專利名稱：一種高保真晶體管音頻功率放大裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，特別涉及一種高保真晶體管音頻功率放大裝置。
背景技術：
目前，公知的音頻功率放大裝置，應用于功放機中，按使用材料來劃分一般有晶體管和電子管兩大類。按結構劃分有分立元件和集成電路兩種；按電路工作方式劃分有模擬和數字兩種。不管哪種類型的音頻功率放大裝置目前都存在一 些難以解決的固有問題和缺陷，電路性能各有優(yōu)缺點，導致使用該音頻功率放大裝置制作的功放器的成本、可靠性、效率及音質效果等無法同時讓人滿意。其中，在分立元件晶體管模擬音頻功率放大裝置中I、甲類音頻功率放大裝置的發(fā)熱量大、效率低、輸出功率一般較小、成本較高、穩(wěn)定性和安全性較差，只有少數功放機采用這種電路。2、乙類音頻功率放大裝置放大的信號交叉失真(交越失真)很大，聲音的細節(jié)部分不能表現出來，一般功放都不采用這種電路形式。3、甲乙類音頻功率放大裝置的效率和放大的信號交叉失真介于上述二者之間，是目前音頻功率放大器普遍采用的電路形式。而在晶體管分立或集成的數字音頻功率放大裝置中由于晶體管都工作在開關狀態(tài)，因而開關失真是其固有的缺點。另外，在采用集成電路的晶體管音頻功率放大裝置中，還存在如下問題I、由于體積小，元件集中、密集，這就決定了音頻信號的大小信號之間相互干擾大，容易自激。2、所有元件都工作在高溫狀態(tài)，放大性能變差。3、電路固定，難以改裝。4、輸出功率一般較小，大多數情況下不能滿足要求。5、聲音效果也具有晶體管功放的一些共同缺點。而電子管音頻功率放大裝置也存在如下問題I、體積大、耗電量大、效率低。2、成本高、壽命短。3、維護費用高。4、輸出功率小。5、輸出變壓器的存在決定了低音和高音失真大、線性差而聽感不佳。目前用以上現有的音頻功率放大裝置制作的功放器，晶體管功放器在音質上的共同缺點是聲音數碼味較濃；聲音單薄，缺乏醇厚感和甜美感；奇次諧波失真大，高音有很強的毛刺感，長時間、大音量下讓人難以忍受；空間立體效果差；效率和音質不能兼顧；甲乙類、乙類交叉失真大，聲音細節(jié)少，甚至細節(jié)完全被淹沒；瞬態(tài)互調失真大，聲音的清晰度和層次感較差，動態(tài)范圍小。而電子管功放器體積大、耗電量大、效率低、成本高、壽命短、維護費用高、輸出功率小、低音和高音聽感不佳。隨著人們物質文化水平的提高，對音響設備的音質要求也越來越高，現有的音頻功率放大裝置，已遠遠不能滿足更多的音樂愛好者和對音質具有狂熱而苛刻要求的音響發(fā)燒友的需要了，而電路復雜、價格高昂的音頻功率放大裝置又不能被廣大工薪階層的人們所接受，因此市場上急需一種能夠同時具有成本低廉、制作容易、免調試、安全高效、音質優(yōu)美等優(yōu)點，且結構簡單的高保真音頻功率放大裝置。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型提供了一種高保真晶體管音頻功率放大裝置，同時具有結構簡單、成本低廉、制作容易、免調試、安全高效、音質優(yōu)美等優(yōu)點。為達上述目的，本實用新型的技術方案具體是這樣實現的一種高保真晶體管音頻功率放大裝置，該裝置包括·輸入放大模塊，用于增大輸入電阻，對輸入的音頻信號進行放大，并產生音頻差模信號;差模信號轉換模塊，用于對所述音頻差模信號進行轉換并放大輸出；電壓放大模塊，用于對所述輸入放大模塊和差模信號轉換模塊放大后的音頻信號進行電壓放大；主電壓負反饋模塊，用于向所述輸入放大模塊反饋音頻信號；輔助反饋模塊，用于向所述差模信號轉換模塊反饋音頻信號；差模信號靜態(tài)偏置模塊，用于為所述差模信號轉換模塊提供靜態(tài)偏置電流。