CN105305982B - 电子管无反馈低失真音频放大电路 - Google Patents
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Abstract
一种电子管无反馈低失真音频放大电路，包括负载、电容并联网络、第一级放大电路及第二级放大电路。其中，第一级放大电路用于对输入的音频信号进行放大和反相，并输出与输入的音频信号相位相反的第一输出音频信号；第二级放大电路经由电容并联网络与第一级放大电路电性连接，用于接收和放大第一输出音频信号，并输出与第一输出音频信号相位相反的第二输出音频信号；第一级放大电路包括第一电子管，第二级放大电路包括第二电子管，第一电子管的阳极经由电容并联网络与第二电子管的控制极电性连接。第二级放大电路恰好弥补了第一级放大电路的线性失真，大大提高了用户的体验。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种信号放大电路，特别涉及一种电子管无反馈低失真音频放大电路。
[背景技术]
目前，在电子电路中,通常使用放大电路对信号进行放大,以满足后续信号处理的需要。日常普遍使用的放大电路，大部分使用晶体管等有源元器件实现信号的放大。但是，在放大过程中任何有源器件都存在线性失真和非线性失真，这就对处理信号产生了很大的影响。为了减少失真对音频信号的影响，现有技术中，通常也应用负反馈线路的手段弥补音频信号的线性失真。在实际操作中，负反馈线路所起到的作用仅能弥补部分线性失真，且与此同时，负反馈线路也会错杀音频信号中的部分有用信息。用户听觉中的部分信息将丢失，使得用户感受不到原音频所能带来的真实效果，大大降低了用户的体验。
[发明内容]
有鉴于此，有必要提供一种无反馈低失真的音频放大电路，以提高用户的体验。
本发明提供的一种电子管无反馈低失真音频放大电路，包括负载、电容并联网络、第一级放大电路及第二级放大电路。
其中，电容并联网络包括多个并联连接的电容；第一级放大电路经由所述负载电性连接一电源，用于对输入的音频信号进行放大和反相，并输出与所述输入的音频信号相位相反的第一输出音频信号；第二级放大电路经由所述电容并联网络与所述第一级放大电路电性连接，用于接收和放大所述第一输出音频信号，并输出与所述第一输出音频信号相位相反的第二输出音频信号；所述第一级放大电路包括第一电子管，所述第二级放大电路包括第二电子管，所述第一电子管的阳极经由所述电容并联网络与所述第二电子管的控制极电性连接。
优选地，所述第一级放大电路还包括两并联连接的电阻，所述两并联连接的电阻的第一端电性连接所述第一电子管的阴极，第二端与地连接，以自动平衡所述第一电子管阴极的电压。
优选地，所述第一级放大电路还包括两电容，所述两电容皆与所述两并联连接的电阻并联连接。
优选地，所述第二级放大电路还包括两并联连接的电阻，所述两并联连接的电阻的第一端电性连接所述第二电子管的阴极，第二端与地连接，以自动平衡所述第二电子管阴极的电压。
优选地，所述第二级放大电路还包括两电容，所述两电容皆与所述两并联连接的电阻并联连接。
优选地，所述第一电子管的帘栅极与所述第一电子管的阳极电性连接，所述第二电子管的帘栅极与所述第二电子管的阳极电性连接，所述第一电子管的屏蔽极和所述第二电子管的屏蔽极皆接地。
优选地，所述第一级放大电路还包括一电阻，所述电阻的第一端与所述第一电子管的控制极电性连接，第二端与地连接，所述电阻的第一端作为所述输入的音频信号的输入端。
优选地，所述第二级放大电路还包括一电阻，所述电阻的第一端与所述第二电子管的控制极电性连接，第二端与地连接，所述电阻的第一端作为所述第一输出音频信号的输入端。
优选地，所述第一电子管的灯丝两端和所述第二电子管的灯丝两端分别电性连接一电源。
优选地，所述电子管无反馈低失真音频放大电路还包括一阻抗变换器，所述阻抗变换器的第一端与所述第二电子管的阳极电性连接，第二端电性连接一电源并经由一电容接地，其中所述阻抗变换器的第一端为所述第二输出音频信号的输出端。
基于本发明，第二级放大电路恰好弥补了第一级放大电路的线性失真，大大提高了用户的体验。
[附图说明]
图1是本发明电子管无反馈低失真音频放大电路一实施方式的电路示意图。
图2是本发明电子管无反馈低失真音频放大电路的失真度测量图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
[具体实施方式]
本发明将使用音频电子管构建一种无反馈低失真的音频放大电路，以弥补在放大过程中线性失真所带来的影响，同时也避免音频中的有用信息被错杀。
