專利名稱：功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的對(duì)象是一個(gè)高保真雙極晶體管聲頻功率放大器正如本發(fā)明權(quán)利要求1所限定那樣，這種放大器可在很多實(shí)際應(yīng)用中派上用場(chǎng)，尤其是在信息技術(shù)和電子工業(yè)方面。正因?yàn)槿绱?，它在電信領(lǐng)域中被看作是無所不能的。
這種功率放大器的主要特征如下- 帶寬廣，且其相位移可忽略不計(jì)。
- 動(dòng)態(tài)范圍再現(xiàn)，可除去瞬態(tài)失真。
- 線性群傳播在整個(gè)頻率范圍內(nèi)延遲。
- 高水平的抗靜電干擾特性。
- 包含的電子組件少，可靠性高。
附圖
中的唯一一張示圖是根據(jù)本發(fā)明繪制的一種功率放大器的線路圖。所描述的這種功率放大器由三級(jí)構(gòu)成。
第一級(jí)包含有兩個(gè)偏置式A類對(duì)稱雙極晶體管Q1和Q2，以及兩個(gè)電阻器R1和R2，這兩個(gè)電阻器可作為電源的輸入阻抗。這一級(jí)的帶寬很大。在開環(huán)條件下，這一級(jí)以單級(jí)方式動(dòng)作，相位移很小。其非常低的輸入容量使得線性頻率響應(yīng)與高阻抗源相當(dāng)。
第二級(jí)包含六個(gè)雙級(jí)晶體管Q3、Q4、Q5、Q6、Q7和Q8，以及電阻器R3～R18。
第二級(jí)的電壓增益取決于兩個(gè)對(duì)稱直流負(fù)反饋分壓器，這兩個(gè)分壓器分別由電阻器R9/R11和R10/R12構(gòu)成。晶體管Q3和Q4可提供初始電壓放大，然后被晶體管Q5和Q6進(jìn)行緩沖。信號(hào)功率被與共集電極相連的晶體管Q7和Q8進(jìn)一步放大。
在第二級(jí)，信號(hào)按以下過程被逐步放大一個(gè)電壓放大、一個(gè)電流放大和一個(gè)功率放大。這種布置有利于信號(hào)逐步被擴(kuò)大到下一級(jí)要求的水平。
第二級(jí)呈現(xiàn)一種線性開環(huán)增益、一種低輸出阻抗和一個(gè)高傳播速率，這可保證從動(dòng)態(tài)失真中去除線性瞬態(tài)行為。
第三級(jí)包含四個(gè)偏置式AB類晶體管Q9、Q10、Q11和Q12，以及兩個(gè)電阻器R19和R20，還有兩個(gè)二級(jí)管D1和D2。
晶體管Q9和Q10由一個(gè)電源提供能量，在晶體管Q11和Q12的末端產(chǎn)生一個(gè)電壓降VBE，并直接將此電壓降VBE傳播到晶體管Q9和Q10的末端。
通過晶體管Q11和Q12的靜態(tài)電流由它們的電壓降VBE產(chǎn)生，而且與晶體管Q9和Q10的電壓VBE直接相關(guān)。
這種電路構(gòu)成了一種傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單偏壓電路，因而與已知和類似幾級(jí)相比，這種電路能夠提高這一級(jí)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。
電阻器R19和R20根據(jù)所應(yīng)用的需要，用來直接在工作階段(A類、AB類或B類)動(dòng)作。
二級(jí)管D1和D2通過它們的P-N連接電容產(chǎn)生一個(gè)非?？斓拿}沖響應(yīng)，這可以保護(hù)電阻器R19和R20產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。
第三級(jí)就其自身來講是一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)，具有電穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而且其很低的輸出阻抗適用于開環(huán)電路中。
這三級(jí)的組合可產(chǎn)生一種功率放大作用，這種功率放大具有以下的特性和優(yōu)點(diǎn)- 容量集中。
- 適用于很多應(yīng)用場(chǎng)合，如微型電話放大器和低噪音電話放大器，等。