較佳地，該裝置進一步包括輸出放大模塊，用于對所述電壓放大模塊放大后的音頻信號進行功率放大輸出；靜態(tài)偏置模塊，用于為所述輸出放大模塊提供靜態(tài)偏置電流；動態(tài)偏置模塊，用于為所述輸出放大模塊提供動態(tài)偏置電流；兩個有源濾波模塊，用于濾除電源交流紋波和穩(wěn)定前級正、負電源的電壓。較佳地，所述輸入放大模塊包括串聯于音頻信號輸入端及電阻R2之間的電容Cl和電阻Rl ；并聯于電阻Rl和結型場效應管Ql柵極與地之間的電阻R2與電容C2 ;源極相連的結型場效應管Ql和Q2 ；串聯于結型場效應管Ql的漏極與前級正電源之間的空穴電子空穴NPN型三極管Q3和電阻R6 ；串聯于結型場效應管Q2的漏極與前級正電源之間的NPN型三極管Q4 ；串聯于前級正電源與地之間的電阻R7和R8 ；并聯于源極相連的結型場效應管Ql和Q2柵極之間的電容C5。較佳地，所述差模信號轉換模塊包括并聯于電子空穴電子PNP型三極管Q6基極與發(fā)射極之間的電阻R5 ；集電極連接PNP型三極管Q6基極、發(fā)射極連接前級負電源、基極連接NPN型三極管Q7發(fā)射極的NPN型三極管Q5 ；基極連接NPN型三極管Q5集電極、發(fā)射極連接NPN型三極管Q7基極的PNP型三極管Q6；串聯于場效應管Ql、Q2相連的源極與前級負電源之間的NPN型三極管Q7和電阻R9 ；連接在PNP型三極管Q6集電極與NPN型三極管Q9基極之間的電阻R10。較佳地，所述電壓放大模塊包括基極連接在NPN型三極管Q3集電極和電阻R6上的PNP型三極管Q8 ；并聯于PNP型三極管Q8的集電極與基極之間的電容C9 ；連接在PNP型三極管Q8的發(fā)射極與前級正電源之間的電阻R12 ；基極連接在電阻RlO —端的NPN型三極管Q9 ；并聯于NPN型三極管Q9基極與集電極之間的電容CS ；連接在NPN型三極管Q9發(fā)射極與前級負電源之間的電阻R16。較佳地，所述輔助反饋模塊包括串聯于場效應管Q2柵極與NPN型三極管Q7發(fā)射極之間的電阻R和電容C。較佳地，所述差模信號靜態(tài)偏置模塊包括串聯于地與前級負電源之間的電阻R3 ;并聯于R3非接地端與前級負電源之間的電容C3、C4和穩(wěn)壓二極管Dl ；連接在電阻R3非接地端與PNP型三極管Q6發(fā)射極的電阻R4。較佳地，所述靜態(tài)偏置模塊包括串聯于PNP型三極管Q8的集電極與NPN型三極管Q9集電極之間的電阻R13、電阻R14和電阻R15 ；基極連接在R13與R14之間、集電極連接于PNP型三極管Q8的集電極、發(fā)射極連接于NPN型三極管Q9集電極的NPN型三極管Q13。較佳地，所述動態(tài)偏置模塊包括集電極連接在電阻R14和電阻R15上、發(fā)射極連接在NPN型三極管Q13基極的PNP型三極管QlO ；串聯于PNP型三極管QlO基極與地之間的二極管D2和電阻R17。較佳地，所述輸出放大模塊包括串聯于正電源與輸出放大模塊輸出端之間的NPN型三極管Q14及電阻R21 ；串聯于正電源與輸出放大模塊輸出端之間的NPN型三極管Q16及電阻R26 ；串聯于輸出放大模塊輸出端與負電源之間的PNP型三極管Q15及電阻R22和R23 ；串聯于輸出放大模塊輸出端與負電源之間的NPN型三極管Q17及電阻R27 ；并聯于電阻R22兩端的二極管D3 ；連接于NPN型三極管Q14發(fā)射極與NPN型三極管Q16基極的電阻R24 ；連接于PNP型三極管Q15集電極與NPN型三極管Q17基極的電阻R25 ；串聯于輸出放大模塊輸出端與地之間的電阻R28及電容C19 ；并聯于輸出放大模塊輸出端與負載之間的電感和電阻R29。由上述技術方案可見，本實用新型的這種晶體管音頻功率放大裝置，電路簡單，元件普通、成本低廉，即使使用普通元件也能獲得很好的聲音效果，使用優(yōu)質元件時則效果更佳。