專利名稱：光電耦合自動(dòng)恒流偏置功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由晶體管構(gòu)成的功率放大器，包括音頻功率放大器。
現(xiàn)有的晶體管功率放大器的電流輸出級(jí)晶體管偏置電路都采用電壓偏置電路，其原理是給輸出級(jí)晶體管提供適合的偏置電壓。這種電路的缺點(diǎn)是末級(jí)靜態(tài)電流對(duì)偏置電壓和溫度的變化非常敏感，靜態(tài)電流調(diào)整困難，溫漂大。末極電流放大管與偏置電路需要進(jìn)行熱耦合，現(xiàn)有的超甲類、滑動(dòng)甲類偏置電路也都存在以上的缺點(diǎn)，并且電路復(fù)雜。
本發(fā)明的目的使找到一種偏置電路，達(dá)到靜態(tài)電流調(diào)整容易或者免調(diào)整、溫漂小、末極電流放大管與偏置電路不需要進(jìn)行熱耦合、并且能夠方便的實(shí)現(xiàn)超甲類、滑動(dòng)甲類等不同類型偏置的目的。
本人發(fā)明的“光電耦合自動(dòng)恒流偏置功率放大器”的偏置電路采“用光電耦合自動(dòng)恒流偏置電路”，電路的基本原理是對(duì)功放電流輸出級(jí)晶體管電流進(jìn)行取樣，通過(guò)光電耦合器的負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)偏流的自動(dòng)控制，使靜態(tài)電流基本保持恒定，并且能夠?qū)崿F(xiàn)超甲類、滑動(dòng)甲類等不同類型的偏置，由于電流取樣電路與反饋控制電路完全的電氣隔離，取樣電路可以根據(jù)電流輸出級(jí)電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、放大級(jí)數(shù)的不同采取不同的方式，取樣點(diǎn)的選取也非常靈活，可以對(duì)電流輸出級(jí)任何一個(gè)晶體管的任何一個(gè)極的電流取樣。
一種電路是取樣電阻[R1][R2]與光電耦合器[Q1][Q2]的輸入端的發(fā)光管并聯(lián)，與電流輸出級(jí)中的一對(duì)三極管的基極或者發(fā)射極或者集電極串接，完成對(duì)輸出級(jí)電流的取樣，輸出級(jí)電流的變化通過(guò)光電耦合器耦合到光電耦合器輸出端的光電管，兩只光電管同向串聯(lián)后并接在電流輸出級(jí)推動(dòng)級(jí)三極管[T3][T4]的基極或者場(chǎng)效應(yīng)管[T5][T6]的柵極，形成完整的負(fù)反饋回路，完成對(duì)靜態(tài)偏流的自動(dòng)控制，當(dāng)電路工作時(shí)輸出電流一側(cè)的光電反饋控制回路失去作用，另一側(cè)的光電反饋控制回路發(fā)揮作用，保證同一側(cè)的輸出級(jí)晶體管保持一定的電流不會(huì)被關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)超甲類偏置，兩只光電耦合器[Q1][Q2]的輸出端可以并接電阻[R3][R4]用來(lái)消除光電管結(jié)電容對(duì)電路性能的影響，并且能調(diào)節(jié)電路的靜態(tài)偏流和電路的超甲類工作范圍，兩只光電管同向串聯(lián)后可以并聯(lián)電容[C1]和電阻[R6]，小電容起防振作用，容量增大可使電路工作在滑動(dòng)甲類狀態(tài)，通過(guò)調(diào)整電容[C1]的容量改變電路的工作狀態(tài)。電阻[R6]能調(diào)節(jié)電路的靜態(tài)偏流和電路的超甲類工作范圍。兩只光電管之間可以串入電阻[R5]主要影響電容[C1]的放電電流，同時(shí)電阻[R6][R3][R4]也影響電容的充放電流，電阻[R3][R4][R5][R6]阻值越大電容[C1]充電電流越大放電電流越小，綜合調(diào)整電阻電容的值可以對(duì)電路的滑動(dòng)甲類工作范圍和反應(yīng)速度做精細(xì)的調(diào)整。
