专利名称：超保真开环晶体管恒流放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高保真音响放大器，特别是涉及一种超保真开环晶体管恒流放大器。
名称为“晶体管恒流功率放大器”的93233926.3号中国专利，采用“压流变换、恒流输出”技术方案，把传统的闭环“恒压”功率放大器改良成闭环“恒流”功率放大器，解决了闭环恒压功率放大器因扬声器阻抗不恒定所引起的输出电流失真问题，使闭环恒流功率放大器实现了输出电流与输入电压的线性关系。但是，由于93233926.3号专利是闭环放大器，不可避免要产生瞬态互调失真和交界面互调失真。
名称为“开环晶体管恒流放大器”的96111117.8号中国专利申请，把恒流放大器由闭环改革成开环，从根本上解决了因闭环而产生的瞬态互调失真和交界面互调失真问题，并扩大了恒流放大器的应用范围，除用于功率放大外，还可用于电压放大和电流放大。但是，由于96111117.8号专利申请采用输入互补对管的集电极分别与输出互补对管的基极直接交连的电路结构，输出电流Io＝βUi/R(注β为输出互补对管的电流放大系数，Ui为输入电压，R为输入互补对管的射极接地电阻)，显然，β是Io的失真因子。
本发明的目的，在于提供一种结构上省掉了输入互补对管、性能上排除了输出电流Io中的失真因子β的超保真开环晶体管恒流放大器。
本发明由异极性互补对管及电阻、电容构成。其特征是异极性互补对管可以是单管，也可以是两只以上的晶体管组成的复合管。异极性互补对管的基极分别通过输入电容连接本发明的输入端，异极性互补对管的基极同跨接偏流电阻，异极性互补对管的集电极连接本发明的输出端，异极性互补对管的发射极分别通过电阻连接本发明的正、负供电端。
设本发明异极性互补对管的射极电阻为R，则其输出电流Io＝Ui/R，显然，输出电流Io中消除了失真因子β，与“开环晶体管恒流放大器”相比，本发明具有超高保真度。另外，本发明省掉了“开环晶体管恒流放大器”具有的输入互补对管，电路更简洁。本发明还具有“开环晶体管恒流放大器”的全部优点。总起来说，本发明的特点是1、恒流，解决了负载阻抗变化所引起的输出电流失真问题；2、开环，从根本上解决了瞬态互调失真和交界面互调失真问题；3、输出阻抗就是负载阻抗，解决了输出阻抗与负载阻抗的匹配问题；4、输出短路时自保护，解决了短路保护问题；5、只需一组电源供电且对电源电压的适应性强，解决了供电电源的简化问题；6、电路更简单，仅用7只元件，解决了低失真、低成本、高可靠性问题；7、异极性互补对管可以由两只以上的晶体管自由复合，解决了选管方便的问题；8、既可放大电压，也可放大电流，还可放大功率，解决了用途广泛的问题；9、消除了影响输出电流的失真因子β，解决了超高保真的问题；10、不用调试，解决了调试问题。
附
图1是本发明的电路结构图，附图2、附图3、附图4、附图5是本发明的实施例。现结合附图作进一步说明如图1，本发明5由输入电容6、7、偏流电阻8、异极性互补对管10、11和异极性互补对管10、11的射极电阻9、12连接构成。本发明5的输入端1通过输入电容6、7分别与异极性互补对管10、11的基极连接，异极互补对管10、11的基极间接有偏流电阻8，异极性互补对管10、11的集电极与本发明5的输出端2连接，异极性互补对管10、11的发射极分别通过电阻9、12连接本发明5的正供电端3和负供电端4。
静态时，由偏流电阻8、异极性互补对管10、11的电流放大系数β10、β11及其发射极电阻9、12与正负供电电压Ucc共同决定本发明5的静态电流。设β10＝β11，R9＝R12，则Ic10＝Ic11＝2β10Ucc/(2β10R9+R8)。
