一种低频功率放大器的制作方法

本实用新型涉及功率放大技术领域，具体涉及一种低频功率放大器。

背景技术：

功率放大器是无线通信系统的一个重要组成部分，哪里有无线通信，哪里就有收发机，而只要有收发机，就一定有功率放大器(PA)。RF/微波/毫米波功率放大器(PA)由于具有低压，尺寸小，线性度高，低噪声等优点，广泛的应用在卫星通信、移动通信、雷达和电子战以及各种工业设备中。随着无线通信和军事领域新标准新技术的发展，日益要求提高RF/微波/毫米波PA的性能，使之在更宽频带内，具有更高的输出功率、效率和可靠性。现代通信的发展对带宽，线性，效率等指标提出了更高的要求，相应的功放研究也成了未来的趋势和热点。随着材料，计算机，以及功放相关理论的进一步发展，可以预见指标更优的功率放大器，服务于无线通信领域。

低频功率放大器在我们的日常生活扮演者重要的角色，使用的电子产品的音响都会装有低频巩固率放大器这样的设备，同时在控制系统以及测量系统等领域都有较广泛的使用。经过多年的技术研究与发展，低频功率放大器有了突飞猛进的进步，具有了成熟了技术线路。随着无线通讯的飞速发展，无线收发器作为无线通信里的核心部分，人们对它的要求越来越高，需要更低的功耗、更高的效率还要体积越来越小，但是功率放大器作为收发器的最后一级，消耗的功率是整个收发器功率的60％～90％，这样对系统的性能具有很大的影响。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型的主要目的是为了克服上述现有功率放大器功耗较高效率低的缺陷问题，提出了一种由前置放大电路、带阻滤波器、功率放大电路、显示电路、直流稳压电源构成的高效低频低功耗的功率放大器，该功率放大器具有结构简单、生产成本低、功耗小、效率高的特点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种低频功率放大器，包括电压放大电路、滤波器、功率放大电路、显示电路，所述电压放大电路为两级前置放大电路，所述滤波器为带阻滤波器，电压放大电路的输出端与带阻滤波器的输入端相连，带阻滤波器的输出端与功率放大电路相连，功率放大电路的输出端与显示电路相连，所述直流稳压电源为电压放大电路、滤波器、功率放大电路、显示电路供电，直流稳压电源分别与电压放大电路、滤波器、功率放大电路、显示电路相连。

进一步地，所述前置放大电路包括运算放大器U1、U2，电阻R1、R2，电容C1、C2、C3、C4，所述电阻R1与运算放大器U1的同相输入端相连，运算放大器U1的同相输入端通过电容C1接地，运算放大器U1的同相输入端与反相输入端之间连接有电容C2，运算放大器U1的反相输入端与运算放大器U1的输出端相连，运算放大器U1的输出端通过电容C3接地，运算放大器U1的输出端通过电阻R2与运算放大器U2的同相输入端相连，运算放大器U2的反相输入端与运算放大器U2的输出端相连，运算放大器U2的输出端通过电容C4接地，运算放大器U2的输出端与带阻滤波器的输入端相连。

进一步地，所述运算放大器U1、U2为运算放大器NE5532。

进一步地，所述带阻滤波器包括运算放大器U3、U4，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C5、C6，所述电阻R3一端与前置电压放大电路输出端相连，另一端分别与电容C5、C6的一端相连，电容C5另一端与运算放大器U3的反相输入端相连，电容C6的另一端与运算放大器U3的输出端相连，运算放大器U3的反相输入端与输出端之间连接有电阻R4，运算放大器U3的同相输入端通过电阻R5接地，运算放大器U3的输出端经过电阻R6与运算放大器U4的反相输入端相连，运算放大器U4的同相输入端接地，运算放大器U4的反相输入端与输出端之间连接有电阻R8，运算放大器U4的反相输入端通过电阻R7与前置电压放大电路输出端相连，运算放大器U4的输出端与功率放大电路的输入端相连。

进一步地，所述运算放大器U3、U4为运算放大器TL082。

进一步地，所述带阻滤波器的频率为40-60Hz。

进一步地，所述功率放大电路包括直流电源VCC，晶体管VT1、VT2、VT3，电阻R9、R10，二极管D1，电容C7、C8，输入信号Vi，输出信号Vo，输入信号Vi与带阻滤波器的输出端相连，输出信号Vo与显示电路相连，晶体管VT1的集电极与直流电源VCC相连，晶体管VT1的基极通过电阻R10与直流电源VCC相连，晶体管VT1的基极与发射极之间连接有二极管D1；输入信号Vi通过电阻R9与晶体管VT3的基极、发射极、晶体管VT1发射极相连，输出信号Vo与晶体管VT3的发射极、晶体管VT1发射极相连；输入信号Vi与晶体管VT2的基极相连，晶体管VT2的集电极与晶体管VT3的基极相连，晶体管VT2的发射极与地相连，晶体管VT3的集电极与地相连；输入信号Vi与地之间并联有电容C7，输出信号Vo与地之间并联有电容C8。

