CN1744429A - 消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器 - Google Patents
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Abstract
消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：本功率放大器包括功率放大恒压电路2及功率放大三级达林顿级联推挽电路3，该功放恒压电路2与信号输出端10及信号输出端20相联接；该功放三级达林顿级联推挽电路3与信号输出端30相联接；本功率放大器还具有动态同步电压偏置电路1，该动态同步电压偏置电路1包括三极管T3、三极管T4、二极管D1、二极管D2、电容C2及电容C3，该动态同步电压偏置电路1联接在功放恒压电路2及功放三级达林顿级联推挽电路3之间；使功放恒压电路2在动态同步电压偏置电路1的作用下，由针对末级功放达林顿联推挽电路的恒压控制变为针对末级功放达林顿联推挽电路的动态同步电压偏置，获得无交越失真的输出波形。
Description
技术领域
本发明涉及一种消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器。
背景技术
由运算放大电路及三极管混合构成的OCL功率放大器是一种使用范围很广的功率放大器，一般分为甲类功率放大器及乙类功率放大器，上述的动态同步电压偏置电路可以适用于由运算放大电路及三极管混合构成的OCL功率放大器中，可以使OCL功率放大器的功率放大三级达林顿级联推挽电路的末级功率放大达林顿管在推挽工作的时候，始终不会处于截止状态；使功率放大恒压电路在动态同步电压偏置电路的作用下，由针对末级功率放大达林顿联推挽电路的恒压控制变为针对末级功率放大达林顿联推挽电路的动态同步电压偏置，从而可以获得无交越失真的输出波形。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器。
本发明的技术方案：本发明是一种消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器，本功率放大器包括功率放大恒压电路2及功率放大三级达林顿级联推挽电路3，该功率放大恒压电路2与信号输出端10及信号输出端20相联接；功率放大三级达林顿级联推挽电路3具有右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31及左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32，右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31具有三个达林顿管T5、T6及T7，左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32具有三个达林顿管T8、T9及T10，该功率放大三级达林顿级联推挽电路3与信号输出端30相联接；该功率放大恒压电路2的中点电位40的电位与信号输出端30的电位相等；本功率放大器还具有动态同步电压偏置电路1，该动态同步电压偏置电路1包括三极管T3、三极管T4、二极管D1、二极管D2、电容C2及电容C3，该动态同步电压偏置电路1的电路为三极管T3的发射极联接三极管T1的基极，三极管T3的集电极联接三极管T2的集电极，三极管T3的基极联接二极管D1的正极和电阻R4的一端；由三极管T4的发射极联接三极管T2的基极，三极管T4的集电极联接三极管T1的集电极，三极管T4的基极联接二极管D2的负极和电阻R5的一端；二极管D2的负极和二极管D1的正极联接信号输出端30；该动态同步电压偏置电路1联接在功率放大恒压电路2及功率放大三级达林顿级联推挽电路3之间；使功率放大恒压电路2在动态同步电压偏置电路1的作用下，由针对末级功率放大达林顿联推挽电路的恒压控制变为针对末级功率放大达林顿联推挽电路的动态同步电压偏置，从而可以获得无交越失真的输出波形。
上述的三极管T1的集电极、电阻R1、右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31、电阻R6至信号输出端30按顺序电联接；三极管T2的集电极、电阻R3、左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32、电阻R7至信号输出端30按顺序电联接；可调电阻R2与电容C1并联后分别与三极管T1三极管T2的基极相联接。
上述的动态同步电压偏置电路1可以适用于由运算放大电路及三极管混合构成的OCL功率放大器中，可以使OCL功率放大器的功率放大三级达林顿级联推挽电路3的末级功率放大达林顿管在推挽工作的时候，始终不会处于截止状态。
由三极管T1的集电极和电阻R1的一端联接在三极管T5的基极上，三极管T5的发射极联接三极管T6的基极，三极管T6的发射极联接三极管T7的基极，三极管T7的发射极通过电阻R4与负载电阻R8的一端相联接，负载电阻R8的另一端接地；三极管T2的集电极分别联接在电阻R3的一端和三极管T8的基极上，三极管T8的发射极通过电阻R7联接在信号输出端30；电阻R1的一端联接在三极管T1的基极上，可调电阻R2和电容C1分别联接在三极管T1的基极上和三极管T2的基极上，三极管T2的基极联接电阻R3的一端，电阻R3的另一端与三极管T2的集电极相联接。
