一种功率放大器电路

摘要

本发明是一种可直接用于高保真音响设备中的功率放大器电路，其特点是以动态跟随电源电路和动态偏置电路为核心与前级放大电路、激励放大电路、推动级电路、功率输出级电路、稳压电路和电源电路构成，采用直接耦合、互补对称工作方式，使直流电源电压自动随音频信号变化，作纯交流放大，总谐波失真小，带宽内增益不平坦指标好，消除了交越失真与开关失真，信噪比>９０ｄＢ，动态范围>９０ｄＢ。该功放器电路还可用于广播接收机、电视接收机、通信设备、电子仪器、自动化控制装置。

主权项

一种功率放大器电路，由输入级电路、推动级电路、功率输出级电路和电源电路构成，电源电路中电源变压器的次级电压U2、U3经桥式整流器UR1和UR2产生直流电压+V1、-V1作为功率输出级电路的电源电压，电源变压器T的次级电压U4和U5分别通过桥式整流器UR3和UR4，再分别通过滤波电容C20和C21，再由集成稳压器W1、W2产生直流电压+V2、-V2，然后又通过集成稳压器W3、W4分别产生+V4、-V4 作为输入级的电源电压；输入级电路包括前级放大电路和激励放大电路，前级放大电路是由三极管VT1、VT3和三极管VT2、VT4组成的互补对称式NPN型、PNP型差动放大的输入级，信号通过电容器C1耦合，经差动放大的输入级作互补推挽放大后，送入激励放大电路，激励放大电路由三级管VT7和VT8将信号作推挽放大，再送至推动级电路VT11和VT12作推挽放大，然后经过由三极管VT19与VT21、三极管VT20与VT22 组成的互补对称式NPN型、PNP型复合管构成的功率输出级电路，完成功率输出任务，其特征在于：所说的功率放大器电路以动态跟随电源电路和动态偏置电路为核心组成，即用动态跟随电源电路产生的能够自动跟随输入信号幅度发生正比变化的动态直流电源电压，作为推动级和动态偏置电路的工作电源电压，由推动级控制动态偏置电路的开、关过程，再由动态偏置电路控制功率输出级工作点的静态直流电流，动态跟随电源电路由电容器C5～C12、电阻器R19～R28，可调电阻器RP4和RP5、二极管VD1和VD2，三极管VT13-VT16构成，可调电阻器RP4和电阻器R21 构成三极管VT13的基极偏置电路，可调电阻器RP5和电阻器R22构成三极管VT14的基极偏置电路，电阻器R23串联R24后与公共零电位连接，构成三极管VT13的发射极负载电阻，电阻器R25串联电阻器R26后与公共零电位连接，构成三极管VT14的发射极的负载电阻，正负输出信号分别取自三极管VT13和VT14的发射极，激励放大电路输出的信号通过电容器C5、二极管VD1、电阻器R19和电容器C6、二极管VD2、电阻器R20分别注入到三极管VT13和VT14的基极，三极管VT15的基极接在三极管T13的发射极上，三极管VT16 的基极接在三极管VT14的发射极上，三极管VT15的发射极为动态跟随电源的正电压+V3，三极管VT16的发射极为动态跟随电源的负电压-V3，这两组电源电压是推动级电路和动态偏置电路的工作电源电压，动态偏置电路由三极管VT17与VT18，二极管VD3～VD6，可调电阻器RP6和电阻器R18及R29-R35构成，其中电阻器R31、R32、RP6、R33经串联后构成三极管T17、VT18的基极偏置电阻，电阻器R31的另一端接三极管VT17集电极的负载电阻R29，电阻器R33的另一端接三极管VT18集电极的负载电阻R30。电阻器R34串联电阻器R35后与三极管VT19、VT20的基极连接，构成三极管V19、VT20的基极偏置电阻，三极管VT21与VT19为达林顿连接，三极管VT22与VT20亦为达林顿连接，插接在推动级电路和功率放大级电路之间，信号经推动级放大后，还经此动态偏置电路，再送至功率输出级电路，静态调整可调电阻RP6 以导通功率输出级电路，当输入交流信号为正半周时，二极管VD3 处于正向偏置全导通状态，二极管VD5因反向偏置而截止，切断了功率输出级三极管VT19和VT21的基极工作点的直流通路，使之处于纯交流放大状态，将信号放大输出，其时，二极管VD4 被反向偏置而截止，二极管VD6处于正向偏置呈导通状态，而三极管VT18提供的偏置电压使三极管VT20和VT22在整个正半周信号过程中保持正向偏置，不会进入截止状态，当输入交流信号为负半周时，二极管VD4和VD5导通，二极管VD3和VD6截止，信号经功率输出级电路的三级管VT20和VT22 放大输出，其时，三极管VT19和VT21保持正向偏置，不会进入截止状态。