生產制作容易、電路免調試，只有輸入放大模塊中的場效應管Ql、Q2需要配對(如果使用孿生場效應管可免)，輸出功放管只需簡單配對即可滿足要求，特別適合工廠化大規(guī)模生產。改裝方便，要想增大輸出功率時只需提高電源電壓，或者改用更大輸出功率的功率輸出管，或者采用多對功率輸出管的并聯方式即可。效率高，發(fā)熱量低，電源利用率高、穩(wěn)定、可靠性高。音質效果獨具特點，兼具晶體管功放的大功率、快速度、寬頻響的特點，又具有電子管功放的醇厚、甜美、柔順的音質特點，音質效果與輸出功率全面超越當今世界主流高保真功放集成電路LM3886、TDA7293和電子管功放等。具有廣闊的市場應用前景，可廣泛應用于高保真家用、汽車、電腦、舞臺等功放機中。

圖I為本實用新型實施例的高保真晶體管音頻功率放大裝置結構示意圖。圖2為本實用新型另一實施例的聞保真晶體管首頻功率放大裝置電路不意圖。
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型的關鍵在于將輸入的音頻信號轉換為音頻差模信號，音頻差模信號指通過兩個源極相連的場效應管中，兩個場效應管的源極的音頻信號的合成信號，再轉換為正常音頻信號，使整個放大裝置形成真正的電路推挽工作狀態(tài)，從而得到音質優(yōu)美的音頻信號。圖I為本實用新型實施例的高保真晶體管音頻功率放大裝置結構示意圖，如圖I所示，該裝置包括輸入放大模塊101,用于增大電路的輸入電阻,并對輸入的音頻信號進行放大，同時產生音頻差模信號；接受主電壓負反饋模塊109的音頻反饋信號；差模信號轉換模塊102，用于對輸入放大模塊101產生的音頻差模信號進行轉換并放大；接受輔助反饋模塊104反饋的音頻信號；電壓放大模塊103,用于對輸入放大模塊101放大后的音頻信號進行電壓放大；接受差模信號轉換模塊102放大后的音頻信號并進行電壓放大；輔助反饋模塊104，用于向差模信號轉換模塊102反饋音頻信號；可以顯著降低放大裝置瞬態(tài)互調失真；差模信號靜態(tài)偏置模塊105，用于為差模信號轉換模塊102提供靜態(tài)偏置電流；可以提高差模信號轉換模塊102的工作穩(wěn)定性；靜態(tài)偏置模塊106，用于為輸出放大模塊110提供靜態(tài)偏置電流；可以減小音頻信號交叉失真；動態(tài)偏置模塊107，用于為輸出放大模塊110提供動態(tài)偏置電流；可以進一步減小音頻信號的交叉失真；降低靜態(tài)損耗，提高放大裝置效率；有源濾波模塊108和111，用于濾除電源交流紋波；可以穩(wěn)定輸入放大模塊101、電壓放大模塊103、差模信號轉換模塊102和輔助反饋模塊104的供電電壓；主電壓負反饋模塊109，向輸入放大模塊101反饋音頻信號；輸出放大模塊110，對電壓放大模塊103放大后的音頻信號進行功率放大輸出，具體地，采用準互補輸出電路比全對稱輸出電路有更好的性能。其中由輸入放大模塊101、差模信號轉換模塊102、電壓放大模塊103、輔助反饋模塊104、差模信號靜態(tài)偏置模塊105以及主電壓負反饋模塊109構成的前級放大部分可以單獨作為前級放大，用于高級前級放大器和耳機放大器中，也可以搭配任意后級放大部分，組成完整放大裝置；當然，采用本實用新型與之搭配設計的由靜態(tài)偏置模塊106、動態(tài)偏置模塊107、有源濾波模塊108和111以及輸出放大模塊110組成的后級放大部分，則有更好的效果。上述裝置中，除差模信號轉換模塊102、輔助反饋模塊104及差模信號靜態(tài)偏置模塊105外，各模塊均可以采用現有典型電路模塊實現，當然，為達到最佳效果，可以采用本實用新型圖2中所示電路。