调整可调电阻R2可以使三极管T10的工作处于甲类功率放大状态或乙类功率放大状态。
上述的动态同步电压偏置电路1的完整电路的联接方式为三极管T1的基极与三极管T3的发射极相联接，三极管T3的基极分别与二极管D1、电容C2及电阻R4的一端相联接，二极管D1及电容C2的另一端与信号输出端30相联接，电阻R4的另一端与三极管T5的发射极相联接，三极管T3的集电极与三极管T8的基极相联接；三极管T2的基极与三极管T4的发射极相联接，三极管T4的基极分别与二极管D2、电容C3及电阻R5的一端相联接，二极管D2及电容C3的另一端与信号输出端30相联接，电阻R5的另一端与三极管T8的发射极相联接，三极管T4的集电极与三极管T5的基极相联接。
上述的本功率放大器在静态的时侯的电路工作的稳定性如下所述：信号输出端30对地电压为OV，三极管T1的发射极与三极管T2的发射极之间的中点电位40的电位与信号输出端30的电位相等也为0V，即三极管T1的基极发射极(BE极)等于三极管T3的基极发射极(BE极)加二极管D1的PN结，由于在三极管T3的发射极联接着电阻R1，所以必须控制三极管T3的处于微通或临界截止状态，以避免对电阻R1产生明显的分流，当二极管D1选用锗管的时候即可达到上述作用；当环境温度升高时，该功率放大恒压电路2中的三极管T1的基极发射极的PN结及三极管T2的基极发射极的PN结的负温度系数的变化量反应到整个功率放大恒压电路2的变化量相当于6个PN结的电压的负温度系数的变化量，而上述的动态同步电压偏置电路1的三极管T3、三极管T4、二极管D1、二极管D1及功率放大三级达林顿级联推挽电路3中的三极管T5、三极管T8的PN结的总和也相当于6个PN结的总和，因此动态同步电压偏置电路1的负温度系数的变化量与整个功率放大恒压电路2负温度系数的变化量相等，因此动态同步电压偏置电路1的使用不会影响本功率放大器在静态的时侯的电路工作的稳定性。
上述的本功率放大器在动态的时侯的电路工作的过程如下所述：当信号输出端10的信号为正的时候，电阻R1的一端、三极管T5、三极管T6及三极管T7的电位上升，并且通过电阻R6向电阻R8提供电流，使电阻R6的两端的电压增大，同时信号输出端30的电位上升，由于三极管T3的基极受二极管D1的钳位，使三极管T3的发射极在动态的时侯仍然保持与信号输出端30的电位基本相等，此时，电阻R1的两端的电压增大的幅度将与右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31的输入端的达林顿管T5的基极电压同步，由于可调电阻R2的两端的电压不变，所以达林顿管T8、达林顿管T9及达林顿管T10保持了与信号输出端30之间的原静态值不变，即整个左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32在正半周信号时仍然始终不会处于截止状态；反之，则当信号输出端20的信号为负的时候，电阻R3的一端、三极管T8、三极管T9及三极管T10的电位下降，并且通过电阻R8向电阻R7提供电流，使电阻R7的两端的电压增大，同时信号输出端30的电位下降，由于三极管T4的基极受二极管D2的钳位，使三极管T4的发射极在动态的时侯仍然保持与信号输出端30的电位基本相等，此时，电阻R3的两端的电压增大的幅度将与左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32的输入端的达林顿管T8的基极电压同步，由于可调电阻R2的两端的电压不变，所以达林顿管T5、达林顿管T6及达林顿管T7保持了与信号输出端30之间的原静态值不变，即整个右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31在负半周信号时仍然始终不会处于截止状态。
上述的本功率放大器在应用于高频功率放大的时候，三极管T3及三极管T4可以选用超高频小功率管，二极管D1及二极管D2可以选用锗超高频小功率管。
附图说明
图1为本消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器的基本电路示意图。
具体实施方式
本发明的本实施例的一种具消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器符合相关技术标准；本发明的一种消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器的基本工作过程见图1，本功率放大器包括功率放大恒压电路2及功率放大三级达林顿级联推挽电路3，该功率放大恒压电路2与信号输出端10及信号输出端20相联接；功率放大三级达林顿级联推挽电路3具有右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31及左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32，右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