專利名稱：新穎高效音頻放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于音頻放大器，尤其是一種新穎高效音頻放大器。
現(xiàn)有市售的音頻放大器，輸入級使用傳統(tǒng)的差分電路，輸出級是采用兩級達林頓接法，其輸出級靜態(tài)和動態(tài)電流均互相影響，穩(wěn)定性差，易失真。
本實用新型的目的在于提供一種工作電源適應(yīng)范圍寬，非線性失真少，穩(wěn)定性高，音質(zhì)純真、成本低的新穎高效的音頻放大器。
本實用新型的技術(shù)解決方案是這樣的，包括有輸入級電路、第二級放大電路、第三級電壓放大電路、負反饋電路、輸出級電路。
該放大器結(jié)構(gòu)具有下面的特點1、輸入級采用射極跟隨方式，因而能獲得極高的輸入阻抗，音樂的纖細部分能夠被重視。
2、輸出級和目前流行的晶體管功率放大器輸出級偏置不同，采用最穩(wěn)定的偏置方式——二極管鉗位。用二級管作偏置，工作穩(wěn)定，無交越失真，開關(guān)失真極少，輸出級工作在乙類狀態(tài)也能得到靚美的聲音。
3、第二級放大采用兩對PNP、NPN昌體管，背靠背的共發(fā)射極接法，是本電路最具創(chuàng)意之處，一端輸入音頻信號，另一端輸入負反饋信號，射極電阻R15、R16具有極強的級間負反饋作用，使得這一級就象交叉耦合互補射極跟隨器那樣，沒有交越失真和開關(guān)失真，工作穩(wěn)定，頻率響應(yīng)極佳。
4、第三級電壓放大級Q9、Q10其信號源于第二極Q5、Q6的集電極直接注入，采用電流激礪方式，有效地減弱了晶體管的結(jié)電容影響，使得這一級的電流的變化對第二級Q5、6Q的集電級電流有極大的依賴性和重現(xiàn)性，因而這一級也能做到失真極小。
5、對于雙極型晶體管來說，獲得高保真聲音的最大難點是環(huán)路負反饋帶來的瞬態(tài)互調(diào)失真(TIM)，這是一種令人聽不下去的煩燥的類似金屬聲的噪聲。本電路的負反饋采用Q3、Q4作射極跟隨輸入，把負反饋信號當(dāng)成輸入信號一樣重要來對待，并且只有兩級電壓放大，負反饋信號直接取自第三級Q9、Q10的集電極中點，沒有將末級失真反饋進來，因而其瞬態(tài)互調(diào)失真得到徹底克服，為獲得溫暖，柔和的電子管般音色提供了最好工作條件。
6、本電路巧妙地利用了雙極型晶體管特有的基極和發(fā)射極間的0.7伏壓降，一管多用，直流電位互相鉗制， 這也是本電路一大特色，它的好處是輸出中點電壓自動回零，無需調(diào)試。而且每一個管都可以象晶體管單管甲類放大電路那樣分別設(shè)置深度負反饋。我們知道，晶體管工作于單管甲類放大時其聲音是最靚的。因而，本電路最大限度地接近了晶體管的最佳工作狀態(tài)。
7、該電路末級管的靜態(tài)電流由D1、D2的壓降決定，溫度穩(wěn)定性非常好，可以很方便地通過開關(guān)切換，使用不同過電流能力的二極管末改變功放來級的靜態(tài)偏置，分檔設(shè)置，使其可隨用戶對聲音音質(zhì)，聽音環(huán)境需要而決定末級工作于乙類，甲乙類或純甲類，從而節(jié)約電能和改變輸出功率。
8、該電路還有一個特別不同，它的電源電壓適應(yīng)范圍極寬，當(dāng)電源供電電壓下跌至±5V時，仍能不失真地放大。因而，降低了電源穩(wěn)壓要求，在±5V至額定工作電壓范圍內(nèi)均可正常工作，只是輸出功率隨電壓變化，音色不變。
本實用新型由于本電路結(jié)構(gòu)充分利用了晶體管長處，克服了其不足，使得用于音頻線路放大或功率放大時具有以下優(yōu)點。工作電源適應(yīng)范圍寬，頻帶寬闊，非線性失真少，無交越失真，開關(guān)失真，瞬態(tài)互調(diào)失真；信號噪聲比高，穩(wěn)定性高；開關(guān)機對揚聲器無沖擊(卟聲)，無需調(diào)試，能夠輕易獲得純美的電子管音色，甚至在瞬態(tài)響應(yīng)和頻響等方面超過電子管，電路高度對稱，渾然天成，極容易做到排版美觀，使整機表里如一。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進一步的說明。
附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)電原理圖。