如圖2所示，其中，輸入放大模塊101包括串聯于音頻信號輸入端及電阻R2之間的電容Cl和電阻Rl ； 并聯于電阻Rl和結型場效應管Ql柵極與地之間的電阻R2與電容C2 ;源極相連的結型場效應管Ql和Q2 ；串聯于結型場效應管Ql的漏極與前級正電源(+VCC經過有源濾波模塊之后的電源)之間的NPN型三極管Q3和電阻R6 ；串聯于結型場效應管Q2的漏極與前級正電源之間的NPN型三極管Q4 ；串聯于前級正電源與地之間的電阻R7和R8 ；連接于源極相連的結型場效應管Ql柵極和Q2柵極之間的電容C5。其中，音頻信號經電容Cl、電阻Rl進入輸入放大模塊101, R2是Ql柵極的輸入電阻，C2起濾除輸入信號中的超音頻高頻干擾信號作用，防止放大器自激，且對音頻信號沒有任何影響。Ql、Q2是結型場效應差分對管，二者源極相連，Q3、R6是Ql的漏極負載，Q4是Q2的漏極負載，由于Q3的集電極是通過電阻R6接到前級正電源，而Q4的集電極是直接接到了前級正電源的，可見Ql、Q2的漏極負載是不平衡的，Q2的放大能力要大于Q1，所以從Q1、Q2相連接的源極上就能夠得到音頻差模信號(只要輸入端有音頻信號輸入，這個音頻差模信號就不為零，且強度隨著輸入信號的變化而變化)，其音頻差模信號的瞬時極性取決于Q2源極的瞬時極性，當輸入放大模塊101的Ql柵極輸入的音頻信號的瞬時極性為正時，根據差分對管和本電路的電路特性可知，Q2的源極音頻信號的瞬時極性為負，與之相連接的Q7的集電極就能得到瞬時極性為負的差模音頻信號，進入差模信號轉換模塊102。電容C5用于濾除聞頻干擾 目號，防止電路聞頻自激。差模信號轉換模塊102包括并聯于PNP型三極管Q6基極與發(fā)射極之間的電阻R5 ；集電極連接PNP型三極管Q6基極、發(fā)射極連接前級負電源(-VCC經過有源濾波模塊之后的電源)、基極連接NPN型三極管Q7發(fā)射極的NPN型三極管Q5 ；基極連接NPN型三極管Q5集電極、發(fā)射極連接NPN型三極管Q7基極的PNP型三極管Q6 ；串聯于場效應管Ql、Q2相連的源極與前級負電源之間的NPN型三極管Q7和電阻R9 ；連接在PNP型三極管Q6集電極與NPN型三極管Q9基極之間的電阻R10。[0113]其中，從Q7的集電極進入到差模信號轉換模塊102的瞬時極性為負的差模音頻信號，在Q7的發(fā)射極瞬時極性為正，Q5的集電極瞬時極性為負，Q6的發(fā)射極從Q7的基極只得到了微弱信號，不足以驅動Q6，Q6靠Q5驅動工作，因而Q6的基極音頻信號的瞬時極性取決于Q5的集電極信號的瞬時極性，此時為負，那么Q6的集電極輸出的音頻信號瞬時極性為正。Q9基極也為正，在Q9的集電極得到瞬時極性為負的音頻信號。與此同時，Q8的基極從Q3的集電極得到了瞬時極性為負的音頻信號，Q8的集電極信號瞬時極性為正，與Q9的集電極信號的瞬時極性相反(當輸入放大模塊101的輸入信號瞬時極性為負時，以上情形正好相反)，以靜態(tài)偏置模塊106、動態(tài)偏置模塊107、輸出放大模塊110為負載相互疊加，出現真正的電路推挽工作狀態(tài)而消除了三極管的開關失真，同時減小了音頻內阻，使聲波頻率得以順利擴展、延伸，使聲音產生了獨具特殊韻味的空間立體效果。其偶次諧波豐富，余韻優(yōu)良，產生類似電子管放大器的聲音效果，富有音樂味。而且電路的效率很高，其效率類似于橋接式負載(BTL)放大電路的效率。電壓放大模塊103包括基極連接在NPN型三極管Q3集電極和電阻R6上的PNP型三極管Q8 ；并聯于PNP型三極管Q8的集電極與基極之間的電容C9 ；連接在PNP型三極管Q8的發(fā)射極與前級正電源之間的電阻R12 ；基極連接在電阻RlO —端的NPN型三極管Q9 ；并聯于NPN型三極管Q9基極與集電極之間的電容CS ；連接在NPN型三極管Q9發(fā)射極與前級負電源之間的電阻R16。