一种基于分立元件的音频输出电路的制作方法

本实用新型属于音频输出技术领域，具体涉及一种基于分立元件的音频输出电路。

背景技术：

HIFI类音源产品追求声音的高保真还原，对音质的要求达到极致，不仅对声音输出的技术指标要求比普通音响高，而且在主观听感方面也有诸多特定的评价指标，因此，HIFI类音源产品在电路设计、原材料选用上相比普通音响要求更高。目前，高保真CD播放机、音乐播放器、数字音频解码器等HIFI类音源产品在设计时，多以高级运放IC搭建音频输出电路，虽然可以将常规技术指标发挥得很好，但成本较高，电流驱动力相对不足，主观听感泛音少，较干涩，“数码味”较浓；也有采用分立元件搭建音频输出电路的，优点是成本较低，但由于在电路架构、元件选型、参数选择等方面比高级运放IC复杂很多，很难同时保证各个指标都满足要求，例如在频响、失真度、瞬态响应等方面没有高级运放IC处理得好，直接影响听感。因此，为了解决高保真CD播放机、音乐播放器、数字音频解码器等HIFI类音源产品的音频输出电路在常规技术指标与主观听感评价指标方面的平衡问题，设计出一种基于分立元件的音频输出电路，使产品的综合声音输出指标达到行业领先水平。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种基于分立元件的音频输出电路。

本实用新型采用如下技术方案，一种基于分立元件的音频输出电路，包括输入级电路、中间级电路和输出级电路；所述输入级电路为恒流源差分放大电路,采用场效应管作为放大元件，三极管作为恒流源；所述中间级电路为差分放大电路,采用三极管作为放大元件；所述输出级电路为推挽放大电路,采用场效应管作为放大元件；所述输入级电路的输出端与中间级电路的输入端直接耦合相连，所述中间级电路的输出端与输出级电路的输入端直接耦合相连。

优选的，所述输入级电路包括场效应管Q6、场效应管Q8和三极管Q10；所述场效应管Q6的栅极为所述输入级电路的输入端，所述场效应管Q6和场效应管Q8的漏极为所述输入级电路的第一输出端和第二输出端，所述场效应管Q6和场效应管Q8的源极与三极管Q10的集电极连接。

优选的，所述场效应管Q6和场效应管Q8为结型N通道场效应管，所述三极管Q10为PNP型晶体三极管。

优选的，所述中间级电路包括三极管Q7、三极管Q9和三极管Q11；所述三极管Q7和三极管Q9的发射极为所述中间级电路的第一输入端和第二输入端，集电极为所述中间级电路的第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端分别与三极管Q11的集电极和基极连接，将信号倒相合成后输出。

优选的，所述三极管Q7和三极管Q9为NPN型晶体三极管，所述三极管Q11为PNP型晶体三极管。

优选的，所述输出级电路包括场效应管Q4和场效应管Q5；所述场效应管Q4与场效应管Q5的栅极连接构成所述输出级电路的输入端，源极分别通过电阻R68和电阻R64连接形成所述输出级电路的输出端。

优选的，所述场效应管Q4为结型N通道场效应管，场效应管Q5为结型P通道场效应管。

优选的，所述输出级电路的输入端与所述输入级电路的输入端之间连接有反馈电阻R52，所述输入级电路的输入端连接有输入电阻R63。

优选的，所述音频输出电路的供电电源为±15V双直流电压，所述供电电源由带中心抽头的变压器次级绕组提供交流电压，经整流滤波和稳压芯片稳压后形成。

优选的，所述稳压芯片为IC7815或IC7915。

本实用新型的有益技术效果是：

音频输出电路采用场效应管等分立元件作为核心元件，利用场效应管输入阻抗高、噪声小、动态范围大的特点，既提高了电路的技术指标，使之符合相关国家标准和行业标准，又改善了主观听感，使音评价指标达到了HIFI类产品的要求。此外，由于采用常规分立元件进行电路设计，相对以高级运放IC搭建的电路，大幅降低了产品成本。

【附图说明】

图1实施例一中的基于分立元件的音频输出电路的结构示意图。

图2实施例一中的基于分立元件的音频输出电路的电路原理图。

【具体实施方式】

为了使本专利的技术方案和技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利的具体实施方式进行详细描述。

