CN2481056Y

CN2481056Y - 电流型同步超甲类偏置补偿器

Info

Publication number: CN2481056Y
Application number: CN 01206323
Authority: CN
Inventors: 康为民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-03-06
Anticipated expiration: 2011-05-25

Abstract

电流型同步超甲类偏置补偿器,包括壳体和补偿电路。补偿电路包含二对恒流源S₁、S₃和S₂、S₄;接在二对恒流源之间的,由T₁,R₁、R₂和T₆、R₆、R₇构成的二个恒压偏置电路;以及接在二个恒压偏置电路之间的,由T₂、T₃,R₃、R₄和T₇、T₈,R₈、R₉构成的二个对称镜像恒流源。二个对称镜像恒流源的结合处为补偿器的信号输入端,恒压偏置电路的两端分别引出补偿器的正输出端npn与负输出端pnp,在正、负输出端之间经分压电阻R₁₁、R₁₂引出补偿器的扬声器输出端。它解决了超甲类偏置补偿中存在的对前级电路影响大,补偿效果不好的问题,消除了功率放大器的开关失真和交越失真。

Description

电流型同步超甲类偏置补偿器

本实用新型涉及一种音频功率放大器的补偿装置，特别是一种对功率放大器的末级信号进行补偿的装置。

如何解决音频功率放大器中电流放大级(末级)在大功率输出时的开关失真和交越失真，是由来已久的问题。理论上讲，超甲类偏置补偿是解决这类失真的最有效方法，超甲类偏置补偿是一种动态偏置补偿，它时刻采集前级输出的信号幅值，相应地调整偏压，以使反向端(相对信号相位而言)功率晶体管在额定功率输出范围内任何时候均不截止，从而杜绝开关失真和交越失真。可是现有的超甲类偏置补偿应用效果都不理想。原因是它们都采用电压取样，而且它们的等效阻抗都非常小。电压取样使得取样信号受到电感性负载扬声器的严重影响，调控动作误差大，甚至紊乱，降低了超甲类偏置补偿的工作性能；等效阻抗小则造成前级的负荷过重，使其性能严重劣化，有得不偿失之感。因此，现有的超甲类偏置补偿装置总体应用效果不甚理想。

本实用新型的目的在于：提供一种电流型同步超甲类偏置补偿器。它采用电流取样，消除了扬声器对取样信号的影响；且补偿的等效阻抗大，对前级电路的性能无任何不良影响。消除了功率放大器大功率输出时存在的严重开关失真和交越失真。

本实用新型是这样实现的：电流型同步超甲类偏置补偿器，包括壳体和补偿电路。补偿电路包含二对恒流源，接在二对恒流源之间的二个恒压偏置电路、以及接在二个恒压偏置电路之间的二个对称镜像恒流源；其中一对恒流源由相同的恒流源电路S₁、S₃组成，另一对恒流源由相同的恒流源电路S₂、S₄组成；一个恒压偏置电路由PNP三级管T₁，电阻R₁、R₂构成，T₁的发射极与恒流源S₁的输出相接并引出补偿器的正输出端npn，T₁的集电极与NPN三极管T₂、T₃，电阻R₃、R₄构成的镜像恒流源的输入端T₂的集电极相接，该镜像恒流源的输出端T₃集电极与恒流源S₂的输出端相接并经电容C₁与T₁基极相接；另一个恒压偏置电路由NPN三极管T₆、电阻R₆、R₇构成，T₆的发射极与恒流源S₃的输入端相接并引出补偿器的负输出端pnp，T₆的集电极与PNP三极管T₇、T₈，电阻R₈、R₉构成的镜像恒流源的输入端T₇的集电极相接，该镜像恒流源的输出端T₈集电极与恒流源S₄的输入端相接，并经电容C₂与T₆基极相接；在正输出端npn与负输出端pnp之间接有分压电阻R₁₁、R₁₂，R₁₁、R₁₂的结合处引出补偿器的扬声器输出端；二个镜像恒流源的结合处为补偿器的信号输入端。

上述的电流型同步超甲类偏置补偿器中，在二个镜像恒流源之间还接有二个镜像恒流源；其中与NPN管T₂、T₃构成的镜像恒流源相接的是由PNP管T₄、T₅构成的镜像恒流源；与PNP管T₇、T₈构成的镜像恒流源相接的是由T₉、T₁₀构成的镜像恒流源；T₄、T₅、T₉、T₁₀的基极公共点为补偿器的信号输入端。

与现有技术比较，本实用新型采用电流取样，而且补偿装置的等效阻抗大，解决了超甲类偏置补偿中存在的对前级电路影响大，补偿效果不好的问题。具有结构简单，易于制作，制作成本低，同步性能好，补偿效果好，可消除开关失真和交越失真，可以提高功率放大器的整体工作性能的特点。可用于晶体管功率放大器中，以及其它需要消除开关失真和交越失真的场合。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