電壓放大模塊103在電路中起信號電壓放大作用。Q8、Q9都設置在甲類工作態(tài)，因而對音頻信號具有很好的線性放大作用。沒有開關失真，也沒有交叉失真。C8、C9有本級局部高頻負反饋作用，防止電路高頻自激，增強電路的工作穩(wěn)定性。輔助反饋模塊104包括串聯于場效應管Q2柵極與NPN型三極管Q7發(fā)射極之間的電阻R和電容C。與主電壓負反饋模塊109相比，本反饋電路的信號反饋量很小，所以稱之為輔助反饋電路，利用RC濾波電路，其振蕩頻率只有十多赫茲，不會在音頻范圍內產生反饋量波峰，且在音頻范圍內頻率越低反饋量越大，這剛好校正了主電壓負反饋隔直電容C6、C7所引起的頻率失真。對音頻信號而言是電壓負反饋，對揚聲器產生的反電動勢來說，是以電壓正反饋的形式饋入差模信號轉換模塊102，然后在輸入放大模塊101和差模信號轉換模塊102中主、輔反饋信號進行比較，產生一個同步的，與揚聲器反電動勢極性相反的放大信號，抵消揚聲器運動時所產生的反電動勢信號，從而達到降低本放大裝置的瞬態(tài)互調失真的目的。差模信號靜態(tài)偏置模塊105包括串聯于地與前級負電源之間的電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl ；并聯于穩(wěn)壓二極管Dl兩端的電容C3、C4 ；連接在電阻R3非接地端與PNP型三極管Q6發(fā)射極的電阻R4。其中，R3限流并為差模信號轉換模塊102提供偏置電壓。Dl穩(wěn)定電壓，C3、C4有進一步穩(wěn)定電壓作用。R4限制差模信號轉換模塊102的供電電流。靜態(tài)偏置模塊106包括[0131]串聯于PNP型三極管Q8的集電極與NPN型三極管Q9集電極之間的電阻R13、電阻R14和電阻R15 ；基極連接在R13與R14之間、集電極連接于PNP型三極管Q8的集電極、發(fā)射極連接于NPN型三極管Q9集電極的NPN型三極管Q13。典型的用三極管Q13模擬穩(wěn)壓二極管的電路結構，為輸出放大模塊110提供穩(wěn)定的甲乙類靜態(tài)電流偏置。動態(tài)偏置模塊107包括集電極連接在電阻R14和電阻Rl5上、發(fā)射極連接在NPN型三極管Ql3基極的PNP型三極管QlO ；串聯于PNP型三極管QlO基極與地之間的二極管D2和電阻R17。當無音頻信號輸入時，QlO的Ube電壓為零，此時動態(tài)偏置模塊107不工作，當有音頻信號輸入時，隨著音頻信號的強度增大，QlO的導通程度會跟著同步增大，管壓降UlOce降低，導致U13ce同步增大，使得輸出級的電流同步增大，實現動態(tài)甲類偏置作用，進一步減小交叉失真。動態(tài)偏置量的大小由R17的電阻值的大小決定。有源濾波模塊108、111包括PNP型三極管Qll和NPN型三極管Ql2 ;電容 CIO、Cll、C12、C13、C14、C15、C17、C18 ；電阻R18、R19。RC濾波，并利用三極管的放大作用加強對前級正、負電源的濾波和穩(wěn)壓效果。主電壓負反饋模塊109包括連接在場效應管Q2柵極與輸出放大模塊的輸出端之間并聯的電阻R20和電容C16 ；串聯于場效應管Q2柵極與地之間的電阻Rll及電容C6 ；并聯于電容C6兩端的電容C7。利用R20與Rll的分壓作用進行主電壓負反饋，C6、C7有隔直通交的作用，C16有高頻相位補償、提高放大電路穩(wěn)定性的作用。