本发明为一种电子线路,可实现交流信号的功率放大。
背景技术:
本发明是在本人已公开专利(专利号2014102378062)基础上的重大改进。附图1为已公开的专利2014102378062的电路,该电路由一系列对称的晶体管构成,可把交流信号一分为二为上下半周的电流信号,然后上下半周分别进行电流放大,最后在输出级合二为一完整的信号。该电路输入两端的静态电势差很容易做到1毫伏以内,并且在输入信号变化时,输入两端的静态电势差变化很小,所以在某些场合可以代替运放。但是该电路存在两个问题。第一个问题是该电路的静态工作电流不稳定,实践证明,附图1的电路npn管q7和pnp管q8的静态电流存在不稳定,只有用较高集电极耐压的三极管才堪用,但较高集电极耐压的三极管有时并不适合用于某些场合,比如音频功放,实用性受到限制。第二个问题是,npn管q7和pnp管q8的集电极的输出阻抗很高,而功率放大三极管npn管q5和pnp管q6的基极输入阻抗很低,阻抗不匹配,对于音频功放而言,这也影响了音质。本发明可以完美解决上述两个问题。
技术实现要素:
附图1是已公开专利(专利号2014102378062)的电路示意图,附图2是本次重大改进后的电路示意图。
如说明书附图2所示,已公开的专利2014102378062的电路,npn管q7和pnp管q8的基极之间并没有两个串联的二极管,这导致q7和q8的静态电流不稳定。本发明在npn管q7和pnp管q8的基极之间加上两个串联的二极管,并串联两个电阻。r2的阻值远小于r1,r4的阻值远小于r3。这可以保证npn管q7和pnp管q8的集电极电流非常稳定。
已公开的专利2014102378062的电路,npn管q7和pnp管q8的集电极的输出阻抗很高,而功率放大三极管的基极输入阻抗很低,阻抗不匹配。本发明采用较高的正电压接上大电阻r9,r9的另一端接上npn管q7的集电极,同时接上稳压二极管d1的负端。较高的负电压接上大电阻r10,r10的另一端接上pnp管q8的集电极,同时接上稳压二极管d2的正端。r9,r10的取值要保证其上的电流大于npn管q7和pnp管q8的集电极电流。稳压二极管d1的正端,接上由推动npn管q10和功率npn管q12构成的射极跟随器,稳压二极管d2的负端,接上由推动pnp管q11和功率pnp管q13构成的射极跟随器,最后合成一个输出电压,加在负载rload上。通过计算可得,上下半周npn管q7和pnp管q8的集电极的负载阻抗很高,可达几十千欧,从根本上解决了阻抗不匹配的问题。同时由于上下半周射极跟随器的电流放大倍数在实际中很难一样,但是上下半周射极跟随器的输入阻抗,也就是npn管q10的基极输入阻抗和pnp管q11的基极输入阻抗,远大于电阻r9,r10,故上下半周npn管q7和pnp管q8的集电极的电流变化主要反映在电阻r9,r10上的电压变化,所以此电路可以保证上下半周的电压增益基本一样。
对于加在npn管q7和pnp管q8的发射极上的正电流,要保证npn管q7的发射极的电流减少和pnp管q8的发射极的电流增加非常接近;对于加在npn管q7和pnp管q8的发射极上的负电流,要保证npn管q7的发射极的电流增加和pnp管q8的发射极的减少增加非常接近。这样才能保证加在上下半周的射极跟随器的电压,也就是npn管q10的基极电压和pnp管q11的基极电压同时增加或者减少一样的幅度。由于三极管为非线性器件,为了保证上下半周的电流变化非常接近,本发明在npn管q7和pnp管q8的发射极上各串接了一个几百欧的电阻。