CN201976072U - 恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，包括有功率放大器件，该功率放大器件的控制端与信号输入端连接，该功率放大器件的高压端通过恒流装置后接直流电源；该功率放大器件的低压端接地，在功率放大器件的高压端和低压端之间连接有扬声器。本实用新型具有成本低、放大倍数高、输出功率高等优点。
Description
[技术领域]
本实用新型公开了一种放大器，特别是公开了一种恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器。
[背景技术]
传统方案的电子管放大器包括电子管和输出变压器，电子管及输出变压器都是最重要的关键元件，电子管与输出变压器的初级线圈连接，输出变压器的次级线圈连接有扬声器。为了获得高的放大倍数和宽的频率响应，变压器的线圈阻抗电感值就得尽量大，跟住其线阻和漏感及分布电容也大幅增加，而为了改善此性能材料成本及绕制工艺难度就大大增加，而为了避免铁芯被磁化和产生磁饱和，其铁芯就不能紧密的闭合，而为保证有大的电感量，就得采用高性能的芯片和大的体积，这样就势必造成成本过高。
另外，在传统方案的放大器中，提高放大倍数和要求大的输出功率是一对相互制约的矛盾，因为高的放大倍数要求负载必须具有高的阻抗，在设定的工作条件中，高阻抗意味着高数值的电阻或电感，相应的使到放大元件的工作电压大幅降低，从而压缩了放大元件的动态范围，导致输出功率大幅降低。特别是在用电子管放大元件配合阻抗变换的输出变压器的功率放大器中，高的放大倍数和宽频应的高功率输出更显得矛盾突出。
[实用新型内容]
本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种成本低、放大倍数高、输出功率大的音频及超声频单端甲类功率放大器。
为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于包括有功率放大器件GA，该功率放大器件GA的控制端与信号输入端INA连接，该功率放大器件GA的高压端通过恒流装置HL后接直流电源；该功率放大器件GA的低压端接地，在功率放大器件GA的高压端和低压端之间连接有扬声器RL。
所述功率放大器件GA为三极管，三极管的基极与信号输入端INA连接，三极管的集电极通过恒流装置HL后接直流电源；三极管的发射极接地，在三极管的集电极和发射极之间连接有扬声器RL。
所述功率放大器件GA为场效应管，场效应管的栅极与信号输入端INA连接，场效应管的漏极通过恒流装置HL后接直流电源；场效应管的源极接地，在场效应管的漏极和源极之间连接有扬声器RL。
所述功率放大器件GA为场效应管，场效应管的栅极与信号输入端INA连接，场效应管的漏极通过恒流装置HL后接直流电源；场效应管的源极接地，在场效应管的漏极和源极之间连接有变压器RL。
所述功率放大器件GA为电子管，在电子管与扬声器RL之间还连接有变压器。
所述恒流装置HL包括连接在一起的三极管HG1和场效应管HG2。
本实用新型的有益效果是：1、在半导体放大器件中，无需增高 工作电压及增大负载电阻数值，便能提高放大倍数进而提高输出功率.在用电子管做放大元件的实用电路中，由于实际负载变压器磁路中没有直流电流流过，磁路不再被单向磁化并避免了大功率输出时产生的磁饱和，使得信号传输波形保真度大幅提高，更有收益的是，因为磁路不再被直流磁化，磁路芯片可以紧密闭合，使得同样电感数值可以大幅度减小绕线圈数，换言之可以大幅度减小体积，相应还扩展了频响和输出功率。这对降低成本和提高指标及可靠性是相得益彰的大好前景。2、采用本技术方案后，输出变压器初级不再与放大元件串联，线圈中没有直流电流流过，芯片即可以紧密闭合，以较少的圈数便可获得足够的电感量。带来的直接收益便是变压器的绕制工艺难度和材料成本大幅度下降，并且音质却能有所提升。
[附图说明]
图1为本实用新型实施例1的电路原理图。
图2为本实用新型实施例2的电路原理图。
图3为本实用新型实施例3的电路原理图。
图4为本实用新型实施例4的电路原理图。
图5为本实用新型实施例5的电路原理图。
[具体实施方式]
本实用新型公开了恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，包括有功率放大器件GA，该功率放大器件GA的控制端与信号输入端INA连接，该功率放大器件GA的高压端通过恒流装置HL后接直流电源；该功率放大器件GA的低压端接地，在功率放大器件 GA的高压端和低压端之间连接有扬声器RL。
所述恒流装置HL可以有多种实施方式，功率放大器件也有多种实施方式。本实用新型公开了6个实施例。
实施例1：恒流装置HL包括连接在一起的三极管HG1和场效应管HG2。恒流装置HL和功率放大器件GA的串接供电电压36V，回路电流为2A，回路总等效电阻为18Ω，恒流装置HL直流阻值为9Ω，而如果用一等值的9Ω阻接入回路中，其与8Ω的实际负载是并联的，交流电流便会分流了接近一半，严重的削减了输出功率，并且合成等效阻抗就变成4Ω，对功率放大器件造成严重的阻抗失配，大大降低了功率放大器件的放大倍数，致使输出功率大幅下降。而恒流装置HL的交流阻抗远远大于此电阻值，对实际负载的功率分流少至可忽略的程度。可见采用本技术的恒流源供电方案在放大器制作中绝对大有裨益。
实际负载RL的阻抗变换变压器的初级线圈流过做功。由于实际负载变压器磁路中没有直流电流流过，磁路不再被单向磁化并避免了大功率输出时产生的磁饱和，使得信号传输波形保真度大幅提高，更有收益的是，因为磁路不再被直流磁化，磁路芯片可以紧密闭合，使得同样电感数值可以大幅度减小绕线圈数，换言之可以大幅度减小体积，相应还扩展了频响和输出功率。这对降低成本和提高指标及可靠性是相得益彰的大好前景。