在附圖所示的電原理圖中，音樂信號輸入插孔IN連接電容C1后接分別接電阻R3到三極管Q1的b極，和電阻R4到三極管Q2的b極，三極管Q1的e極串接電阻R8、R17后到正極，c極接負極，三極管Q2的e極串接電阻R8、R18后到負極，c極接正極；三極管Q5的b基接電阻R11后接R7與R17，c極連接三極管Q9b極，e極串接電阻R15、三極管Q8b極，三極管Q6b極接電阻R12后接R8、R18，c極連接三極管Q10b極，e極串接電阻R16、三極管Q7b極，三極管Q7c極接正極，c極接電阻R13后接R9與R19，三極管Q8b極接電阻R14后接R10與R20，c極接負極，三極管Q3c極串接電阻R9、R19后到正極，c極接負極，三極管Q4e極串接電阻R10、R20后到負極，c極接正極，三極管Q3b極、電阻R5、R6、三極管Q4b極串接，三極管Q9e極接R12后到正極，c極與二極管D1、D2、三極管Q10c極串接，三極管Q10c極接電阻R22后到負極，電阻R2一端接二極管D1、D2，另一端接電阻R5、R6與R27、電容C2到地，三極管Q11b極接電阻R23后接三極管Q9c極，c極接正極，e極與電阻R25、R26、三極管Q12e極串接，三極管Q12的c極接負極，b極接電阻R24后接三極管Q10c極，輸出端UOT接電阻R25、R26與電容C3接R28到地。
本實用新型的工作原理輸入音樂信號經(jīng)電容C1進三極管Q1、Q2緩沖放大進入Q5、Q6的靜態(tài)電流，電阻R15、R16用來對三極管Q5、Q8、Q7、Q6放大級間負反饋。三極管Q9、Q10用來放大Q5、Q6送過來的信號，電壓、 電流一并放大，直接推動末級管工作，獲得低的輸出阻抗，直接場聲器。
負反饋原理當(dāng)二極管D1、D2中點電壓偏正時，三極管Q4導(dǎo)通，三極管Q8基極電位偏正而趨向截止，流過Q8的集電極電流減少，由于三極管Q5和Q8發(fā)射極相連，三極管Q5的集電極電流等于Q8的集電極電流，因此，三極管Q5的集電流也減少，三極管Q8的集電極電流也跟著減少，內(nèi)阻增大，致使二極管D1、D2中點電壓下降，回到零位。電阻R27用來改變放大器的反饋量和增益。
本實用新型的實施例參照附圖，把電原理圖中的元件焊接在電路板上，并安裝在盒體內(nèi)。輸入端插孔IN和輸出端OUT插孔安裝在盒體的面板上即可。
該電路在作實型設(shè)計時，將會隨元器件的不同而得到不同檔次的音質(zhì)，其設(shè)計余地大。當(dāng)三極管Q5、Q6的集電極加上電阻作負載時，可以應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域。還可以制成功率模塊。該電路去掉一臂，做成單管甲類直耦放大，避免推挽作用對音質(zhì)的影響，因而可以得到頂級的靚聲。也可做成無大環(huán)路負反饋(即去掉電阻R2)電路。還可以加入調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)中點零電位，從而去掉負反饋接地電容C2。
權(quán)利要求1.一種新穎高效的音頻放大器，包括有盒體、輸入級電路、第二級放大電路、第三級電壓放大電路、負反饋電路、輸出級電路，其特征在于音樂信號輸入插孔IN連接電容C1后接分別接電阻R3到三極管Q1的b極，和電阻R4到三極管Q2的b極，三極管Q1的c極串接電阻R8、R17后到正極，c極接負極，三極管Q2的e極串接電阻R8、R18后到負極，c極接正極；三極管Q5的b基接電阻R11后接R7與R17，c極連接三極管Q9b極，e極串接電阻R15、三極管Q8b極，三極管Q6b極接電阻R12后接R8、R18，c極連接三極管Q10b極，e極串接電阻R16、三極管Q7b極，三極管Q7c極接正極，e極接電阻R13后接R9與R19，三極管Q8b極接電阻R14后接R10與R20，c極接負極，三極管Q3e極串接電阻R9、R19后到正極，c極接負極，三極管Q4e極串接電阻R10、R20后到負極，c極接正極，三極管Q3b極、電阻R5、R6、三極管Q4b極串接，三極管Q9e極接R12后到正極，c極與二極管D1、D2、三極管Q10c極串接，三極管Q10e極接電阻R22后到負極，電阻R2一端接二極管D1、D2，另一端接電阻R5、R6與R27、電容C2到地，三極管Q11b極接電阻R23后接三極管Q9c極，c極接正極，e極與電阻R25、R26、三極管Q12e極串接，三極管Q12的c極接負極，b極接電阻R24后接三極管Q10c極，輸出端U0T接電阻R25、R26與電容C3接R28到地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新穎高效的音頻放大器，其特征在于把電路中的元件焊接在電路板上，并安裝在盒 體內(nèi)，輸入端插孔IN，輸出端OUT插孔安裝在盒體的面板上。
專利摘要本實用新型涉及一種新穎晶體管的音頻放大器，包括有盒體、輸入級電路、第二級放大電路、第三極電壓放大電路、負反饋電路、輸出級電路。具有工作電源適應(yīng)范圍寬、非線性失真少，穩(wěn)定性高、音質(zhì)純真，結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
文檔編號H03F3/04GK2251837SQ9521798
公開日1997年4月9日 申請日期1995年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月26日
發(fā)明者岑雪濤 申請人:岑雪濤