本发明是一种可直接用于高保真音响设备中的功率放大器电路，其特点是以动态跟随电源电路和动态偏置电路为核心与前级放大电路、激励放大电路、推动级电路、功率输出级电路、稳压电路和电源电路构成，采用直接耦合、互补对称工作方式，使直流电源电压自动随音频号变化，作纯交流放大，总谐波失真小，带宽内增益不平坦指标好，消除了交越失真与开关失真，信噪比＞９０ｄＢ，动态范围＞９０ｄＢ。该功放器电路还可用于广播接收机、电视接收机、通信设备、电子仪器、自动化控制装置。
一种功率放大器电路
一种功率放大器电路，由输入级电路、推动级电路、功率输出级电路和电源电路构成，电源电路中电源变压器的次级电压Ｕ↓［２］、Ｕ↓［３］经桥式整流器ＵＲ
↓［１］和ＵＲ↓［２］产生直流电压＋Ｖ↓［１］、－Ｖ↓［１］作为功率输出级电路的电源电压，电源变压器Ｔ的次级电压Ｕ↓［４］和Ｕ↓［５］分别通过桥式整流器ＵＲ↓［３］和ＵＲ↓［４］，再分别通过滤波电容Ｃ↓［２０］和Ｃ↓［２１］，再由集成稳压器Ｗ↓［１］、Ｗ↓［２］产生直流电压＋Ｖ↓［２］、－Ｖ↓［２］，然后又通过集成稳压器Ｗ↓［３］、Ｗ
↓［４］分别产生＋Ｖ↓［４］、－Ｖ↓［４］作为输入级的电源电压；输入级电路包括前级放大电路和激励放大电路，前级放大电路是由三极管ＶＴ↓［１］、ＶＴ↓［３］和三极管ＶＴ↓［２］、ＶＴ↓［４］组成的互补对称式ＮＰＮ型、ＰＮＰ型差动放大的输入级，信号通过电容器Ｃ↓［１］耦合，经差动放大的输入级作互补推挽放大后，送入激励放大电路，激励放大电路由三级管ＶＴ↓［７］和ＶＴ↓［８］将信号作推挽放大，再送至推动级电路ＶＴ↓［１１］和ＶＴ↓［１２］作推挽放大，然后经过由三极管ＶＴ↓［１９］与ＶＴ↓［２１］、三极管ＶＴ↓［２０］与ＶＴ↓［２２］组成的互补对称式ＮＰＮ型、ＰＮＰ型复合管构成的功率输出级电路，完成功率输出任务，其特征在于：所说的功率放大器电路以动态跟随电源电路和动态偏置电路为核心组成，即用动态跟随电源电路产生的能够自动跟随输入信号幅度发生正比变化的动态直流电源电压，作为推动级和动态偏置电路的工作电源电压，由推动级控制动态偏置电路的开、关过程，再由动态偏置电路控制功率输出级工作点的静态直流电流， 动态跟随电源电路由电容器Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］、电阻器Ｒ↓［１９］～Ｒ↓［２８］，可调电阻器ＲＰ↓［４］和ＲＰ↓［５］、二极管ＶＤ↓［１］和ＶＤ↓［２］，三极管ＶＴ↓［１３］－ＶＴ↓［１６］构成，可调电阻器ＲＰ↓［４］和电阻器Ｒ↓［２１］构成三极管ＶＴ↓［１３］的基极偏置电路，可调电阻器ＲＰ↓［５］和电阻器Ｒ↓［２２］构成三极管ＶＴ↓［１４］的基极偏置电路，激励放大电路输出的信号通过电容器Ｃ↓［５］、二极管ＶＤ↓［１］、电阻器Ｒ↓［１９］和电容器Ｃ↓［６］、二极管ＶＤ↓［２］、电阻器Ｒ↓
［２０］分别注入到三极管ＶＴ↓［１３］和ＶＴ↓［１４］的基极，三极管ＶＴ↓［１５］的基极接在三极管ＶＴ↓［１３］的发射极上，三极管ＶＴ↓［１６］的基极接在三极管ＶＴ↓［１４］的发射极上，三极管ＶＴ↓［１５］的发射极为动态跟随电源的正电压＋Ｖ↓［３］，三极管ＶＴ↓［１６］的发射极为…。沙占起、沙占为、沙占友
投资有风险，请您关注我们为您提供的专利咨询服务
专利号: 申请日: 公开/公告日: 授权公告日: 申请人/专利权人: 国家/省市: 95107430 1995年7月7日 1996年5月22日 2000年12月20日 沙占起、沙占为、沙占友 河北(13) 河北省石家庄市建设北大街和平路口国棉一厂宿舍39楼一单申请人地址: 元302室 邮编: 发明/设计人: 代理人: 专利代理机构: 050011 沙占起、沙占为、沙占友 曲家彬 河北省专利事务所(13100)
