[发明专利]一种功率放大电路

说明书

技术领域

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。

发明内容

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。