专利名称：无偏流功率放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种功率放大电路，特别是大功率广播扩音用的功率放大电路，属电子电路。
技术背景众所周知200W以上的大功率广播扩音用的放大器其功率放大管都需要加上一定的偏置电流以避免交越失真。但功率三极管在外界温度升高，三极管随工作时间延长(如散热不好，穿透电流的上升)均会影响工作点的飘移使三极管的工作电流进一步加大，产生恶性循环，增加功耗，致使放大器工作不稳定，再者现行放大器多数为直接耦合式，前级放大器发生故障，就会影响后级功率放大器的工作质量，严重时烧坏功放管。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术中功放电路的三极管长期处于工作状态，工作点会飘移和容易烧坏的不足，而提供一种静态时功放管处于不工作状态，而有信号时自动产生偏压的功率放大器，即无偏流功率放大器。
为了实现功率放大器在静态时无工作电流，而有信号时能自动产生偏压的目的，本实用新型采用由双差分放大器，射极跟随器，输入(升压)变压器，大功率放大电路，输出变压器及大环路负反馈电路组成功率放大器。其特征是前级放大信号送双差分放大器的输入，双差分放大器的输出接射极跟随器，射极跟随器的输出接输入(升压)变压器的初级、输入(升压)变压器的次级接大功率放大电路的输入，大功率放大电路的输出接输出变压器初级、输出变压器次级一路接负载，一路接双差分放大器的输入。其进一步特征是大功率放大电路由两组大功率三极管及一个减流保护电路组成，两组大功率三极管的基极分别通过匀流电阻后接输入变压器的次级，输入变压器的次级的中心接地、两组大功率三极管的发射极分别经过限流电阻后接地、两组大功率三极管的集电极分别接输出变压器的初级，输出变压器初级的中心接电源；一个减流保护电路，它的控制信号取自两组大功率三极管发射极的输出，控制电路跨接在双差分放大器输出端。
输入(升压)变压器不但是储能元件，同时为升压式变压器，当前级信源信号达到最大功率的1/100时，它的输出就使功率放大管工作，输入(升压)变压器在电路中除了担当前置及功放的桥梁作用，而且将前后级进行隔离，前级元件的损坏，不会影响功放部分的工作，由于输入(升压)变压器的隔离作用，亦使信噪比(无信号时功放无偏流而不工作)及电压调正率的指标得以大大提高。电路最大的特点功率放大器静态时无偏流，而在输入信号达到1/100功率时经前级至输入变压器自动给予功放管以偏压，可使功率放大管进行工作，突破了功率放大器必须加一定偏流的传统做法。为了使功率三极管有足够的驱动电流，前置级采用由两级三极管组成双差分放大器，它比一般的单级差分放大器电流增益提高了β倍，同时线性失真很小，射极跟随器比传统的共发射极电压推动级的电流增益提高，由于射极跟随器有很大的带负载能力使输入(升压)变压器的初级较易做到阻抗匹配，因此放大器处于工作状态很轻易将信号给予不失真的放大，为配合双差分放大器更好的工作，电路中采用了大环路负反馈电路。
本实用新型放大器频响宽(40HZ-10KHZ≤1db)，失真度小(≤3％)，电压调整率小(≤1db)，整机电流(200W)＜9A，它避免了功放管工作时间长后工作点容易飘移和损坏特别适用于直流电源波动大，且移动频繁的场所，如铁道旅客列车上的扩音设备中的功放电路。
图1是本实用新型方框示意图。
图2是本实用新型功放前置电路图。1、1KHZ信号发生器；2、监听放大器；3、前级放大电路；4、保护电路；5、双差分放大器；6、前级电源。
图3是本实用新型功放电路图。7、减流保护电路；8、射极跟随器；9、大功率放大电路；10、取样保护电路。
具体实施方式