专利代理机构地址: 河北省石家庄市建设南大街8号(050011) 专利类型: 公开号: 公告日: 授权日: 公告号: 优先权: 审批历史: 附图数: 页数: 权利要求项数: 发明 1122970 20 1059767 2004年9月8日因费用终止日 2 11 1 功放电路推换输出级工作点的稳定
光电耦合倒相电路
电流型同步超甲类偏置补偿器 [申请号/专利号：0120
电流型同步超甲类偏置补偿器
6323
电流型同步超甲类偏置补偿器 [申请号/专利号：01206323]
申请人/专利权人：康为民
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Ｓ↓［１］、Ｓ↓［３］和Ｓ↓［２］、Ｓ↓［４］；接在二对恒流源之间的，由Ｔ↓［１］，Ｒ↓［１］、Ｒ...
一种等幅信号功率放大器的功率控制方法
本发明是一种等幅信号功率放大器输出功率的控制方法。它利用方波信号基频分量的幅度与占空比成正比的特点，通过改变功率放大电路输入脉冲信号的占空比，来改变输出信号基频分量的大小，从而实现对输出功率的控制，其输出信号幅度与输入信号的占空比成正比。该方法解决了Ｄ类放大器放大等幅信号的功率控制问题，既保证了输出信号幅度可变，又不降低功率放大电路的效率，同时也减小了电路的复杂程度，使得该功率控制方法具有简便、灵活、易实现，高效率等特点。本发明不但可以用在对单频信号的功率控制上，也可以用在对ＣＷ脉冲信号和线性调频信号的功率控制上，还可以用在其它等幅信号的功率控制上。本发明特别适用于各种声纳设备的发射机。
一种等幅信号功率放大器的功率控制方法
一种等幅信号功率放大器的功率控制方法，其特征在于其功率控制方法是：根据输出功率大小的要求，改变功率放大电路（１）输入信号的占空比，输入信号通过驱
动电路（２）、Ｄ类功率放大器（３），得到相同占空比的输出信号，经基频滤波器（４）后，得到输出信号的基频分量，其幅度与输入信号的占空比成正比，从而实现对输出功率的控制。哈尔滨工程大学
投资有风险，请您关注我们为您提供的专利咨询服务
专利号: 申请日: 公开/公告日: 授权公告日: 申请人/专利权人: 国家/省市: 申请人地址: 邮编: 发明/设计人: 代理人: 专利代理机构: 专利代理机构地址: 专利类型: 公开号: 公告日: 授权日: 公告号: 200810063937 2008年1月30日 2008年7月23日 哈尔滨工程大学 哈尔滨(93) 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼 150001 卢逢春、吕云飞、李想、兰华林、张殿伦、樊世斌 张贵丰 哈尔滨船舶工程学院专利事务所(23201) 黑龙江省哈尔滨市南岗区文庙街41号楼(150001) 发明 101227177 000000000
优先权: 审批历史: 附图数: 页数: 权利要求项数: 2 3 1 动态甲类偏置组件的原理和使用
时间：2010-02-09 20:35:53 来源： 作者：
当前各类家用功放，以甲乙类放大器为主，即使工作于甲类状态，厂家由于成本等原因，使放大器小功率时处于甲类，大功率时工作于甲乙类。而输出级一旦转为推挽工作，其开关失真总是难以避免。功放输出端出现开关失真，必将导致功放输入级产生瞬时过荷和互调失真。扬声器本身不是纯阻性，当扬声器阻抗下降后，输出级静态电流Io=（Po/2RL）-2：设计的甲类功放就出现开关失真，进一步增大静态电流可以消除交越失真，但成本会大幅上升。因此甲类功放是以消耗满负荷静态电流来换取最大输出功率，是低效率的“甲类音质”。
