，使用安全可靠，適合于農(nóng)村有線廣播使用。
文檔編號(hào)H04R27/04GK1061314SQ9010900
公開(kāi)日1992年5月20日 申請(qǐng)日期1990年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月6日
發(fā)明者王木林 申請(qǐng)人:王木林