- 在很寬的電壓變化范圍內(nèi)可無失真動(dòng)作。
- 在批量生產(chǎn)中的可重構(gòu)特性。
- 檢驗(yàn)程序極其簡(jiǎn)單。
- 電子元器件容易獲取。
- 容易維修。
- 無以倫比的破壞再生特性。
- 動(dòng)態(tài)范圍在無壓縮條件下再生。
- 高逼真度聲象。
此發(fā)明顯然不僅僅只能象圖示電路這種應(yīng)用，特別的，由于其電路的高速傳播，此發(fā)明還可面對(duì)其他的應(yīng)用。
例如，在信息技術(shù)方面，它可用來為硬盤寫入頭快速、可靠的定位。在此過程，可獲得非常短的穩(wěn)定時(shí)間來避免附加振蕩，而且可不出錯(cuò)的到達(dá)所要到達(dá)的位置。
微電路能使放大過程很快完成。
還有，在信息技術(shù)方面，它的低輸出阻抗意味著它可以用來以高的速度在全距離范圍內(nèi)傳播數(shù)據(jù)。硬線連接的標(biāo)準(zhǔn)距離(100米)可相當(dāng)程度的提高。
在信息技術(shù)和電子工業(yè)中，這種電路因其具有高的互換率，而被在非常高的頻率轉(zhuǎn)換模式功率供應(yīng)中使用。
高輸入阻抗和低電容使其易于控制。
這些應(yīng)用仍末窮盡，任何對(duì)精確性有要求的系統(tǒng)、高速和/或抵抗外界干擾都將會(huì)從這種“普適”電路中獲益。
權(quán)利要求
-普適高保真雙極晶體管聲頻功率放大器，其特征是由三級(jí)構(gòu)成-第一級(jí)沒有負(fù)反饋，放大輸入信號(hào)的電流；-第二級(jí)放大第一級(jí)輸出信號(hào)的電壓，包含兩個(gè)對(duì)稱嵌入的直流負(fù)反饋分壓器，在整個(gè)頻率譜內(nèi)動(dòng)作；-第三級(jí)沒有負(fù)反饋，放大來自第二級(jí)的電流，用來驅(qū)動(dòng)放音器，輸出晶體管的靜態(tài)電流由驅(qū)動(dòng)晶體管的基-發(fā)射極連接電壓產(chǎn)生。
-根據(jù)權(quán)利要求1的放大器，其特征在于，第一級(jí)包括兩個(gè)偏置A類對(duì)稱雙級(jí)晶體管(Q1，Q2)和兩個(gè)電阻器(R1，R2)。
-根據(jù)權(quán)利要求1的放大器，其特征在于，第二級(jí)包括六個(gè)雙極晶體管(Q2～Q8)和電阻器(R3～R18)，負(fù)反饋分壓器包括兩對(duì)對(duì)稱電阻器(R9/R11和R10/R12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的放大器，其特征在于，第三級(jí)包括四個(gè)偏置AB類雙極晶體管(Q9，Q10，Q11，Q12)和兩個(gè)使用在工作范圍內(nèi)的電阻(R19和R20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求5的放大器，其特征在于，第三級(jí)包括兩個(gè)二極管(D1，D2)，它們用來保護(hù)電阻器(R19，R20)在工作范圍內(nèi)發(fā)生任何過熱現(xiàn)象。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2的放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5的放大器。
全文摘要
本發(fā)明涉及由三級(jí)構(gòu)成的功率放大器第一級(jí)沒有負(fù)反饋，放大輸入信號(hào)的電流；第二級(jí)放大第一級(jí)輸出信號(hào)的電壓，包含兩個(gè)對(duì)稱嵌入的直流負(fù)反饋分壓器，在整個(gè)頻率譜內(nèi)動(dòng)作；第三級(jí)沒有負(fù)反饋，放大來自第二級(jí)的電流，及驅(qū)動(dòng)放音器。
文檔編號(hào)H03F3/18GK1605153SQ02825099
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月15日
發(fā)明者埃爾韋·德萊特拉 申請(qǐng)人:埃爾韋·德萊特拉