进一步地，所述晶体管VT1、VT2为NPN型三极管，所述晶体管VT3为PNP型三极管。

进一步地，所述晶体管VT1的基极与二极管D1阳极相连，晶体管VT1的发射极连接二极管D1阴极，所述二极管D1为快恢复二极管。

进一步地，所述显示电路包括液晶显示器，液晶显示器包括TFT液晶显示屏。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果：一种低频功率放大器，两级前置放大电路将小信号进行放大，通过运放NE5532高速转换性能改善电路的瞬态性能，在较宽的带宽下，信号在不同程度的频段也可以不失真地输出，极大地提高电路的稳定性；带阻滤波器采用带通响应综合成带阻响应，得到带阻滤波器电路可以消除交流电所引起的干扰；在允许的失真限度内，由三极管构成的功率放大电路高效率地向负载提供足够大的功率；本实用新型低频功率放大器，具有结构简单、生产成本低、功耗小、效率高、性能较高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型功率放大器原理框图；

图2为本实用新型前馈放大电路原理图；

图3为本实用新型带阻滤波器原理图；

图4为本实用新型功率放大电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1，一种低频功率放大器，包括电压放大电路、滤波器、功率放大电路、显示电路。电压放大电路为两级前置放大电路，滤波器为带阻滤波器。电压放大电路的输出端与带阻滤波器的输入端相连，带阻滤波器的输出端与功率放大电路相连，功率放大电路的输出端与显示电路相连。直流稳压电源为电压放大电路、滤波器、功率放大电路、显示电路供电，直流稳压电源分别与电压放大电路、滤波器、功率放大电路、显示电路相连。显示电路包括液晶显示器，液晶显示器包括TFT液晶显示屏。

结合图2，前置放大电路包括运算放大器U1、U2，电阻R1、R2，电容C1、C2、C3、C4。电阻R1与运算放大器U1的同相输入端相连，运算放大器U1的同相输入端通过电容C1接地，运算放大器U1的同相输入端与反相输入端之间连接有电容C2，运算放大器U1的反相输入端与运算放大器U1的输出端相连，运算放大器U1的输出端通过电容C3接地，运算放大器U1的输出端通过电阻R2与运算放大器U2的同相输入端相连，运算放大器U2的反相输入端与运算放大器U2的输出端相连，运算放大器U2的输出端通过电容C4接地，运算放大器U2的输出端与带阻滤波器的输入端相连。运算放大器U1、U2为运算放大器NE5532。运放NE5532是高性能低噪声双运算放大器集成电路，具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点，适合应用在高品质和专业音响设备、仪器、控制电路及电话通道放大器。前置放大电路精度高、噪声低、阻抗高、频带宽，而其他的各级放大电路采用固定增益和输出衰减组成，电压的放大倍数可以通过调节电路增益达到。

结合图3，带阻滤波器包括运算放大器U3、U4，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C5、C6。电阻R3一端与前置电压放大电路输出端相连，另一端分别与电容C5、C6的一端相连，电容C5另一端与运算放大器U3的反相输入端相连，电容C6的另一端与运算放大器U3的输出端相连，运算放大器U3的反相输入端与输出端之间连接有电阻R4，运算放大器U3的同相输入端通过电阻R5接地，运算放大器U3的输出端经过电阻R6与运算放大器U4的反相输入端相连，运算放大器U4的同相输入端接地，运算放大器U4的反相输入端与输出端之间连接有电阻R8，运算放大器U4的反相输入端通过电阻R7与前置电压放大电路输出端相连，运算放大器U4的输出端与功率放大电路的输入端相连。运算放大器U3、U4为运算放大器TL082。带阻滤波器的频率为40-60Hz。带阻滤波器由两级运放构成，第一级为低通滤波单元，滤除高频信号的干扰，第二级运放为电压跟随单元，起到缓冲和隔离作用。

结合图4，功率放大电路包括直流电源VCC，晶体管VT1、VT2、VT3，电阻R9、R10，二极管D1，电容C7、C8，输入信号Vi，输出信号Vo，输入信号Vi与带阻滤波器的输出端相连，输出信号Vo与显示电路相连，晶体管VT1的集电极与直流电源VCC相连，晶体管VT1的基极通过电阻R10与直流电源VCC相连，晶体管VT1的基极与发射极之间连接有二极管D1；输入信号Vi通过电阻R9与晶体管VT3的基极、发射极、晶体管VT1发射极相连，输出信号Vo与晶体管VT3的发射极、晶体管VT1发射极相连；输入信号Vi与晶体管VT2的基极相连，晶体管VT2的集电极与晶体管VT3的基极相连，晶体管VT2的发射极与地相连，晶体管VT3的集电极与地相连；输入信号Vi与地之间并联有电容C7，输出信号Vo与地之间并联有电容C8。晶体管VT1、VT2为NPN型三极管，晶体管VT3为PNP型三极管。晶体管VT1的基极与二极管D1阳极相连，晶体管VT1的发射极连接二极管D1阴极，二极管D1为快恢复二极管。功率放大电路为单端推挽式无输出变压器功率放大电路，采用电源供电，从两组串联的晶体管输出中点通过电容耦合输出信号，功率放大电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证。采用互补对称电路，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。

综上所述，本实用新型低频功率放大器，两级前置放大电路将小信号进行放大，通过运放NE5532高速转换性能改善电路的瞬态性能，在较宽的带宽下，信号在不同程度的频段也可以不失真地输出，极大地提高电路的稳定性；带阻滤波器采用带通响应综合成带阻响应，得到带阻滤波器电路可以消除交流电所引起的干扰；在允许的失真限度内，由三极管构成的功率放大电路高效率地向负载提供足够大的功率；本实用新型低频功率放大器，具有结构简单、生产成本低、功耗小、效率高、性能较高的特点。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。