31具有三个达林顿管T5、T6及T7，左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32具有三个达林顿管T8、T9及T10，该功率放大三级达林顿级联推挽电路3与信号输出端30相联接；该功率放大恒压电路2的中点电位40的电位与信号输出端30的电位相等；本功率放大器还具有动态同步电压偏置电路1，该动态同步电压偏置电路1包括三极管T3、三极管T4、二极管D1、二极管D2、电容C2及电容C3，该动态同步电压偏置电路1的电路为三极管T3的发射极联接三极管T1的基极，三极管T3的集电极联接三极管T2的集电极，三极管T3的基极联接二极管D1的正极和电阻R4的一端；由三极管T4的发射极联接三极管T2的基极，三极管T4的集电极联接三极管T1的集电极，三极管T4的基极联接二极管D2的负极和电阻R5的一端；二极管D2的负极和二极管D1的正极联接信号输出端30；该动态同步电压偏置电路1联接在功率放大恒压电路2及功率放大三级达林顿级联推挽电路3之间；使功率放大恒压电路2在动态同步电压偏置电路1的作用下，由针对末级功率放大达林顿联推挽电路的恒压控制变为针对末级功率放大达林顿联推挽电路的动态同步电压偏置，从而可以获得无交越失真的输出波形；在本实施例中，当上述的三极管T1的集电极、电阻R1、右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31、电阻R6至信号输出端30按顺序电联接；三极管T2的集电极、电阻R3、左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32、电阻R7至信号输出端30按顺序电联接；可调电阻R2与电容C1并联后分别与三极管T1三极管T2的基极相联接；在本实施例中，当上述的动态同步电压偏置电路1可以适用于由运算放大电路及三极管混合构成的OCL功率放大器中，可以使OCL功率放大器的功率放大三级达林顿级联推挽电路3的末级功率放大达林顿管在推挽工作的时候，始终不会处于截止状态；在本实施例中，当由三极管T1的集电极和电阻R1的一端联接在三极管T5的基极上，三极管T5的发射极联接三极管T6的基极，三极管T6的发射极联接三极管T7的基极，三极管T7的发射极通过电阻R4与负载电阻R8的一端相联接，负载电阻R8的另一端接地；三极管T2的集电极分别联接在电阻R3的一端和三极管T8的基极上，三极管T8的发射极通过电阻R7联接在信号输出端30；电阻R1的一端联接在三极管T1的基极上，可调电阻R2和电容C1分别联接在三极管T1的基极上和三极管T2的基极上，三极管T2的基极联接电阻R3的一端，电阻R3的另一端与三极管T2的集电极相联接；调整可调电阻R2可以使三极管T10的工作处于甲类功率放大状态或乙类功率放大状态，在本实施例中，调整可调电阻R2可以使三极管T10的工作处于乙类功率放大状态；在本实施例中，当上述的动态同步电压偏置电路1的完整电路的联接方式为三极管T1的基极与三极管T3的发射极相联接，三极管T3的基极分别与二极管D1、电容C2及电阻R4的一端相联接，二极管D1及电容C2的另一端与信号输出端30相联接，电阻R4的另一端与三极管T5的发射极相联接，三极管T3的集电极与三极管T8的基极相联接；三极管T2的基极与三极管T4的发射极相联接，三极管T4的基极分别与二极管D2、电容C3及电阻R5的一端相联接，二极管D2及电容C3的另一端与信号输出端30相联接，电阻R5的另一端与三极管T8的发射极相联接，三极管T4的集电极与三极管T5的基极相联接；在本实施例中，当上述的本功率放大器在静态的时侯的电路工作的稳定性如下所述：信号输出端30对地电压为0V，三极管T1的发射极与三极管T2的发射极之间的中点电位40的电位与信号输出端30的电位相等也为0V，即三极管T1的基极发射极(BE极)等于三极管T3的基极发射极(BE极)加二极管D1的PN结，由于在三极管T3的发射极联接着电阻R1，所以必须控制三极管T3的处于微通或临界截止状态，以避免对电阻R1产生明显的分流，当二极管D1选用锗管的时候即可达到上述作用；当环境温度升高时，该功率放大恒压电路2中的三极管T1的基极发射极的PN结及三极管T2的基极发射极的PN结的负温度系数的变化量反应到整个功率放大恒压电路2的变化量相当于6个PN结的电压的负温度系数的变化量，而上述的动态同步电压偏置电路1的三极管T3、三极管T4、二极管D1、二极管D1及功率放大三级达林顿级联推挽电路3中的三极管T5、三极管T8的PN结的总和也相当于6个PN结的总和，因此动态同步电压偏置电路1的负温度系数的变化量与整个功率放大恒压电路2负温度系数的变化量相等，因此动态同步电压偏置电路1的使用不会影响本功率放大器在静态的时侯的电路工作的稳定性；在本实施例中，当上述的本功率放大器在动态的时侯的电路工作的过程如下所述：当信号输出端10的信号为正的时候，电阻R1的一端、三极管T5、三极管T6及三极管T7的电位上升，并且通过电阻R6向电阻R8提供电流，使电阻R6的两端的电压增大，同时信号输出端30的电位上升，由于三极管T3的基极受二极管D1的钳位，使三极管T3的发射极在动态的时侯仍然保持与信号输出端30的电位基本相等，此时，电阻R1的两端的电压增