专利名称：单级功放的制作方法
技术领域：
本实用新型属音响领域功率放大器的偏置电路。
现有的功放偏置电路种类很多，大体上可分为恒压偏置和动态偏置两大类。恒压偏置为代表的有如CN2096845U专利中D1、D2、D3、W组成的偏置，CN1068225A专利中
图1元件W、BGO组成的偏置，虽然有电路简单的优点，但设计在甲类功耗大，设计在甲乙类大信号时又容易产生交越失真。CN1068225A专利中图5电路有很大改进，但是DZ2、DZ4须在静态时均有电流通过，否则将产生交越失真，有电流通过DZ2、DZ4，大电流时，DZ2、DZ4影起的损耗大。图12电路有所进步，多只末级管并联又带来困难。动态偏置为代表的图2电路，优点较多、但电路复杂、调试困难、极点较多、温漂较大。
本实用新型的目的是设计一种既能提高功放效率，又能保证音质的功放偏置电路，同时还具有多种状态可选。
本实用新型技术方案是将T43集电极与T44集电极相接，T43发射极与T6集电极和T9基极相接，即b端点，T44发射极与T8集电极和T26基极相接，即d端点，T43的基极通过电阻R54、R55与T44基极相接，电阻R53连接在T43的基极与发射极上，电阻R56连接在T44基极与发射极上。在电阻R54与R55相连接的节点上电阻R57、R58一端与此相接，电阻R57另一端接地(或悬浮地)，电阻R58另一端接功放输出，即C端点。在静态对，T43集电极电流设为I’43、T44集电极电流设为I’44、，有I’43=I’44=I’，在R57、R58上没有电流，电阻R53、R54、R55、R56上流过的电流为I0，在b端点电流由I增大到Ib，d端点电流由I’减小到Id时，Ib＞Id，bd两端点电流差值为ΔI=(Ib-I’)-(Id-I’)，这个差值电流将从T43基极溢出，经电阻R54流向电阻R57、R58。在R54上增加了电压ΔIR54，d端点电流减小量ΔId=Id-I’，由于三极管电流放大倍数β的作用，在电阻R55上电流减小量ΔI0=ΔId/β，相应的在R55上电压差减小量为ΔI0R55，这个值ΔI0R55很小，可忽略不计，可以认为R55上电压差没有变化。又有R53上电压差等于T43的基射压降，R56的电压差等于T44的基射压降，且均等于0.65V。由此得T9、T26偏压增大ΔIR54。由于电路的对称性，同理推得在Id＞Ib时，R55上增加了ΔIR55。R54上电压差没有变化，T9、T26偏压增大ΔIR55。由于R55=R54=R，得不论Ib＞Id或Id＞Ib，T9、T26的偏压都增大了ΔIR，构成一种新的功放偏置。
1、令电阻R58=∞，功放偏置为超甲类。这种偏压电路具有乙类的效率，甲类的音质。具体分析如下在静态时，电阻R53、R54、R55、R56上电压差之和构成T9、T26的偏压，电阻R57上没有电流流过。当有信号输入时，流过T6、T8管上的集电极电流不相等，在输入信号为负半波时，T6集电极电流增大为I6，而T8集电极电流减小为I8，两者差值电流为ΔI=I6-I8。这一差值电流将从T43基极溢出，通过电阻R54流向电阻R57，使电阻R54上电压差在原电压差上增大ΔIR54，而电阻R53、R55、R56上的各电压差则不变，使得T9、T26偏压增大ΔIR54，在正半波时，T6集电流减小为I’6、R8集电极电流增大为I’8，两者差值电流为ΔI’=I’8-I’6，这个差值电流将从地流向电阻R57经电阻R55注入T44的基极，使电阻R55上的电压差在原电压差上增大了ΔI’R55。而电阻R53、R54、R56的各电压差则不变，使得T9、T26偏压增大了ΔI’R55，由于电路的对称性，R55=R54，ΔI=ΔI’。由此可得偏压大小随输入信号的绝对值增大而按比例上升，实现了超甲类偏置。
2、令电阻R58=0，功放偏置为超甲乙类，这种偏压电路不存在末级管在动态或静态进入截止区现象，因而，不存在交越失真和开关失真。甲乙类末级管在动态时进入截止区，这是与超甲乙类的区别。由于三极管T25或T42的发射极电阻R28或R43的作用，使超甲乙类偏压不仅随输入信号变化还随负载大小变化。具体分析如下在静态时，电阻R53、R54上的电压差之和是T9、T10、T25的偏压，R55、R56的电压差之和是T26、T27、T42的偏压。在I6＞I8时，T44在放大区，R55、R56上的各电压差不变。T26、T27、T42的偏压不变，则T42的发射极电流不变。而电阻R54上的电压差在原电压差上增大了R54(I6-I8)，使得T9、T10、T25的偏压增大了R54(I6-I8)，T25发射极电流增大。T25发射极电流在电阻R28上产生压降，此压降与偏压大小有关，即负载电流大，T25发射极电流大，R28上压降大，偏压亦大。可见，超甲乙的偏压大小与输入信号大小有关，还与负载大小有关。在I8＞I6时，T43在放大区，R53、R54上的各电压差不变。T9、T10、T25的偏压不变，T25的发射极电流不变。而电阻R55的电压差在原电压差上增大了R55(I8-I6)，使得T26、T27、T42的偏压增大了R55(I8-I6)，T42发射极电流增大。T42发射极电流增大，在R43上产生压降增大，使得偏压增大，形成动态偏压。