本实用新型功放电路的元器件参数如下二极管5D1--D4148，5D2--D4148，5D7--D4148，5D8--D4148，7D1--4007，7D2--2AP9，7D4--4148，7D5--4148，7D3--12V稳压管，5VD11--24V稳压管，7VD1--3.3V稳压管，7VD2--3.3V稳压管，7VD3--7.5V稳压管，7VD4--7.5V稳压管。三极管5V1--9013，5V2--9013，5V3--9012，5V4--9012，5V5-9013，5V6--9013，5V8--9013，5V9--C2482，5V10--C2482，5V11-C2482，5V12--C4278，5V13--C2482，5V14--C4278，7V1--9012，7V2-9013。集成块7N1--LF353，7N2--TDA200，7N3--LM339，7N4LF353。电阻7R120K，7R23K3，7R33K3，7R420K，7R54K7，7R7680，7R822，7R92，7R105K1，7R111K5，7R12100，7R13510，7R14100K，7R15100K，7R16100，7R1710K，7R1810K，7R1910K，7R203K，7R2147K，7R2247K，7R23100K，7R24100K，7R2539K，7R263K9，7R273K9，7R2810K，7R295.1/2W，7R302/1W，5R110K，5R210K，5R34.7K，5R436K，5R524K，5R6100K.5R71K，5R82K，5R910K，5R102K4，5R1124K，5R1236K，5R134K7，5R1418K，5R15100K，5R1651K，5R172K，5R1820K，5R1951K，5R202K，5R2110K，5R22200，5R235K1，5R245K1，5R2610K，5R27510，5R28820，5R291K，5R30180，5R311K2，5R32180，5R41360，5R42360，5R462K10W，5R5110/2W，5W110K，5W25K，5W310K，5W651K，5R335.1。电容7C147U/25V，7C2100U/16V，7C3103，7C4103，7C510U/16V，7C610U/16V，7C7100U/25V，7C810U/16V，7C92200，7C10224，7C111000U/16V，7C1210U/16V，7C1351P，7C14470U/35V，7C15470U/50V，7C16100U/16V，7C1710U/16V，7C18100U/16V，7C1910U/16V，7C2047，7C2147，7C2210U/16V，7C23100U/16V，7C2447，7C2510U/16V，7C26223，7C27103.7C2910U/100，7C321000U/25V，7C28473.5C110U/25V，5C24U7/50V，5C310U/25V，5C451，5C5103，5C610U/25V，5C747，5C822U35V，5C94U7/50V，5C1010U/25，5C1 110U/28V，5C1247，5C1351，5C1422U35V，5C16100U/35V，5C17100U35V，5C181000U/35V，5C23150，5C24150，5C27470U/50，5C281000U/50V。
本实用新型以NPN管为例5V1，5V2，5V3，5V4，5VD1，5VD2，5R3，5R4，5R5，5R6，5R7，5R8，5R9，5R10，5R11，5R15，5R18，5C7，5C12，5C2，5C8，5C14，5C5等组成双差分放大器，前级信号接5V1的基极，反馈信号接5V1、5V2的基极输入，5V1、5V2的发射极相连后接偏置电阻5R9，5R9的另一端接地，5V1的集电极接5C5、二极管5VD2的(-)、5VD1的(+)、5V3的基极接5R5，5R5的另一端接正电源；5V2的集电极接5C5的另一端及二极管5VD2的(+)、5VD1的(-)、5V4的基极、5R11，5R11的另一端接正电源；5V3及5V4的发射极相连后接5R7，5R7的另一端接正电源，5V3及5V4的集电极分别接5C8(+)及5C14(+)，5C8及5C14为双差分放大器的输出。射极跟随器由5V9、5V10、5V11、5V12、5R33、5R41、5R42、5C23、5C24组成。