一種電路是取樣電路由三極管[T1][T2]完成，取樣電流由兩只取樣三極管[T1][T2]的集電極輸出，光電耦合器[Q3]的輸入端發(fā)光管串接在兩只取樣三極管[T1][T2]的集電極，輸出端光電管并接在電流輸出級(jí)推動(dòng)級(jí)三極管[T3][T4]的基極或者場(chǎng)效應(yīng)管[T5][T6]的柵極，形成完整的負(fù)反饋回路，完成對(duì)靜態(tài)偏流的自動(dòng)控制，當(dāng)電路工作時(shí)輸出電流一側(cè)的取樣電路失去作用，流過(guò)光電耦合器輸入端的電流由另一側(cè)取樣三極管的集電極電流所決定，保證同一側(cè)的輸出級(jí)晶體管保持一定的電流而不會(huì)被關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)超甲類偏置，光電耦合器的輸入輸出端可以并接電阻[R7][R8]調(diào)節(jié)靜態(tài)偏流，取樣三極管集電極可以串接電阻[R9][R10]基極集電極之間接電阻[R13][R14]用來(lái)減弱集電結(jié)電容的影響，光電耦合器的輸出端可以并接電容[C2]，小電容起防振作用，容量增大可使電路工作在滑動(dòng)甲類狀態(tài)，通過(guò)調(diào)整電容的容量改變電路的工作狀態(tài)。電阻[R8]能調(diào)節(jié)電路的靜態(tài)偏流和電路的超甲類工作范圍。光電耦合器的輸出端可以串入電阻[R12]電阻主要影響電容[C2]的放電電流，同時(shí)電阻[R8][R11]也影響電容的充放電流，電阻阻值越大電容充電電流越大放電電流越小，綜合調(diào)整電阻電容的值可以對(duì)電路的滑動(dòng)甲類工作范圍和反應(yīng)速度做精細(xì)的調(diào)整。
光電耦合自動(dòng)恒流偏置電路與現(xiàn)有的偏置電路相比具有靜態(tài)電流調(diào)整易，或者免調(diào)整、溫漂小，末極電流放大管與偏置電路不需要進(jìn)行熱耦合、并且能方便的實(shí)現(xiàn)超甲類、滑動(dòng)甲類等偏置。


圖1、圖2、圖3、圖4是光電耦合自動(dòng)恒流偏置電路的原理圖。
圖1、圖2中R1、R2是電流取樣電阻，光電耦合器Q1、Q2構(gòu)成反饋控制回路。
圖3、圖4中T1、T2構(gòu)成電流取樣電路，光電耦合器Q1構(gòu)成反饋控制回路。
權(quán)利要求1.一種晶體管功率放大器，包括晶體管音頻功率放大器，輸出級(jí)接有偏置電路，其特征是輸出級(jí)偏置電路采用光電耦合自動(dòng)恒流偏置電路。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的晶體管功率放大器，其特征是光電耦合自動(dòng)恒流偏置電路包括電流取樣電路和由光電耦合器構(gòu)成的反饋控制電路。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的晶體管功率放大器，其中一種的特征是光電耦合自動(dòng)恒流偏置電路中取樣電阻[R1][R2]與光電耦合器[Q1][Q2]的輸入端并聯(lián)，與電流輸出級(jí)中的一對(duì)三極管的基極、發(fā)射極或者集電極串聯(lián)，光電耦合器[Q1][Q2]輸出端同方向串聯(lián)后并聯(lián)在電流輸出級(jí)推動(dòng)三極管[T3][T4]的基極或者場(chǎng)效應(yīng)管[T5][T6]的柵極，輸出端可以并聯(lián)電阻[R3][R4]，輸出端同方向串聯(lián)后可以并聯(lián)電容[C1]和電阻[R6]，輸出端之間可以串聯(lián)電阻[R5]。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的晶體管功率放大器，其中一種的特征是光電耦合自動(dòng)恒流偏置電路中取樣電路由三極管[T1][T2]完成，光電耦合器[Q3]的輸入端串聯(lián)在兩只取樣三極管[T1][T2]的集電極，輸出端并聯(lián)在電流輸出級(jí)推動(dòng)三極管[T3][T4]的基極或者場(chǎng)效應(yīng)管[T5][T6]的柵極，光電耦合器的輸人輸出端可以并聯(lián)電阻[R7][R8]，取樣三極管集電極可以串聯(lián)電阻[R9][R10]基極集電極之間可以接電阻[R13][R14]，光電耦合器的輸出端可以并聯(lián)電容[C2]，光電耦合器的輸出端可以串聯(lián)電阻[R12]。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種由晶體管構(gòu)成的功率放大器，包括音頻功率放大器。光電耦合自動(dòng)恒流偏置功率放大器與現(xiàn)有的功率放大器相比具有靜態(tài)電流調(diào)整易，或者免調(diào)整、溫漂小，末極電流放大管與偏置電路不需要進(jìn)行熱耦合、并且能方便的實(shí)現(xiàn)超甲類、滑動(dòng)甲類等偏置。
文檔編號(hào)H03F3/20GK2540065SQ0123101
公開(kāi)日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2001年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月21日
發(fā)明者李向前 申請(qǐng)人:李向前