大的幅度将与右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31的输入端的达林顿管T5的基极电压同步，由于可调电阻R2的两端的电压不变，所以达林顿管T8、达林顿管T9及达林顿管T10保持了与信号输出端30之间的原静态值不变，即整个左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32在正半周信号时仍然始终不会处于截止状态；反之，则当信号输出端20的信号为负的时候，电阻R3的一端、三极管T8、三极管T9及三极管T10的电位下降，并且通过电阻R8向电阻R7提供电流，使电阻R7的两端的电压增大，同时信号输出端30的电位下降，由于三极管T4的基极受二极管D2的钳位，使三极管T4的发射极在动态的时侯仍然保持与信号输出端30的电位基本相等，此时，电阻R3的两端的电压增大的幅度将与左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路32的输入端的达林顿管T8的基极电压同步，由于可调电阻R2的两端的电压不变，所以达林顿管T5、达林顿管T6及达林顿管T7保持了与信号输出端30之间的原静态值不变，即整个右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路31在负半周信号时仍然始终不会处于截止状态。在其他实施例中，当上述的本功率放大器在应用于高频功率放大的时候，三极管T3及三极管T4可以选用超高频小功率管，二极管D1及二极管D2可以选用锗超高频小功率管。
本发明为安全可靠、性能稳定、用途广泛的一种具消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器。
Claims (9)
1、一种消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：本功率放大器包括功率放大恒压电路(2)及功率放大三级达林顿级联推挽电路(3)，该功率放大恒压电路(2)与信号输出端(10)及信号输出端(20)相联接；功率放大三级达林顿级联推挽电路(3)具有右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(31)及左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(32)，右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(31)具有三个达林顿管T5、T6及T7，左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(32)具有三个达林顿管T8、T9及T10，该功率放大三级达林顿级联推挽电路(3)与信号输出端(30)相联接；该功率放大恒压电路(2)的中点电位(40)的电位与信号输出端(30)的电位相等；其特征在于：本功率放大器还具有动态同步电压偏置电路(1)，该动态同步电压偏置电路(1)包括三极管T3、三极管T4、二极管D1、二极管D2、电容C2及电容C3，该动态同步电压偏置电路(1)的电路为三极管T3的发射极联接三极管T1的基极，三极管T3的集电极联接三极管T2的集电极，三极管T3的基极联接二极管D1的正极和电阻R4的一端；由三极管T4的发射极联接三极管T2的基极，三极管T4的集电极联接三极管T1的集电极，三极管T4的基极联接二极管D2的负极和电阻R5的一端；二极管D2的负极和二极管D1的正极联接信号输出端(30)；该动态同步电压偏置电路(1)联接在功率放大恒压电路(2)及功率放大三级达林顿级联推挽电路(3)之间；使功率放大恒压电路(2)在动态同步电压偏置电路(1)的作用下，由针对末级功率放大达林顿联推挽电路的恒压控制变为针对末级功率放大达林顿联推挽电路的动态同步电压偏置，从而可以获得无交越失真的输出波形。
2、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：上述的三极管T1的集电极、电阻R1、右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(31)、电阻R6至信号输出端(30)按顺序电联接；三极管T2的集电极、电阻R3、左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(32)、电阻R7至信号输出端(30)按顺序电联接；可调电阻R2与电容C1并联后分别与三极管T1三极管T2的基极相联接。
3、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：上述的动态同步电压偏置电路(1)可以适用于由运算放大电路及三极管混合构成的OCL功率放大器中，可以使OCL功率放大器的功率放大三级达林顿级联推挽电路(3)的末级功率放大达林顿管在推挽工作的时候，始终不会处于截止状态。
