CN2214715Y

CN2214715Y - 电子管正栅压音频功率放大器

Info

Publication number: CN2214715Y
Application number: CN 94245329
Authority: CN
Inventors: 梁强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-12
Filing date: 1994-11-12
Publication date: 1995-12-06
Anticipated expiration: 2004-11-12

Abstract

本实用新型提供了一种电子管正栅压音频功率放大器，它是由外壳、电源、电压和用互补配对的 NPN和PNP型晶体三极管T_r2和T_r3分别推动电子管V₁和V₂组成复合互补对称的电流放大部分而构成，用运算放大器IC₁组成的电压比较器检测输出输入电压；用运算放大器IC₂和IC₃组成的两个减法器分别检测两个电子管V₁和V₂输出的相对误差；这样使得电子管工作于正栅压和低阳极电压，功率输出时失真小，听音评价、耳感好。

Description

本实用新型涉及一种音频功率放大器，尤其是一种电子管正栅压音频功率放大器。

现在各种音频功率放大器，末级功率输出大都是采用晶体三极管，虽然这样结构小巧、紧凑，成本低、失真小，但末级功率放大输出采用电子管时，听音评价和耳感会更好。然而电子管工作于负压，阳极电压高，内阻大，电流小，电源电压必须采用高压直流电源，对电源电路有很高要求，输出要使用耦合变压器进行阻抗匹配。这样造成成本高，制作难度大，频率响应差，失真大。如果不用变压器耦合输出，仍然使用高压直流电源，虽然能改善频率响应，但内部功耗会很大，而且发生故障时输出端可能出现高电压，不安全。这些是造成电子管功率放大器虽然听音好，但未广泛使用的主要原因。

本实用新型的目的在于提供一种末级功率输出的电子管工作于正栅压的音频功率放大器。

本实用新型是这样来实现上述目的的：用互补配对的NPN、PNP型晶体三极管分别推动两个电子管，NPN三极管的发射极接其中一个电子管的栅极，这个电子管的阳极接电源正极，阴极接信号输出极；PNP三极管的集电极接另一个电子管的栅极，这个电子管的阳极接信号输出极，阴极接电源负极，这样两个电子管都工作于正栅压，组成复合互补对称的电流放大部分，对前级电压放大部分送来的信号进行电流放大，从而实现本实用新型的目的。

由于本实用新型使电子管工作于正栅压，这样使电子管工作于低阳极电压的功率输出级的广泛应用提供了便利条件；在功率输出、失真、频率响应、听音评价等方面接近或优于晶体三极管功率放大器。

下面结合附图对本实用新型作具体详细描述。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的电路方框图；

图3是本实用新型的电流放大部分的电路原理图。

参照图1，件1是放大器外壳，3是电源开关，2是音频信号输入插孔，4是输出插孔。

参照图2，电源供电给音频信号的电压放大部分和采用电子管的电流放大部分，经电压放大部分进行电压放大的音频信号进入电流放大部分，放大后的电信号供输出，输出接扬声器负载。

参照图3，＋V_C点接电源正极，－V_C点接电源负极，电源是经整流滤波后的正负对称的低压直流电源。A点是信号输入端，B点是信号输出端，稳压二极管D₁和D₂连接到信号输入端A，二极管D₁和限流电阻R₄、滤波电容C₁、C₂构成相对于输入信号为正的稳压电源，二极管D₂、电阻R₅、电容C₃、C₄构成相对于输入信号为负的稳压电源，正负稳压电源直接给运算放大器IC₁、IC₂和IC₃供电，电阻R₃接在A点与地线之间，限定输入阻抗的最大值，并使输入点在静态时电压为零；运算放大器IC₁的输出端分别通过电阻R₈、R₁₄和R₉、R₁₅连接到晶体三极管Tr₂和Tr₃的基极；电阻R₆、R₈、R₁₄、R₂₀，二极管D₄、D₅、D₈和电容C₆、C₁₄构成晶体三极管Tr₂的静态偏置电路，电阻R₇、R₉、R₁₅、R₂₁、二极管D₆、D₇、D₉和电容C₇、C₁₅构成晶体三极管Tr₃的静态偏置电路，电阻R₁₀、R₁₁、VR₁、二极管D₃、电容C₈、C₉和晶体三极管Tr₁组成一个可调的压控电阻，用于控制D点和E点之间的电压差，调节可调电阻VR₁可改变D、E两点间的电压，也就可以改变晶体三极管Tr₂、电子管V₁和晶体三极管Tr₃、电子管V₂的工作电流。电阻R₁₂、R₁₆、R₁₈、R₂₇，电容C₁₀、C₁₁和运算放大器IC₂组成减法器，其输出通过电阻R₂₈、电容C₁₈加到晶体三极管Tr₃的基极；电阻R₁₃、R₁₇、R₁₉、R₃₀，电容C₁₂、C₁₃和运算放大器IC₃组成减法器，输出经过电阻R₂₉、电容C₁₉加到晶体三极管Tr₂的基极。电阻R₂₂和晶体三极管Tr₂及其偏置电路组成射极跟随器，对运算放大器IC₁和IC₃的输出信号进行放大，提供足够的电压、电流给电子管V₁的栅极；电阻R₂₃和晶体三极管Tr₃及其偏置电路组成电流放大电路，是将运算放大器IC₁和IC₂的输出信号进行放大，提供足够的电压、电流给电子管V₂的栅极；电阻R₂₄是电子管V₁输出的采样电阻，采样信号经过电阻R₁₈、电容C₁₁加到运算放大器IC₂的反相输入端，电阻R₂₅是电子管V₂输出的采样电阻，采样信号通过电容C₁₇、电阻R₁₉加到运算放大器IC₃的反相输入端，此外电子管V₁和V₂输出电流的采样信号分别经过电容C₁₆、C₁₇和电阻VR₂加到C点，B点的输出信号也经过电阻R₂₆加到C点，叠加在C点的电信号经过电阻R₂加到运算放大器IC₁的后相输入端，经前级电压放大后的信号加到A点再经电阻R₁加到运算放大器IC₁的同相输入端，组成电压比较器。

