專利名稱:一種乙甲類功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種功率放大器,尤其涉及一種乙甲類功率放大器。
背景技術(shù):
目前,公知的功率放大器的類型有甲類、乙類、丙類和丁類四大類。而按模擬音頻功率放大器來(lái)分就只有甲類、乙類和甲乙類三種,但真正能達(dá)到高保真的音頻功率放大器就只有甲類線性音頻功率放大器,因?yàn)榧最惙糯笃鞯墓ぷ鳡顟B(tài)是設(shè)置在放大器的線性區(qū)域的范圍之內(nèi)的,使得在音頻信號(hào)放大的整個(gè)信號(hào)周期里都處于該甲類線性放大器的線性區(qū)域的范圍內(nèi),不會(huì)出現(xiàn)飽和以及截至?xí)r的非線性失真,所以甲類線性放大器得到音響界的公認(rèn),深受音響發(fā)燒友的歡迎,但是甲類放大器的有效輸出效率很低,只能達(dá)到百分之二十幾到三十左右,其余百分之七八十都轉(zhuǎn)換成熱能損耗掉。而乙類功率放大器則需要由兩個(gè)功率電子管分別進(jìn)行正負(fù)兩個(gè)半個(gè)周期的信號(hào)經(jīng)過(guò)反相電路供給兩個(gè)功率電子管的柵極作推挽放大后由屏極到輸出變壓器疊加而完成的,雖然效率可以達(dá)到百分之七八十,但是存在著非線性的交越失真、互調(diào)失真及線路復(fù)雜等缺點(diǎn)。而甲乙類放大器的效率及失真度介于甲類和乙類之間,但未能達(dá)到高保真的輸出效果。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的是提供一種能提高輸出功率,并且實(shí)現(xiàn)高保真的一種乙甲類功率放大器。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種乙甲類功率放大器,包括:信號(hào)耦合器、預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路、同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路和功率管,所述信號(hào)耦合器的輸出端分別與功率管的第一輸入端和同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第一輸入端相連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第一輸出端與功率管的第一輸入端連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第二輸出端與同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第二輸入端相連接,所述同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的第二輸入端相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的信號(hào)耦合器為第一電容,所述的預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路包括第一電阻、第二電容和第一電位器,所述的同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第三電容、第四電容、第五電容、第二電位器、二極管和晶體管,所述第一電容與功率管的第一輸入端相連接,所述第二電容與第一電位器并聯(lián)后再與第一電阻串聯(lián)接在功率管的第一輸入端與地之間,所述第三電容依次與第二電阻、第三電阻和第四電容串聯(lián)接在功率管的第一輸入端與地之間,所述第二電位器并聯(lián)在第四電容兩端,所述晶體管的第一端連接在第二電阻和第三電阻之間,所述晶體管的第二端與功率管的第二輸入端、二極管的負(fù)極端、第五電阻的第一端和第五電容的第一端相連接,所述晶體管的第三端連接第四電阻的第一端,所述第四電阻的第二端、二極管的正極端、第五電阻的第二端和第五電容的第二端與地相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的二極管為續(xù)流二極管。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的第五電容為電解電容。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的晶體管為場(chǎng)效應(yīng)管或絕緣柵雙極型晶體管或電子功率管或雙極型晶體管或達(dá)林頓管。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的功率管為電子功率管或雙極型晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管或達(dá)林頓管或絕緣柵雙極型晶體管。本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明一種乙甲類功率放大器,包括:信號(hào)耦合器、預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路、同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路和功率管,所述信號(hào)耦合器的輸出端分別與功率管的第一輸入端和同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第一輸入端相連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第一輸出端與功率管的第一輸入端連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第二輸出端與同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第二輸入端相連接,所述同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的第二輸入端相連接。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后可以通過(guò)將甲類靜態(tài)工作時(shí)大部分的電流回收,使得原本損耗的功率得以全部回收利用,令其輸出功率大幅提高,整個(gè)動(dòng)態(tài)線性范圍完全跨越甲類的線性范圍,同時(shí)達(dá)到甲類的線性,乙類的效率,而且由于不再有強(qiáng)大的連續(xù)直流電流流入負(fù)載,可以大幅降低其發(fā)熱量,在減少能耗的同時(shí),能夠達(dá)到高保真的效果,大幅提升用戶的體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能、低碳環(huán)保的效果。