5V9和5V10的基极与双差分放大器的输出相连、5V9的集电极一路接隔离电容5C23，一路接输出变压器的初级P2，一路接5V11的集电极，5C23的另一端接5V9的基极、5V9的发射极一路接5V11的基极，一路接限流电阻5R41、5R41的另一端接地；5V10的集电极一路接隔离电容5C24，一路接输出变压器初级P1，一路接5V12的集电极，5C24的另一端接5V10的基极，5V10的发射极一路接5V12的基极，一路接限流电阻5R42、5R42的另一端接地；5V11的发射极接输入变压器初级E2，5V12的发射极接输入变压器初级E1；输入变压器初级的中心点接电阻5R33，5R33的另一端接地。由于本例负载为200W，所以，功率放大电路的功放管采用两组三个基极、集电极及发射极分别并联的三极管(即一组为9V1，9V2，9V3的基极、集电极及发射极分别并联及一组为9V4，9V5，9V6的基极、集电极及发射极分别并联)，三极管9V1，9V2，9V3的基极分别接匀流电阻9R1，9R2，9R3；三极管9V4，9V5，9V6的基极分别接匀流电阻9R10，9R11，9R12；而9R1，9R2，9R3另一端并联后接输入变压器的次级b1；9R10，9R11，9R12的另一端并联后接输入变压器次级的b2；三极管9V1，9V2，9V3的发射极分别接限流电阻9R4，9R5，9R6；三极管9V4，9V5，9V6的发射极分别接限流电阻9R7，9R8，9R9；R4，9R5，9R6的另一端及9R7，9R8，9R9的另一端及输入变压器次级的中心共同接地；三极管9V1，9V2，9V3的集电极并联后接输出变压器初级P1，三极管9V4，9V5，9V6的集电极并联后接输出变压器初级P2，输出变压器中心接电源48V(+)，二极管9VD1(-)接P1，(+)接地，二极管9VD2(-)接P2，(+)接地。一个减流保护电路，它由二极管5D8及5D7、三极管5V6及5V5、电阻5R31，5R32及5R29，5R30、电容5C18，5C17组成，二极管5DV8(-)接三极管5V6的集电极，5V6的发射极与三极管5V5的发射极相连并接地，5V5的集电极接二极管5VD7的(-)，5VD7的(+)接差分放大器的输出的一端，二极管5DV8(+)接双差分放大器输出的另一端，5V6的基极一路接电阻5R32，一路接电阻5R31，5R32的另一端接地，5R31的另一端一路接电容5C18(+)，一路接三极管9V1的发射极，5C18的(-)接地，三极管5V5的基极一路接电阻5R30，一路接电阻5R29，5R30的另一端接地，5R29的另一端一路接电容5C17(-)，一路接三极管9V4的发射极。
权利要求1.一种无偏流功率放大器，它由双差分放大器，射极跟随器，输入，升压变压器，大功率放大电路，输出变压器及大环路负反馈电路组成，其特征是前级放大器的信号送双差分放大器的输入，双差分放大器的输出接射极跟随器，射极跟随器的输出接输入、升压变压器的初级、输入、升压变压器的次级接大功率放大电路，大功率放大电路的输出接输出变压器初级、输出变压器次级一路接负载，一路反馈送双差分放大器的输入。
2.根据权利要求1所述的一种无偏流功率放大器，其特征是大功率放大电路由两组大功率三极管及一个减流保护电路组成，两组大功率三极管的基极分别通过匀流电阻后接输入变压器的次级，输入变压器的次级中心接地、两组大功率三极管的发射极分别经过限流电阻后接地、两组大功率三极管的集电极分别接输出变压器的初级，输出变压器初级的中心接电源；一个减流保护电路，它的控制信号取自两组大功率三极管发射极的输出，控制电路跨接在双差分放大器输出端。
专利摘要无偏流功率放大器是指静态时(无信号)功放管因无偏流而处于截止状态，而有信号时自动产生偏压的功率放大器，它由双差分放大器，射极跟随器，输入(升压)变压器，大功率放大电路，输出变压器及大环路负反馈电路组成，大功率三极管不设偏置电流，它的基极通过匀流电阻后接输入变压器的次级，当有信号时，通过输入变压器的升压而导通。无偏流功率放大器，避免了功放管工作时间长后工作点的漂移和损坏，它特别适用于直流电源波动大，且移动频繁的场所，如铁道旅客列车上的扩音设备中的功放电路。
文档编号H03F1/02GK2565199SQ02218669
公开日2003年8月6日 申请日期2002年1月31日 优先权日2002年1月31日
发明者陶永泉 申请人:陶永泉