4、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：由三极管T1的集电极和电阻R1的一端联接在三极管T5的基极上，三极管T5的发射极联接三极管T6的基极，三极管T6的发射极联接三极管T7的基极，三极管T7的发射极通过电阻R4与负载电阻R8的一端相联接，负载电阻R8的另一端接地；三极管T2的集电极分别联接在电阻R3的一端和三极管T8的基极上，三极管T8的发射极通过电阻R7联接在信号输出端(30)；电阻R1的一端联接在三极管T1的基极上，可调电阻R2和电容C1分别联接在三极管T1的基极上和三极管T2的基极上，三极管T2的基极联接电阻R3的一端，电阻R3的另一端与三极管T2的集电极相联接。
5、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：调整可调电阻R2可以使三极管T10的工作处于甲类功率放大状态或乙类功率放大状态。
6、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：上述的动态同步电压偏置电路(1)的完整电路的联接方式为三极管T1的基极与三极管T3的发射极相联接，三极管T3的基极分别与二极管D1、电容C2及电阻R4的一端相联接，二极管D1及电容C2的另一端与信号输出端(30)相联接，电阻R4的另一端与三极管T5的发射极相联接，三极管T3的集电极与三极管T8的基极相联接；三极管T2的基极与三极管T4的发射极相联接，三极管T4的基极分别与二极管D2、电容C3及电阻R5的一端相联接，二极管D2及电容C3的另一端与信号输出端(30)相联接，电阻R5的另一端与三极管T8的发射极相联接，三极管T4的集电极与三极管T5的基极相联接。
7、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：上述的本功率放大器在静态的时侯的电路工作的稳定性如下所述：信号输出端(30)对地电压为0V，三极管T1的发射极与三极管T2的发射极之间的中点电位(40)的电位与信号输出端(30)的电位相等也为0V，即三极管T1的基极发射极(BE极)等于三极管T3的基极发射极(BE极)加二极管D1的PN结，由于在三极管T3的发射极联接着电阻R1，所以必须控制三极管T3的处于微通或临界截止状态，以避免对电阻R1产生明显的分流，当二极管D1选用锗管的时候即可达到上述作用；当环境温度升高时，该功率放大恒压电路(2)中的三极管T1的基极发射极的PN结及三极管T2的基极发射极的PN结的负温度系数的变化量反应到整个功率放大恒压电路(2)的变化量相当于6个PN结的电压的负温度系数的变化量，而上述的动态同步电压偏置电路(1)的三极管T3、三极管T4、二极管D1、二极管D1及功率放大三级达林顿级联推挽电路(3)中的三极管T5、三极管T8的PN结的总和也相当于6个PN结的总和，因此动态同步电压偏置电路(1)的负温度系数的变化量与整个功率放大恒压电路(2)负温度系数的变化量相等，因此动态同步电压偏置电路(1)的使用不会影响本功率放大器在静态的时侯的电路工作的稳定性。
8、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：上述的本功率放大器在动态的时侯的电路工作的过程如下所述：当信号输出端(10)的信号为正的时候，电阻R1的一端、三极管T5、三极管T6及三极管T7的电位上升，并且通过电阻R6向电阻R8提供电流，使电阻R6的两端的电压增大，同时信号输出端(30)的电位上升，由于三极管T3的基极受二极管D1的钳位，使三极管T3的发射极在动态的时侯仍然保持与信号输出端(30)的电位基本相等，此时，电阻R1的两端的电压增大的幅度将与右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(31)的输入端的达林顿管T5的基极电压同步，由于可调电阻R2的两端的电压不变，所以达林顿管T8、达林顿管T9及达林顿管T10保持了与信号输出端(30)之间的原静态值不变，即整个左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(32)在正半周信号时仍然始终不会处于截止状态；反之，则当信号输出端(20)的信号为负的时候，电阻R3的一端、三极管T8、三极管T9及三极管T10的电位下降，并且通过电阻R8向电阻R7提供电流，使电阻R7的两端的电压增大，同时信号输出端(30)的电位下降，由于三极管T4的基极受二极管D2的钳位，使三极管T4的发射极在动态的时侯仍然保持与信号输出端(30)的电位基本相等，此时，电阻R3的两端的电压增大的幅度将与左侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(32)的输入端的达林顿管T8的基极电压同步，由于可调电阻R2的两端的电压不变，所以达林顿管T5、达林顿管T6及达林顿管T7保持了与信号输出端(30)之间的原静态值不变，即整个右侧的功率放大三级达林顿级联推挽电路(31)在负半周信号时仍然始终不会处于截止状态。
9、根据权利要求1所述的消除交越失真的具有动态同步电压偏置电路的功率放大器：其特征在于：上述的本功率放大器在应用于高频功率放大的时候，三极管T3及三极管T4可以选用超高频小功率管，二极管D1及二极管D2可以选用锗超高频小功率管。
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