动态时，由输入电压Ui与异极性互补对管10、11的发射极电阻9、12决定输出电流Io。由于射随的必然结果，UR9＝Ui，故Io＝Ui/R9。显然，当电阻9、12固定不变时，输出电流Io只与Ui成正比，而与异极性互补对管10、11的β和负载电阻17均无关系，既实现了恒流输出又提高了保真度。另外，本发明5是工作于开环状态，从根本上解决了瞬态互调失真和交界面互调失真。
图2是本发明5用于单声道不平衡前置放大的实施例，由本发明5输入插座14、输出插座16和音量控制15构成。本发明5的输入端1连接音量控制15的中间端，本发明5的输出端2连接输出插座16的芯端，RCA输入插座14的芯端连接音量控制15的热端，RCA输入插座14和RCA输出插座16的屏蔽端接地。本发明5的正供电端3连接+Ucc，本发明5的负供电端4连接-Ucc。
图3是本发明5用于单声道平衡式前置放大的实施例，由两个本发明5、平衡输入插座20、平衡输出插座23和音量控制21、22连接构成。两个本发明5的输入端1分别接音量控制21、22的中间端，平衡输入插座20的正端连接音量控制21的热端，平衡输入插座20的负端连接音量控制22的热端，音量控制21、22的冷端相连，两个本发明5的输出端2分别连接平衡输出插座23的负端和正端，平衡输入插座20和平衡输出插座23的屏蔽端接地。两个本发明5的正供电端3连接+Ucc，两个本发明5的负供电端4连接-Ucc。
图4是本发明5用于单声道不平衡式功率放大的实施例，由本发明5、输入插座27和扬声器28连接构成。本实施例的本发明5中，异极性互补对管10、11采用两级达林顿管。本发明5的输入端1连接RCA输入插座27的芯端，RCA输入插座27的屏蔽端接地，本发明5的输出端2连接扬声器28的正端，扬声器28的负端接地。本发明5的正供电端3连接+Ucc，本发明5的负供电端4连接-Ucc。
图5是本发明5用于单声道平衡式功率放大的实施例，由两个本发明5、平衡输入插座29和扬声器30连接构成。本实施例的本发明5中，异极性互补对管10、11采用三只晶体管复合而成。两个本发明5的输入端1分别连接平衡输入插座29的正端和负端，平衡输入插座29的屏蔽端接地，两个本发明5的输出端2分别连接扬声器30的负端和正端。两个本发明5的正供电端3连按+Ucc，两个本发明5的负供电端4连接-Ucc。
权利要求
1.一种超高保真的开环晶体管恒流放大器(5)，由输入电容(6、7)、偏流电阻(8)、异极性互补对管(10、11)及其射极电阻(9、12)连接构成，其特征是放大器(5)的输入端(1)分别通过输入电容(6、7)连接异极性互补对管(10、11)的基极，异极性互补对管(10、11)的基极间连接偏流电阻(8)，异极性互补对管(10、11)的集电极连接放大器(5)的输出端(2)、异极性互补对管(10、11)的发射极分别通过电阻(9、12)连接放大器(5)的正供电端(3)和负供电端(4)。
2.根据权利要求1所述的放大器(5)，其特征是异极性互补对管(10、11)可以是单个的晶体管，也可以是两只以上的晶体管组成的复合管。
3.根据权利要求1所述的放大器(5)和权利要求2所述的异极性互补对管(10、11)，其特征是上晶体管(10)的极性为PNP型，下晶体管(11)的极性为NPN型。
全文摘要
本发明涉及一种高保真音响放大器,特别是涉及一种简洁而超高保真的开环晶体管恒流放大器。它的用途广泛,既可放大电压,也可放大电流,还可放大功率。它由异极性互补对管和阻、容元件构成压流变换放大器,能够使输出电流保持恒定,解决了负载阻抗不恒定所引起的输出电流失真问题。它的输出阻抗就是负载阻抗,解决了输出阻抗与负载阻抗的匹配问题。它只有一级放大,电路更简洁。它排除了放大系数β对输出电流的影响,使输出电流的保真度更高。此外,它处于开环状态,从根本上解决了瞬态互调失真和交界面互调失真。
文档编号H03F1/08GK1202761SQ98104569
公开日1998年12月23日 申请日期1998年3月18日 优先权日1998年3月18日
发明者王天资, 王俣人 申请人:王天资