附图1是本实用新型的电路结构示意图；

附图2是图1结构增加了静态稳定电路后的电路结构示意图。

实施例：电流型同步超甲类偏置补偿器的构成包括壳体和补偿电路，补偿电路包含二对恒流源，接在二对恒流源之间的二个恒压偏置电路、以及接在二个恒压偏置电路之间的二个对称镜像恒流源；其中一对恒流源由参数相同的恒流源S₁、S₃组成，另一对恒流源由参数相同的恒流源电路S₂、S₄组成；一个恒压偏置电路由PNP三级管T₁，电阻R₁、R₂构成，T₁的发射极与恒流源S₁的输出相接并引出补偿器的正输出端npn，T₁的集电极与NPN三极管T₂、T₃，电阻R₃、R₄构成的镜像恒流源的输入端T₂的集电极相接，该镜像恒流源的输出端T₃集电极与恒流源S₂相接并经电容C₁与T₁基极相接；另一个恒压偏置电路由NPN三极管T₆、电阻R₆、R₇构成，T₆的发射极与恒流源S₂的输入端相接并引出补偿器的负输出端pnp，T₆的集电极与PNP三极管T₇、T₈，电阻R₈、R₉构成的镜像恒流源的输入端T₇的集电极相接，该镜像恒流源的输出端T₈集电极与恒流源S₄的输入端相接，并经电容C₂与T₆基极相接；在正输出端npn与负输端正pnp之间接有分压电阻R₁₁、R₁₂、，R₁₁、R₁₂的结合处引出补偿器的扬声器输出端；二个镜像恒流源的结合处为补偿器的信号输入端。

在二个镜像恒流源之间还接有二个镜像恒流源，如附图2所示；其中与NPN管T₂、T₃构成的镜像恒流源相接的是由PNP管T₄、T₅构成的镜像恒流源；与PNP管T₇、T₈构成的镜像恒流源相接的是由T₉、T₁₀构成的镜像恒流源；T₄、T₅、T₉、T₁₀的基极公共点为补偿器的信号输入端。该部分电路可以提高补偿器的静态性能，使补偿器的适应性更强。

应用时，补偿器的信号输入端与功率放大器的电压放大级的信号输出端相接。补偿器的正输出端npn脚与功率放大器的电流放大级的NPN管T₁₁的基极相接，负输出端pnp脚与功率放大器的电流放大级的PNP管T₁₂的基极相接。恒流源S₁、S₃的输入端与功放器的+50V电源相接，恒流源S₂、S₄的输出端与功放器的-50伏电源相接。扬声器输出端可以与功放器的扬声器直接相接；也可以将附图2中的“X”处断开，按点划线与接地电阻R相接，用电阻R模拟电流放大级的输入阻抗，这样补偿器的补偿效果更佳。

工作原理，当信号输入端有正信号输入时，流过T₁的电流减少，流过T₃的电流也等量减少，由于S₂和S₄的恒流作用，减少的这部分电流经C₁、R₂、T₈进入S₄，在R₂上产生压降。这个压降维持了T₁₂的偏压，使其不截止，实现超甲类偏置。这个电流在数值上等于输入端的信号电流，其大小决定于后级(电流放大级)电路的输入阻抗。负信号来临时，S₂的电流经T₃、R₇、C₂进入S₄，在R₇上产生压降，以维持T₁₁的偏压。R₁、R₂、T₁和R₆、R₇、T₆分别组成两个常规恒压偏置电路，其良好的热补偿性能，保证了后级电路稳定工作。

从以上电流型同步超甲类的工作原理可以看出，取样信号(同时也是控制信号)就是输入的交流音频电流信号，它的大小仅与电流放大级的输入阻抗有关，避免了扬声器反电动势的影响。也就是说该补偿器的动作做到了与输入交流信号精准同步，同时很稳定。该补偿器的工作电流为专门设置的恒流源提供，不用索取信号电流，且补偿器的等效阻抗大，对前级电压放大电路的性能没有丝毫不利影响。该补偿器建立于恒压偏置电路的基础上，因此具有恒压偏置电路同样的热稳定性。在安装时，不需要性能调试，也不需要复杂的计算，所以该补偿器的生产性非常好。

Claims

1、电流型同步超甲类偏置补偿器，包括壳体和补偿电路，其特征在于：补偿电路包含二对恒流源，接在二对恒流源之间的二个恒压偏置电路、以及接在二个恒压偏置电路之间的二个对称镜像恒流源；其中一对恒流源由相同的恒流源S₁、S₃组成，另一对恒流源由相同的恒流源S₂、S₄组成；一个恒压偏置电路由PNP三级管T₁，电阻R₁、R₂构成，T₁的发射极与恒流源S₁的输出相接并引出补偿器的正输出端npn，T₁的集电极与NPN三极管T₂、T₃，电阻R₃、R₄构成的镜像恒流源的输入端T₂的集电极相接，该镜像恒流源的输出端T₃集电极与恒流源S₂相接并经电容C₁与T₁基极相接；另一个恒压偏置电路由NPN三极管T₆、电阻R₆、R₇构成，T₆的发射极与恒流源S₃的输入端相接并引出补偿器的负输出端pnp，T₆的集电极与PNP三极管T₇、T₈，电阻R₈、R₉构成的镜像恒流源的输入端T₇的集电极相接，该镜像恒流源的输出端T₈集电极与恒流源S₄的输入端相接，并经电容C₂与T₆基极相接；在正输出端npn与负输出端pnp之间接有分压电阻R₁₁、R₁₂，R₁₁、R₁₂的结合处引出补偿器的扬声器输出端；二个镜像恒流源的结合处为补偿器的信号输入端。

2、根据权利要求1所述的电流型同步超甲类偏置补偿器，其特征在于：在二个镜像恒流源之间还接有二个镜像恒流源；其中与NPN管T₂、T₃构成的镜像恒流源相接的是由PNP管T₄、T₅构成的镜像恒流源；与PNP管T₇、T₈构成的镜像恒流源相接的是由T₉、T₁₀构成的镜像恒流源；T₄、T₅、T₉、T₁₀的基极公共点为补偿器的信号输入端。