音频电子管是一个高电压小电流的高阻放大器件。
请参阅图1，图1为本发明电子管无反馈低失真音频放大电路一实施方式的电路示意图。
在本实施方式中，电子管无反馈低失真音频放大电路包括负载、电容并联网络、第一级放大电路A1、第二级放大电路A2。
如图1所示，本实施方式中的负载包括并联连接的电阻R1、电阻R2及电阻R3。负载的第一端经由电阻R4与一电源A+1连接，第二端与第一级放大电路A1连接，即第一级放大电路A1经由负载电性连接到电源A+1。此外，负载还经由一用于滤波的电容EC1接地。
在本实施方式中，电容并联网络包括多个并联连接的电容C1、电容C2及电容C5。电容C1、电容C2及电容C5实现了隔直电容和耦合电容的功能。电容并联网络连接于第一级放大电路A1和第二级放大电路A2之间，且电容并联网络是通过一带有三个引脚的连接器J2与第二级放大电路A2连接。连接器J2的引脚3与电容并联网络电性连接，引脚2与第二级放大电路A2电性连接，引脚1与地连接，其中引脚3与引脚2导通。在其他实施方式中，电容并联网络亦可替换为一个独立的电容。
第一级放大电路A1包括第一电子管V1，第二级放大电路A2包括第二电子管V2。如图1所示，第一电子管V1和第二电子管V2的引脚1皆为电子管灯丝的第一端，引脚2为电子管的阳极，引脚3为电子管的帘栅极，引脚4为电子管的帘栅极，引脚5为电子管的屏蔽极，引脚6为电子管的控制极，即控制栅，引脚7为电子管灯丝的第二端，引脚8为电子管的阴极。
第一电子管V1的阳极经由电容并联网络与第二电子管V2的控制极电性连接。第一电子管V1的帘栅极与第一电子管V1的阳极电性连接，第二电子管V2的帘栅极与第二电子管V2的阳极电性连接，第一电子管V1的屏蔽极和第二电子管V2的屏蔽极皆接地。
第一级放大电路A1还包括两并联连接的电阻R13和电阻R14，电阻R13和电阻R14的第一端皆电性连接第一电子管V1的阴极，第二端与地连接，以自动平衡第一电子管V1阴极的电压。第一级放大电路A1还包括电容EC5和电容EC15，电容EC5和电容EC15皆与电阻R13和电阻R14并联连接。其中，电容EC5的通路形成了旁路滤波的电路。
第二级放大电路A2还包括两并联连接的电阻R15和电阻R19，电阻R15和电阻R19的第一端皆电性连接第二电子管V2的阴极，第二端与地连接，以自动平衡第二电子管V2阴极的电压。第二级放大电路A2还包括电容EC6和电容EC16，电容EC6和电容EC16皆与电阻R15和电阻R19并联连接。其中，电容EC6的通路形成了旁路滤波的电路。
第一电子管V1的灯丝两端分别连接一4.2伏的电源DC-A和DC-B。第二电子管V2的灯丝两端分别电性连接一4.2伏的电源DC-C和DC-D。
第一级放大电路A1还包括一电阻R9，电阻R9的第一端与第一电子管V1的控制极连接，第二端与地连接，电阻R9的第一端作为音频信号的输入端。在本实施方式中，音频信号经由一连接器J1输入至该音频信号的输入端。连接器J1的引脚3连接音频输入源RIN，引脚2与电阻R9的第一端电性连接，引脚1与地连接，其中引脚3与引脚2导通。
在接收到音频信号后，第一级放大电路A1对输入的音频信号进行放大和反相，并输出与输入的音频信号相位相反的第一输出音频信号。
第二级放大电路A2还包括一电阻R10，电阻R10的第一端与第二电子管V2的控制极电性连接，第二端与地连接，电阻R10的第一端作为第一输出音频信号的输入端。第一输出音频信号经由电容并联网络输入至第二级放大电路A2。接收到第一输出音频信号后，第二级放大电路A2对第一输出音频信号进行放大，并输出与第一输出音频信号相位相反的第二输出音频信号。
电子管无反馈低失真音频放大电路还包括一阻抗变换器(图未示)。在本实施方式中，阻抗变换器通过一插接头T1与第二级放大电路A2连接。该插接头T1包括引脚1、引脚2及引脚3，其中引脚3接地。阻抗变换器的第一端经由插接头T1的引脚1与第二电子管V2的阳极电性连接，第二端经由插接头T1的引脚2和电阻R21电性连接一电源B+1，第二端并经由插接头T1的引脚2和一电容EC3接地，其中阻抗变换器的第一端为第二输出音频信号的输出端。
在本实施方式中，电容EC1、EC3、EC5、EC6、EC15及EC16皆为电解电容。电源A+1和电源B+1的电压范围为230伏至250伏特。
需特别说明的是，第一级放大电路A1和第二级放大电路A2组成了两级共阴放大电路，其中，第一电子管V1和第二电子管V2的工作点和放大倍数皆相同，且都工作在线性最好的工作点，即第一电子管V1和第二电子管V2的工作状态一致。经过第一级放大电路A1和第二级放大电路A2的两次放大和反相处理后，使得第一级放大电路A1形成的线性失真恰好在第二级放大电路A2中得以消除。