实施例一：

如图1～2所示，本实施例中的基于分立元件的音频输出电路是以场效应管为核心元件的基于分立元件的电路，主体结构是差分线性放大电路，由输入级电路、中间级电路和输出级电路共三级电路组成：输入级电路由恒流源差分放大电路构成，放大元件选用场效应管；中间级电路亦采用差分放大电路，放大元件选用三极管，信号再由一只三极管倒相合成后传送到输出级电路；输出级电路由两只场效应管组成推挽电路，将信号进行电流放大输出。采用差分放大电路,以及在输入级电路中采用恒流源，能有效抑制零漂，提高电路的稳定性，提高信噪比；在输入级电路和输出级电路中采用场效应管作为放大元件，充分利用场效应管输入阻抗高、噪声小、动态范围大的特点，提高了电路的技术指标和改善了听感；各级电路经过元件参数计算及调试选择，输入级电路的输出端与中间级电路的输入端直接耦合相连，中间级电路的输出端与输出级电路的输入端直接耦合相连,保证了频响曲线的平直度和宽度，电路的整体频响达到15Hz～35kHz±0.5dB。

输入级电路为单端输入、双端输出的恒流源差分放大电路，包括场效应管Q6、场效应管Q8和三极管Q10；场效应管Q6的栅极为输入级电路的输入端，输入端接有输入电阻R63；场效应管Q6和场效应管Q8的漏极为输入级电路的第一输出端和第二输出端，同时两漏极分别通过电阻R53和电阻R65接+15V直流电压；场效应管Q6和场效应管Q8的源极与三极管Q10的集电极连接；三极管Q10的发射极通过电阻R72接-15V直流电压，基极通过二极管D18和二极管D20接-15V直流电压，并通过电阻R71接二极管D19，二极管D19通过二极管D17接+15V直流电压，三极管Q10作为恒流源，能有效提高电路的稳定性。优选的，场效应管Q6和场效应管Q8为结型N通道场效应管K363，三极管Q10为PNP型晶体三极管C2240。

中间级电路为双端输入、双端输出的差分放大电路，包括三极管Q7、三极管Q9和三极管Q11；三极管Q7和三极管Q9的发射极为中间级电路的第一输入端和第二输入端，分别对应与输出级电路的第一输出端和第二输出端连接，同时，两发射极分别接+15V直流电压；三极管Q7和三极管Q9的集电极为中间级电路的第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端分别与三极管Q11的集电极和基极连接，将信号倒相合成后输出给输出级电路，三极管Q7的集电极通过电阻R49和电容C87接地；三极管Q7和三极管Q9的基极分别通过电阻R70和电阻R69接二极管D19。优选的，三极管Q7和三极管Q9为NPN型晶体三极管A970，三极管Q11为PNP型晶体三极管C2240。

输出级电路包括场效应管Q4和场效应管Q5，组成推挽放大电路，将信号进行电流放大后输出；场效应管Q4与场效应管Q5的栅极连接构成输出级电路的输入端，输入端与三极管Q11的集电极连接，场效应管Q4与场效应管Q5的源极分别通过电阻R68和电阻R64连接构成输出级电路的输出端；场效应管Q5的漏极接+15V直流电压，场效应管Q4的漏极接-15V直流电压。优选的，场效应管Q4为结型N通道场效应管K170，场效应管Q5为结型P通道场效应管J74，K170和J74参数配对。

为了提高瞬态响应，避免大环路负反馈，输出级电路的输入端与输入级电路的输入端之间连接有反馈电阻R52，反馈信号由输出级电路的输入端引出经反馈电阻R52接到输入级电路的输入端，通过调整反馈电阻R52和输入级输入电阻R63的大小可调整整个电路的增益。优选的，反馈电阻R52阻值为2.2K，输入电阻R63的阻值为1K。

为了提高电路的动态和驱动力，电源设计方面采用±15V稳压供电，电路的供电电源由带中心抽头的变压器次级绕组提供，交流电压经整流滤波后由稳压芯片稳压成±15V双直流电压作为整个音频输出电路的供电电源。优选的，稳压芯片为IC7815或IC7915。

为了减少失真，输入级、中间级和输出级电路的静态工作点均设置在甲类状态，电路的总谐波失真(THD)达到0.1％(1kHz)。

在元件参数选择上，尽量保证电路频响曲线的平直度和宽度。

以上所述仅为本专利的优选实施例而已，并不用于限制本专利，对于本领域的技术人员来说，本专利可以有各种更改和变化。凡在本专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。