所述功率放大器件GA为三极管，三极管的基极与信号输入端INA连接，三极管的集电极通过恒流装置HL后接直流电源；三极管 的发射极接地，在三极管的集电极和发射极之间连接有扬声器RL。本实施例中，整个放大器由恒流装置HL供恒流电，交流电流经过电容C2向实际负载RL流过做功。
实施例2，恒流装置HL与实施例1中相同，，不再重复描述。所述功率放大器件GA为场效应管，场效应管的栅极与信号输入端INA连接，场效应管的漏极通过恒流装置HL后接直流电源；场效应管的源极接地，在场效应管的漏极和源极之间连接有扬声器RL。本实施例中，整个放大器由恒流装置HL供恒流电，交流电流经过电容C2向实际负载RL流过做功。
实施例3，恒流装置HL与实施例1中相同，不再重复描述。所述功率放大器件GA为电子管，在电子管与扬声器RL之间还连接有变压器。本实施例中，整个放大器由恒流装置HL供恒流电供电，交流电流由电容C3向实际负载RL的阻抗变换变压器的初级线圈流过做功。
实施例4，如图4所述恒流装置HL包括连接在一起的恒流二极管和三极管。所述功率放大器件GA为场效应管，场效应管的栅极与信号输入端INA连接，场效应管的漏极通过恒流装置HL后接直流电源；场效应管的源极接地，在场效应管的漏极和源极之间连接有扬声器RL。本实施例中，整个放大器由恒流装置HL供恒流电，交流电流经过电容C2向实际负载RL流过做功。
实施例5，如图4所述恒流装置HL包括连接在一起的恒流二极管和三极管。所述功率放大器件GA为场效应管，场效应管的栅极与 信号输入端INA连接，场效应管的漏极通过恒流装置HL后接直流电源；场效应管的源极接地，在场效应管的漏极和源极之间经电容连接有阻抗变换的输出变压器再连接扬声器RL。本实施例中，整个放大器由恒流装置HL供恒流电，交流电流经过电容C2向实际负载RL的阻抗变换变压器的初级线圈流过做功。
实施例6，如图5所述恒流装置HL包括连接在一起的恒流二极管和场效应管。所述功率放大器件GA为电子管，在电子管与扬声器RL之间还连接有变压器。本实施例中，整个放大器由恒流装置HL供恒流电供电，交流电流由电容C3向实际负载RL的阻抗变换变压器的初级线圈流过做功。
本实用新型不限于上述实施例子，凡是采用恒流元件(半导体恒流二极管或由几件其它电子元件组合成的恒流组件)使用在本实用新型技术中，都在本实用新型要求保护的范围内。
Claims (8)
1.恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于包括有功率放大器件(GA)，该功率放大器件(GA)的控制端与信号输入端(INA)连接，该功率放大器件(GA)的高压端通过恒流装置(HL)后接直流电源；该功率放大器件(GA)的低压端接地，在功率放大器件(GA)的高压端和低压端之间连接有扬声器(RL)。
2.根据权利要求1所述的恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于所述功率放大器件(GA)为三极管，三极管的基极与信号输入端(INA)连接，三极管的集电极通过恒流装置(HL)后接直流电源；三极管的发射极接地，在三极管的集电极和发射极之间连接有扬声器(RL)。
3.根据权利要求1所述的恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于所述功率放大器件(GA)为场效应管，场效应管的栅极与信号输入端(INA)连接，场效应管的漏极通过恒流装置(HL)后接直流电源；场效应管的源极接地，在场效应管的漏极和源极之间连接有扬声器(RL)。
4.根据权利要求1所述的恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于所述功率放大器件(GA)为场效应管，场效应管的栅极与信号输入端(INA)连接，场效应管的漏极通过恒流装置(HL)后接直流电源；场效应管的源极接地，在场效应管的漏极和源极之间连接有输出变压器BY再连接扬声器(RL)。
5.根据权利要求1所述的恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于所述功率放大器件(GA)为电子管，在电子管与扬声器(RL)之间还连接有变压器。
6.根据权利要求1所述的恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于所述恒流装置(HL)包括连接在一起的三极管(HG1)和场效应管(HG2)。
7.根据权利要求1所述的恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于所述恒流装置(HL)包括连接在一起的恒流二极管和三极管。
8.根据权利要求1所述的恒流源供电的音频及超声频单端甲类功率放大器，其特征在于所述恒流装置(HL)包括连接在一起的恒流二极管和场效应管。
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|---|---|---|---|---|
| CN102970646A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-13 | 西安工程大学 | 基于恒流源功放的扬声器异常声检测电路装置及检测方法 |
| WO2023051298A1 (zh) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 华为技术有限公司 | 一种功率放大电路、功率放大器及发射机 |
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| CN102970646B (zh) * | 2012-11-06 | 2015-06-24 | 西安工程大学 | 基于恒流源功放的扬声器异常声检测电路装置及检测方法 |
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