参照图3，电压放大的音频电信号经电阻R₁加到运算放大器IC₁的同相输入端，运算放大器IC₁的反相输入端通过电阻R₂连接到本实用新型的输出端，组成电压比较器，小功率晶体管Tr₁和可调电阻VR₁组成电压调整电路，调节可调电阻VR₁可使输出级的静态工作电流增大或减小；运算放大器IC₂和IC₃分别组成两个减法器，分别用以检测检测两个电子管V₁和V₂的输出相对误差；为了增大运算放大器输出电压范围，运算放大器IC₁、IC₂、IC₃全部用相同的浮点稳压供电，稳压二极管D₁和D₂接到信号输入端；互补配对的功率晶体管Tr₂和Tr₃分别推动电子管V₁和V₂，构成复合互补对称的功率输出，电子管V₁或V₂可以根据输出功率的要求，采用多只并联，它们的栅极分别接晶体管Tr₂和Tr₃的发射极和集电极，即可工作于正栅压。

参照图2、图3，电压放大后的音频信号，经电阻R₁加到由运算放大器IC₁正相输入端，音频信号经电子管V₁和V₂放大后输出；而功率输出信号又经电阻R₂加到运算放大器IC₁的反相输入端，如果输出电压小于输入电压，运算放大器IC₁正饱和输出，三极管Tr₂导通，三极管Tr₃截止，电子管V₁电流增大，V₂电流减小，输出电压升高；相反，如果输出电压高于输入电压，则运算放大器IC₁负饱和输出，晶体三极管Tr₂截止，Tr₃导通，电子管V₁电流减小，V₂电流增大输出，电压降低，这样动态比较的结果是输出电压无限接近于输入电压，输出电流得以放大；此外运算放大器IC₂和IC₃分别组成两个减法器，分别用以检测电子管V₁和V₂输出的相对误差，减法器的输出反过来又分别加到晶体管Tr₃和Tr₂的基极，进一步校正晶体管Tr₂、电子管V₁和晶体管Tr₃、电子管V₂由于不对称和非线性造成的输出误差，这样功率输出是电子管工作于正栅压、低阳极电压时提供的。电子管在正栅压时阳极电流随着栅极电压和电流的增加而线性增大，它们之间的关系可以用下式表示：

阳极电流Ia＝β×栅极电流I_g×阳极电压U_a

＝S×栅极电压U_g×阳极电压U_a

β和S对于某一种工作于正栅压的电子管来说是固定参数。

Claims

1、一种电子管正栅压音频功率放大器，包括外壳、电源和电压放大部分，其特征在于还有用互补配对的NPN和PNP型晶体三极管Tr₂和Tr₃分别推动电子管V₁和V₂组成的复合互补对称的电流放大部分。

2、根据权利要求1所述的一种电子管正栅压音频功率放大器，其特征在于前级电压放大部分放大的音频信号，经电阻R₁加到运算放大器IC₁的正相输入端，电流放大部分放大的音频信号，经电阻R₂加到运算放大器IC₁的反相输入端，运算放大器IC₁的输出端分别通过电阻R₈、R₁₄和R₉、R₁₅与晶体三极管Tr₂和Tr₃的基极相接，使得由运算放大器IC₁组成的电压比较器检测电流放大部分的输入电压和输出电压，使输出电压等于输入电压。

3、根据权利要求1所述的一种电子管正栅压音频功率放大器，其特征在于由运算放大器IC₂和IC₃分别组成两个减法器，分别用以检测两个电子管V₁和V₂输出时的相对误差；由IC₂组成的减法器的输出通过电阻R₂₈、电容C₁₈接到晶体三极管Tr₃的基极，IC₃组成的减法器的输出通过电阻R₂₉、电容C₁₉接到晶体三极管Tr₂的基极，校正晶体管Tr₂和电子管V₁、晶体管Tr₃和电子管V₂由于不对称和非线性造成的输出误差。