輸出放大模塊110包括串聯于正電源+VCC與輸出放大模塊輸出端之間的NPN型三極管Q14及電阻R21 ；串聯于正電源+VCC與輸出放大模塊輸出端之間的NPN型三極管Q16及電阻R26 ；串聯于輸出放大模塊輸出端與負電源-VCC之間的PNP型三極管Q15及電阻R22和 R23 ；串聯于輸出放大模塊輸出端與負電源-VCC之間的NPN型三極管Q17及電阻R27 ；并聯于電阻R22兩端的二極管D3 ；連接于NPN型三極管Q14發(fā)射極與NPN型三極管Q16基極的電阻R24 ；連接于PNP型三極管Q15集電極與NPN型三極管Q17基極的電阻R25 ；串聯于輸出放大模塊輸出端與地之間的電阻R28及電容C19 ;并聯于輸出放大模塊輸出端與負載之間的電感和電阻R29。準互補功率輸出級電路，Q14、Q15是電流推動三極管，Q16、Q17是功率輸出三極管，R22、D3有減小信號失真作用，R24、R25、R26、R27有降低輸出功率三極管配對要求的作用。圖2電路中可以采用的各元件的具體型號和參數，如下參數中，括號前為較佳型號或參數值，括號中為可選型號或參數范圍；I、電阻R1、R:1K (0-2. 7K) ;R2、R5、R20 :47K (10K-100K) ;R3 :15K (4. 7K-33K)；R4 100K (10K-220K);R6 :2.2K (IK-5. 6K)；R7 51K (10K-82K)；R8 :33K (10K-68K) ;R9 :560Ω (100Ω-2. 2K) ；R10 5. 6K (1K-10K);Rll :1. 5K (100Ω-5. 6K) ;R12、R14-16、R21_25 :100Ω (10Ω-680Ω )； R13 620Ω (100 Ω-2. 2K)；R17 68K (10K-120K) ;R18_19 1.2K (100Ω-10K)；R26-27 0. 25 Ω (0. I Ω-0. 5 Ω ) 5ff ；R28-29 10Ω (4. 7 Ω-22 Ω ) 1W。2、電容Cl :4. 7UF/50V (0. 1UF-100UF) C: 0. 1UF/100V 瓷片或滌綸電容(10PF-1UF)；C2、C5:100PF (5. 1PF-220PF) C7:220UF/35V(10UF-470UF)；C3:220UF/16V (10UF-470UF) C8、C9、C16 22PF/100V(5. 1PF-100PF)；C4、C6、C10-11、C15、C18 :0. 1UF/100V(0. 01UF-1UF)；C12-13 100UF/63V (10UF-470UF) C14、C17 47UF/63V (10UF-470UF)；C19:0. 1UF/400V (0. 01UF-1UF)。3、二極管Dl:6. 8V 穩(wěn)壓二極管(1V-12V)D2、D3 :1N4148 (開關二極管)。4、三極管Ql、Q2 :場效應管K246或K30A (K系列結型場效應管)；Q3、Q4、Q5、Q7、Q13 :2N5551 (NPN 型三極管)；Q6、Q10 :2N5401 (PNP 型三極管) Q8 :A1013 (PNP 型三極管)；Q9 :C2383 (NPN 型三極管)Qll :A940 (PNP 型三極管)；Q12 :C2073 (NPN 型三極管)Q14 :C2275 (NPN 型三極管)；Q15 :A985 (PNP 型三極管) Q16、Q17 :2SC5200 (NPN 型三極管)；5、電感直徑Imm漆包線在直徑為6mm的圓柱上饒13圈(0. 5-1. Omm漆包線在直徑為5-10mm的圓柱上饒10-20圈)。其中，重要元件參數的取值大小對電路的影響R3 :應該根據電路供電電壓的高低做適當調整，電流取2-3毫安為宜。R6 :電阻值的大小影響輸出端的中點電壓，如果Q1、Q2配對不良，可通過調整其電阻值大小調整中點電壓的高低。Rl2、Rl5 :電阻值過小，Q8、Q9的靜態(tài)電流會太大，甚至燒毀Q8、Q9，電阻值太大時，