由此可得偏压始终在静态工作线以上交替上升，实现了超甲乙类偏置。
3、令电阻R58=∞、R57=∞，由于没有电阻R58、R57的作用，电阻R53、R54、R55、R56上的电压差基本不变，功放偏置处在恒压工作状态。
4、在R57、R58阻值均不为零也不为无穷大时，功放偏置为随机甲乙类。
本实用新型电路简单、线性好、响应快，既能提高功放效率，又能保证功放音质。
图2为单级功放总电路图，图1为图2中LS方框图内部电路，a、b、c、d端点与图2中LS方框图a、b、c、d端点对应相连接。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T25、T26、T27、T42、T43、T44为三极管，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R28、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、为电阻，A1、A2为集成电路，C1、C2、C3、C4为电容，V1、V2为恒压源，I1、I2为恒流源，e为检测电路，t°为温度补偿电路，INPUT为输入，OUTPUT为输出，+E1、-E1、+E2、-E2为直流电源。由三极管T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8及相应元件构成电压放大级，三极管T9、T10、T25、T26、T27、T42及相应的元件构成电流放大级，三极管T43、T44和电阻R53、R54、R55、R56、R57、R58构成功放偏置电路，集成电路A1及相应元件构成反馈网络电路，集成电路A2及相应元件构成直流伺服电路。当输入端INPUT有信号时，在正半波时，T1、T2发射极电位升高，T5集电极电流增大，T6集电极电流减小，T3、T4发射极电位升高，T7集电极电流减小，T8集电极电流增大，T6集电极电流与T8集电极电流差值部分将从T44基极溢出，流经电阻R55，使电阻R55上电压增大，T9、T26的偏压增大。在负半波时，T1、T2发射极电位降低，T5集电极电流减小，T6集电极电流增大，T3、T4发射极电位降低，T7集电极电流增大，T6集电极电流与T8集电极电流差值部分将从T43基极溢出，流经电阻R54，使电阻R54上电压增大，T9、T26的偏压增大。使电流放大级偏压始终处于良好的工作状态，不发生交越失真和开关失真。
权利要求1.单级功放偏置电路，它由三极管T43、T44和偏压电阻R53、R54、R55、R56组成工作电路，T43发射极与T6集电极和T9基极相连接，T44发射极与T8集电极和T26基极相连接，电阻R53连接T43基极与发射极，电阻R56连接T44基极与发射极，T43集电极与T44集电极相连接，其特征在于T43基极通过电阻R54、R55与T44基极连接，在电阻R54与R55相连接的节点上电阻R57、R58的一端与此节点相连接，电阻R57的另一端接地，电阻R58的另一端接功放输出端，即C端点。
2.根据权利要求1所述单级功放偏置电路，其特征在于电阻R58的阻值等于零，该偏置电路为一种超甲乙类。
3.根据权利要求1所述单级功放偏置电路，其特征在于电阻R58的阻值等于无穷大，该偏置电路为一种超甲类。
4.根据权利要求1所述单级功放偏置电路，其特征在于电阻R57和电阻R58均等于无穷大，该偏置电路为一种恒压偏置电路。
专利摘要单级功放,属模拟音频功率放大器,采用了一种新的功放偏置电路,它具有很好的线性。按需要可以选择在超甲类、超甲乙类,随机甲乙类和恒压偏置状态,尤为适合在大功率放大电路中作偏压电路。
文档编号H03F3/20GK2435878SQ00232020
公开日2001年6月20日 申请日期2000年3月23日 优先权日2000年3月23日
发明者王世祥 申请人:王世祥