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明一種乙甲類功率放大器的模塊示意 圖2是本發(fā)明一種乙甲類功率放大器的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明一種乙甲類功率放大器的模塊示意圖,本發(fā)明一種乙甲類功率放大器,包括:信號(hào)耦合器、預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路、同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路和功率管,所述信號(hào)耦合器的輸出端分別與功率管的第一輸入端和同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第一輸入端相連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第一輸出端與功率管的第一輸入端連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第二輸出端與同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第二輸入端相連接,所述同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的第二輸入端相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的信號(hào)耦合器為第一電容Cl,所述的預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路包括第一電阻Rl、第二電容C2和第一電位器Wl,所述的同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第二電位器W2、二極管D和晶體管,所述第一電容Cl與功率管的第一輸入端相連接,所述第二電容C2與第一電位器Wl并聯(lián)后再與第一電阻Rl串聯(lián)接在功率管的第一輸入端與地之間,所述第三電容C3依次與第二電阻R2、第三電阻R3和第四電容C4串聯(lián)接在功率管的第一輸入端與地之間,所述第二電位器W2并聯(lián)在第四電容C4兩端,所述晶體管的第一端連接在第二電阻R2和第三電阻R3之間,所述晶體管的第二端與功率管的第二輸入端、二極管D的負(fù)極端、第五電阻R5的第一端和第五電容C5的第一端相連接,所述晶體管的第三端連接第四電阻R4的第一端,所述第四電阻R4的第二端、二極管D的正極端、第五電阻R5的第二端和第五電容C5的第二端與地相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的二極管D為續(xù)流二極管。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的第五電容C5為電解電容。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的晶體管為場(chǎng)效應(yīng)管或絕緣柵雙極型晶體管或電子功率管或雙極型晶體管或達(dá)林頓管。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的功率管為電子功率管或雙極型晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管或達(dá)林頓管或絕緣柵雙極型晶體管。下面對(duì)本發(fā)明的電路的工作原理作詳細(xì)說(shuō)明。其中,所述功率管為電子功率管時(shí),所述的第一輸入端為柵極,第二輸入端為陰極,輸出端為陽(yáng)極;所述功率管為雙極型晶體管或達(dá)林頓管時(shí),所述的第一輸入端為基極,第二輸入端為發(fā)射極,輸出端為集電極;所述功率管為場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),所述的第一輸入端為柵極,第二輸入端為源極,輸出端為漏極;所述功率管為絕緣柵雙極型晶體管時(shí),所述的第一輸入端為柵極,第二輸入端為發(fā)射極,輸出端為集電極。所述的晶體管為場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),所述的第一端為柵極,第二端為漏極,第三端為源極;所述晶體管為絕緣柵雙極型晶體管時(shí),所述的第一端為柵極,第二端為集電極,第三端為發(fā)射極;所述晶體管為雙極型晶體管或達(dá)林頓管時(shí),所述的第一端為基極,第二端為集電極,第三端為發(fā)射極;所述晶體管為電子功率管時(shí),所述的第一端為柵極,第二端為陽(yáng)極,第三端為陰極。所述功率管的輸出端與負(fù)載連接。所述第一電位器Wl的第一端連接負(fù)的穩(wěn)壓電源,所述第二電位器W2的第一端連接正的穩(wěn)壓電源。作為本發(fā)明一實(shí)施例,其中功率管采用電子功率管,晶體管采用場(chǎng)效應(yīng)管,利用電子管以及同極性的場(chǎng)效應(yīng)管自身的物理結(jié)構(gòu)的特性,互補(bǔ)長(zhǎng)短有機(jī)地互聯(lián)結(jié)合,因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管在截止時(shí)的內(nèi)阻非常大,而導(dǎo)通時(shí)內(nèi)阻非常小,且耐壓較高,將其串接在電子功率管的陰極與地之間,能夠?qū)㈦娮庸β使茉诩最惞ぷ鳡顟B(tài)時(shí)的95%以上的陰極靜態(tài)電流截住,從而令電子功率管的陰極對(duì)地電位升高,使得電子功率管的柵極電位低于其陰極電位,因而進(jìn)入截至狀態(tài),然后將音頻信號(hào)電壓同時(shí)驅(qū)動(dòng)電子功率管和場(chǎng)效應(yīng)管的柵極,經(jīng)過(guò)受同步驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極把同步放大后的驅(qū)動(dòng)電子流供給電子功率管的陰極,為電子功率管提供了需要的電流,而且提供的陰極電子流是按信號(hào)強(qiáng)弱自動(dòng)同步驅(qū)動(dòng)供給電子功率管的,驅(qū)動(dòng)信號(hào)越強(qiáng)供給的電流就越大,驅(qū)動(dòng)信號(hào)越弱供給的電流就越小。