放大信號容易失真。R17:控制動態(tài)反饋量的大小。R :電阻值小高音強，反之，高音減弱。Cl :容量小，低音弱。容量大一些更好。C2:容量小，無作用，容量太大，高音弱。[0193]C3 :容量小，低音弱。容量大一些更好。C5 容量小，無作用，容量太大，高音弱。C :容量大，低音強。容量太小，無作用。另外，為了獲得良好的音質效果，所有電解電容和無極性電容最好都使用無感電容(電容C除外)。電路的供電電源電壓(土VCC):±36V(±25V至±50V，電源電壓過低或者過高時需要對電阻R3、R7、R8的電阻值
作適當調整)。 為了保持場效應管Q1、Q2有較好的線性放大狀態(tài)，針對不同的電源電壓，最好保證它們的VDS，即漏極與源極之間的直流電壓在IOV至12V為宜。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型保護的范圍之內。
權利要求1.一種高保真晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，該裝置包括 輸入放大模塊，用于增大輸入電阻，對輸入的音頻信號進行放大，并產生音頻差模信號; 差模信號轉換模塊，用于對所述音頻差模信號進行轉換并放大輸出； 電壓放大模塊，用于對所述輸入放大模塊和差模信號轉換模塊放大后的音頻信號進行電壓放大； 主電壓負反饋模塊，用于向所述輸入放大模塊反饋音頻信號； 輔助反饋模塊，用于給所述差模信號轉換模塊反饋音頻信號； 差模信號靜態(tài)偏置模塊，用于為所述差模信號轉換模塊提供靜態(tài)偏置電流。
2.如權利要求I所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，該裝置進一步包括 輸出放大模塊，用于對所述電壓放大模塊放大后的音頻信號進行功率放大輸出； 靜態(tài)偏置模塊，用于為所述輸出放大模塊提供靜態(tài)偏置電流； 動態(tài)偏置模塊，用于為所述輸出放大模塊提供動態(tài)偏置電流； 兩個有源濾波模塊，用于濾除電源交流紋波和穩(wěn)定前級正、負電源的電壓。
3.如權利要求I或2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述輸入放大模塊包括 串聯于音頻信號輸入端及電阻R2之間的電容Cl和電阻Rl ； 并聯于電阻Rl和結型場效應管Ql柵極與地之間的電阻R2與電容C2 ; 源極相連的結型場效應管Ql和Q2 ； 串聯于結型場效應管Ql的漏極與前級正電源之間的空穴電子空穴NPN型三極管Q3和電阻R6 ； 串聯于結型場效應管Q2的漏極與前級正電源之間的NPN型三極管Q4 ； 串聯于前級正電源與地之間的電阻R7和R8 ； 連接于源極相連的結型場效應管Ql柵極和Q2柵極之間的電容C5。
4.如權利要求I或2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述差模信號轉換模塊包括 并聯于電子空穴電子PNP型三極管Q6基極與發(fā)射極之間的電阻R5 ； 集電極連接PNP型三極管Q6基極、發(fā)射極連接前級負電源、基極連接NPN型三極管Q7發(fā)射極的NPN型三極管Q5 ； 基極連接NPN型三極管Q5集電極、發(fā)射極連接NPN型三極管Q7基極的PNP型三極管Q6 ； 串聯于場效應管Ql、Q2相連的源極與前級負電源之間的NPN型三極管Q7和電阻R9 ； 連接在PNP型三極管Q6集電極與NPN型三極管Q9基極之間的電阻R10。