请参阅图2，图2是本发明电子管无反馈低失真音频放大电路的失真度测量图。
本发明通过使用音频精密分析仪(Audio Precision)进行测试。经测试，如图2所示，本发明的无反馈低失真音频放大电路的所能达成的最低失真度(即在频率为1K赫兹时的失真)远低于0.25％，远小于现有技术中采用反馈电路形成的失真度。且本发明应用了电子管作为放大电路，电子管的非线性失真主要是偶次波为主，也使得用户听得舒服。
基于本发明，第二级放大电路A2恰好弥补了第一级放大电路A1的线性失真，大大提高了用户的体验。
以上所述本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，包括：
负载；
电容并联网络，包括多个并联连接的电容；
第一级放大电路，经由所述负载电性连接一电源，用于对输入的音频信号进行放大和反相，并输出与所述输入音频信号相位相反的第一输出音频信号；及
第二级放大电路，经由所述电容并联网络与所述第一级放大电路电性连接，用于接收和放大所述第一输出音频信号，并输出与所述第一输出音频信号相位相反的第二输出音频信号；
其中，所述第一级放大电路包括第一电子管，所述第二级放大电路包括第二电子管，所述第一电子管的阳极经由所述电容并联网络与所述第二电子管的控制极电性连接。
2.如权利要求1所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第一级放大电路还包括两并联连接的电阻，所述两并联连接的电阻的第一端电性连接所述第一电子管的阴极，第二端与地连接，以自动平衡所述第一电子管阴极的电压。
3.如权利要求2所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第一级放大电路还包括两电容，所述两电容皆与所述两并联连接的电阻并联连接。
4.如权利要求1所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第二级放大电路还包括两并联连接的电阻，所述两并联连接的电阻的第一端电性连接所述第二电子管的阴极，第二端与地连接，以自动平衡所述第二电子管阴极的电压。
5.如权利要求4所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第二级放大电路还包括两电容，所述两电容皆与所述两并联连接的电阻并联连接。
6.如权利要求1所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第一电子管的帘栅极与所述第一电子管的阳极电性连接，所述第二电子管的帘栅极与所述第二电子管的阳极电性连接，所述第一电子管的屏蔽极和所述第二电子管的屏蔽极皆接地。
7.如权利要求1所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第一级放大电路还包括一电阻，所述电阻的第一端与所述第一电子管的控制极电性连接，第二端与地连接，所述电阻的第一端作为所述输入的音频信号的输入端。
8.如权利要求1所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第二级放大电路还包括一电阻，所述电阻的第一端与所述第二电子管的控制极电性连接，第二端与地连接，所述电阻的第一端作为所述第一输出音频信号的输入端。
9.如权利要求1所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述第一电子管的灯丝两端和所述第二电子管的灯丝两端分别电性连接一电源。
10.如权利要求1所述的电子管无反馈低失真音频放大电路，其特征在于，所述电子管无反馈低失真音频放大电路还包括一阻抗变换器，所述阻抗变换器的第一端与所述第二电子管的阳极电性连接，第二端电性连接一电源并经由一电容接地，其中所述阻抗变换器的第一端为所述第二输出音频信号的输出端。
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| US6031921A (en) * | 1997-03-25 | 2000-02-29 | Aiwa Co., Ltd. | Loudspeaker unit |
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