第五電容C5并聯(lián)接在電子功率管的陰極與地之間,作為電子功率管陰極交流信號(hào)對(duì)地的通路,使得工作于全動(dòng)態(tài)的線性功率放大得以實(shí)現(xiàn),使音頻信號(hào)的整個(gè)周期里都在電子功率管陽(yáng)極的輸出端按柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入時(shí)一樣完整地被放大。在場(chǎng)效應(yīng)管的源極與地之間接入一個(gè)電流表與第四電阻R4串聯(lián),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到實(shí)際的動(dòng)態(tài)工作電流,同時(shí)起到保護(hù)和延長(zhǎng)功率管的使用壽命。以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明,但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換,這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種乙甲類功率放大器,其特征在于,包括:信號(hào)耦合器、預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路、同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路和功率管,所述信號(hào)耦合器的輸出端分別與功率管的第一輸入端和同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第一輸入端相連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第一輸出端與功率管的第一輸入端連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第二輸出端與同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第二輸入端相連接,所述同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的第二輸入端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙甲類功率放大器,其特征在于:所述的信號(hào)耦合器為第一電容(Cl),所述的預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路包括第一電阻(R1)、第二電容(C2)和第一電位器(W1),所述的同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路包括第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第二電位器(W2)、二極管(D)和晶體管,所述第一電容(Cl)與功率管的第一輸入端相連接,所述第二電容(C2)與第一電位器(Wl)并聯(lián)后再與第一電阻(Rl)串聯(lián)接在功率管的第一輸入端與地之間,所述第三電容(C3)依次與第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第四電容(C4)串聯(lián)接在功率管的第一輸入端與地之間,所述第二電位器(W2)并聯(lián)在第四電容(C4)兩端,所述晶體管的第一端連接在第二電阻(R2)和第三電阻(R3)之間,所述晶體管的第二端與功率管的第二輸入端、二極管(D)的負(fù)極端、第五電阻(R5)的第一端和第五電容(C5)的第一端相連接,所述晶體管的第三端連接第四電阻(R4)的第一端,所述第四電阻(R4)的第二端、二極管(D)的正極端、第五電阻(R5)的第二端和第五電容(C5)的第二端與地相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種乙甲類功率放大器,其特征在于:所述的二極管(D)為續(xù)流二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種乙甲類功率放大器,其特征在于:所述的第五電容(C5)為電解電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種乙甲類功率放大器,其特征在于:所述的晶體管為場(chǎng)效應(yīng)管或絕緣柵雙極型晶體管或電子功率管或雙極型晶體管或達(dá)林頓管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的一種乙甲類功率放大器,其特征在于:所述的功率管為電子功率管或雙極型晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管或達(dá)林頓管或絕緣柵雙極型晶體管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乙甲類功率放大器,包括信號(hào)耦合器、預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路、同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路和功率管,所述信號(hào)耦合器的輸出端分別與功率管的第一輸入端和同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第一輸入端相連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第一輸出端與功率管的第一輸入端連接,所述預(yù)設(shè)偏置調(diào)整電路的第二輸出端與同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的第二輸入端相連接,所述同步信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的第二輸入端相連接。本發(fā)明可以通過(guò)將甲類靜態(tài)工作時(shí)大部分電流回收,使得其輸出功率大幅提高,整個(gè)動(dòng)態(tài)線性范圍完全跨越甲類的線性范圍,在減少能耗的同時(shí),達(dá)到高保真的效果,大幅提升用戶的體驗(yàn)。本發(fā)明作為一種乙甲類功率放大器應(yīng)用于音頻放大電路中。
文檔編號(hào)H03F3/20GK103107785SQ20121058448
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者龍?jiān)?申請(qǐng)人:龍?jiān)?br>