直接耦合推挽功率放大电路及双负载合成器的制作方法

专利名称:直接耦合推挽功率放大电路及双负载合成器的制作方法
本发明属于电声转换或其他场合运用的功率放大电路以及与这一电路配合使用的双负载合成器。
在电场转换等功率放大电路中，已有技术普遍采用OTL电路，OCL电路或者变压器推挽输出电路。由于OTL电路输出的功率较小，OCL电路需要另外增加一组电源，这不但增大了体积、也增加了成本;而变压器推挽输出电路，由于使用了变压器，无凝将增大整机的体积、重量及成本。
本发明所要提供的电路，既保留了OCL电路直接耦合的优点，功放级又用一组电源;既实现了推挽功率放大又不使用变压器，即所谓直接耦合式的功率放大电路。信号电压的合成是通过所谓双负载合成器来实现的。
本发明的任务是以如下方式完成的输入信号经输入级放大，输出极性相反大小相等的两组信号，这两组信号分别经放大级放大后，输入信号的正、负半周分别从放大级的两个输出端输出，并各与双负载合成器中的一组负载直接相连，即直接耦合。双负载合成器将上述正、负半周信号合成为一个完整的交流信号。本电路功放级用一组电源，在相同电压条件下，其输出功率理论上是OTL电路的4倍。
以下将结合附图，对发明作比较详细的描述。
图1是直接耦合推挽功率放大电路的原理框图。图中(1)是输入级、(2)是推动级、(3)是功率级、(4)是负载即双负载合成器，推动级(2)、功放级(3)合称为放大级(n)。输入信号经输入级(1)放大后，输出极性相反大小相等的两组信号，这两组信号分别经放大级(Ⅱ)进一步放大，其中信号电压正半周经放大级(Ⅱ)放大后，流经负载(4)中的一组负载(RL1)，而信号电压负半周径放大级(Ⅱ)放大后，流经负载(4)中的另一组负载(RL2)，由负载(4)将上述两个半周信号合成为一个完整的交流信号。电路中各部分信号电压的波形见图1。
当然，输入级的输出信号也可以由一个输出端输出，这时输出信号可直接加到功放级，功放级与双负载合成器直接耦合，从而实现了本发明的任务。图2就是输入级只有一个输出端时，直接耦合推挽功率放大电路的电原理图。为了与输入级(1)相区别，这里将具有一个输出端的输入级记为输入级(Ⅰ)。
图3是功放级(3)与负载(4)直接耦合的电原理图。在图3中，由推动级(2)输出的两组信号分别经功放级晶体管(BG5)、(BG6)放大，其中(BG5)放大后的输出信号流经负载(4)的一组负载(RL1)，(BG6)放大后的输出信号流经负载(4)的另一组负载(RL2)，两组信号经负载(4)合成，完成予定的功能本发明所称的双负载合成器，可以广泛运用于电声转换等多种领域，如双负载电声转换器(扬声器、耳机)、双负载磁头、双负载偏转线圈等。
图6是双负载合成器的原理框图。在双负载合成器的内部，包含有两组负载(RL1)和(RL2)，负载(RL1)和(RL2)的两端分别与双负载合成器的四个引出端(A)、(B)和(C)、(D)相连，其中引出端(A)、(C)作为待合成的半周信号的输入端;引出端(B)、(D)既可以分别作为负载RL1(RL2)的引出端，也可以连在一起作为负载(RL1)(RL2)的公共引出端。下面以双负载杨声器为例，对双负载合成器进行描述。
双负载扬声器有两组音圈。这两个音圈在制作时可以双线并绕，也可以单独绕制，只要两音圈线圈匝数相等。其连结方式应遵循如下原则当有信号电流流过其中一个音圈时，扬声器纸盆向外运动，当有信号电流流过另一个音圈时，杨声器纸盆向里运动。这种双负载扬声器将输入的两个半周信号合成为一个完整的交流信号，使扬声器振动发声。为了扩大双负载扬声器的使用范围，在绕制音圈时，可使两音圈阻抗之和与现有技术中的扬声器的阻抗相等，则双负载扬声器也同样适用于现有扬声器使用的各种场合，只需要在使用时将两组音圈串联作为一个音圈使用即可。
图4是本发明的一个实例的电路图。
在图4中，电路采用无大环路负反馈程式，输入级中的晶体管(BG1)、(BG2)采用差动式电路。信号由晶体管(BG1)输入，根据差动原理，晶体管(BG1)、(BG2)两管集电极输出信号电压为大小相等，极性相反的。推动级、功放级晶体管(BG3)、(BG5)放大输入信号正半周，晶体管(BG4)、(BG6)放大信号电压负半周，这两个半周信号输入双负载扬声器，使扬声器振动发声。双负载扬声器完成整个信号电压的合成过程，其原理类似于变压器倒相功率放大器。由于电路结构(元、器件)完全对称，故能保证高保真度输出。
在某些场合(如使用耳机)，电路可不用功放级此时，放大级(Ⅱ)就是推动级(2)，推动级直接与负载耦合。图5就是推动级与负载直接耦合的原理图。它是本发明的又一实施例。
由此看来，本发明综合了变压器耦合推挽功率放大电路与OCL电路的优点，具有功放级用一组电源，不使用变压器实现输出级与负载直接耦合的优点。
权利要求
1.直接耦合推挽功率放大电路，包括输入级、放大级和双负载合成器，放大级有两个输出端，分别输出输入信号的正、负半周，其特征在于功放级用一组电源，两输出端直接与双负载合成器相连。
2.双负载合成器，内部有两组相等负载;RL1和(RL2)，其特征在于所说的合成器有(A)、(B)、(C)、(D)四个引出脚，且引出脚(A)、(B)、和(C)、(D)分别与负载(RL1)和(RL2)的两端相连，引出脚(A)、和(C)是待合成的半周信号的输入端。
3.如权利要求
2所述的合成器，其特征在于所说的引出端(B)和(D)是相互独立的。
4.如权利要求
2所述的合成器，其特征在于所说的引出端(B)和(D)是连在一起的。
专利摘要
直接耦合推挽功率放大电路，它包括输入级、放大级及双负载合成器。本电路综合了变压器耦合推挽功率放大电路与OCL电路的优点，具有功放级用一组电源，不使用变压器而完成输出级与负载直接耦合的优点。
文档编号H03F3/26GK87104509SQ87104509
公开日1988年3月16日 申请日期1987年6月26日
发明者罗建 申请人:罗建