5.如權利要求I或2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述電壓放大模塊包括 基極連接在NPN型三極管Q3集電極和電阻R6上的PNP型三極管Q8 ； 并聯于PNP型三極管Q8的集電極與基極之間的電容C9 ； 連接在PNP型三極管Q8的發(fā)射極與前級正電源之間的電阻R12 ； 基極連接在電阻RlO —端的NPN型三極管Q9 ；并聯于NPN型三極管Q9基極與集電極之間的電容C8 ； 連接在NPN型三極管Q9發(fā)射極與前級負電源之間的電阻R16。
6.如權利要求I或2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述輔助反饋模塊包括 串聯于場效應管Q2柵極與NPN型三極管Q7發(fā)射極之間的電阻R和電容C。
7.如權利要求I或2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述差模信號靜態(tài)偏置模塊包括 串聯于地與前級負電源之間的電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl ； 并聯于穩(wěn)壓二極管Dl兩端的電容C3、C4 ; 連接在電阻R3非接地端與PNP型三極管Q6發(fā)射極的電阻R4。
8.如權利要求2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述靜態(tài)偏置模塊包括 串聯于PNP型三極管Q8的集電極與NPN型三極管Q9集電極之間的電阻R13、電阻R14和電阻R15 ； 基極連接在R13與R14之間、集電極連接于PNP型三極管Q8的集電極、發(fā)射極連接于NPN型三極管Q9集電極的NPN型三極管Q13。
9.如權利要求2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述動態(tài)偏置模塊包括 集電極連接在電阻R14和電阻R15上、發(fā)射極連接在NPN型三極管Q13基極的PNP型三極管QlO ； 串聯于PNP型三極管QlO基極與地之間的二極管D2和電阻R17。
10.如權利要求2所述的晶體管音頻功率放大裝置，其特征在于，所述輸出放大模塊包括 串聯于正電源與輸出放大模塊輸出端之間的NPN型三極管Q14及電阻R21 ； 串聯于正電源與輸出放大模塊輸出端之間的NPN型三極管Q16及電阻R26 ； 串聯于輸出放大模塊輸出端與負電源之間的PNP型三極管Q15及電阻R22和R23 ； 串聯于輸出放大模塊輸出端與負電源之間的NPN型三極管Q17及電阻R27 ； 并聯于電阻R22兩端的二極管D3 ； 連接于NPN型三極管Q14發(fā)射極與NPN型三極管Q16基極的電阻R24 ； 連接于PNP型三極管Q15集電極與NPN型三極管Q17基極的電阻R25 ； 串聯于輸出放大模塊輸出端與地之間的電阻R28及電容C19 ； 并聯于輸出放大模塊輸出端與負載之間的電感和電阻R29。
專利摘要本實用新型公開了一種高保真晶體管音頻功率放大裝置，該裝置包括輸入放大模塊，用于增大輸入電阻，對輸入的音頻信號進行放大，并產生音頻差模信號；差模信號轉換模塊，用于對所述音頻差模信號進行轉換并放大輸出；電壓放大模塊，用于對所述輸入放大模塊和差模信號轉換模塊放大后的音頻信號進行電壓放大；主電壓負反饋模塊，用于向所述輸入放大模塊反饋音頻信號；輔助反饋模塊，用于給所述差模信號轉換模塊反饋音頻信號；差模信號靜態(tài)偏置模塊，用于為所述差模信號轉換模塊提供靜態(tài)偏置電流。該裝置同時具有結構簡單、成本低廉、制作容易、免調試、安全高效、音質優(yōu)美等優(yōu)點。
文檔編號H03F3/20GK202602597SQ201220203560
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權日2012年5月8日
發(fā)明者侯德亮, 田明 申請人:侯德亮, 田明