动态偏置电路使功放输出级兼有甲类不载止和乙类高效率的优点，常称为超甲类，功放输出级静态电流按甲乙类设置，当扬声器阻抗下降时，输出功率是成倍增加，是新技术，高效率的“甲类音质”。
笔者经过多年探索和实践，总结传统动态偏置电路存在的不足之处，根据当代功放的设计理念，设计了一款结构简单、电路新颖的“动态甲类偏置电路”，用本偏置电路制作的功放其性能和音质可达到较高水准，如果电源有足够容量、功放输出管有足够的电流输出能力，即使在满负荷输出情况下、负载接近短路时，依然不会出现开关失真和交越失真。
原理介绍
因为这项技术正在申请专利，只能以原理框图的形式做简单介绍，见图１，框图中的A1、A2捡测功率级输入端激励信号并加以放大，分别控制电压源E1、E2，使AB两端的电压发生变化。E3可调电压源，确定输出级的静态工作电流。峰压电路限制过激励防止输出级瞬间饱和出现开关失真 。
DJ组件主要特点
1、电路连线少，共三条管脚，方便老机改造。 2、一致性好，调试容易，简化了装调工艺，便于批量生产。
3、具有电流倍增效应 ，适合输出级多管并联，降低输出内阻，提高带载能力。
4、具有双端调制特性，能产生偶次谐波，美化音色。 5、可以组成超甲类，也可以组成滑动甲类功放。 6、调整外接电阻，控制起控点，可以小功率起控，也可大功率时再起控。
7、存在问题：DJ组件无法进行温度补偿，老机改造需重新设定温补。
DJ组件连线方法
1、 脚A接功率放大输入级高电位端。 2、管脚B接功率放大输入级低电位端。 3、管脚D接地为动态偏置，不接地为固定偏置。 4、DJ组件上方W1调整动态偏置的起控点。 5、DJ组件上方W2调整输出级的静态电流。 6、通过DJ组件管脚A管脚B的静态工作电流应小于40mA，推荐值为5-20mA。
DJ组件选择方法
根据功放输出电路的方式、或甲乙类时AB端的静态工作电压来选择DJ组件。图四功放输出级是由BJT管组成的二级射极互补电路，工作在甲乙类时，AB两端电压VAB=4×0.55V=2.2V，查表一，应选择〔DJ-2.0V-0755〕组件。上机前先将组件上部W1、W2逆时针旋到底。
DJ组件使用方法
1、将〔DJ-2.0V-0755〕 组件 按图四连好，K1、K2、K3任意，顺时针调节组件上部W2，使功放输出级静态电流为10MA-30MA。
2、K1任意，K2、K3闭合时，功放输出级为滑动甲类偏置，转换效率低，但音色好，适合小功率输出。
3、K1任意，K2闭合，K3断开时，功放输出级为超甲类偏置，转换效率高，音色好，特别适合大功率输出。
4、动态甲类偏置起控点的调整：图四电路中K2闭合，K1、K3任意，在放大器输入端送音频信号，调整音量电位器，DJ组件AB管脚电压在原静态电压上增加，其增加的幅值与输出功率大小成正比。
5、输出时起控方法：K1、K2闭合，K3任意，顺时针调节W1，使DJ组件AB管脚电压上升。
6、率输出时起控方法：K1、K3断开，K2闭合，调节电位器W，使DJ组件AB管脚电压上升。
DJ组件使用案例
例㈠ 设输出功率大于5W之后，DJ组件起控。 1、调节DJ组件上方W2，使功放输出级静态工作电流Io=（Po/2L）-2=（5/2×8）-2=0.56A
2、图四中K1、K3断开，K2闭合，在功放输入端送入1KHZ音频信号，调整音量电位器，输出功率5W时， 调节图四电路中电位器W，使DJ组件AB管脚电压上升。
例㈡ 用温控开关使功放输出级在滑动甲类和超甲类之间自动转换。 选择常闭温度开关代替图四中的开关K3，紧贴在功放管散热片上，图四中的K1、K2闭合，散热片温度低于温度开关设定值时，功放输出级工作在滑动甲类，转换效率低，散热片温升很快，但音色很好，具有等响度特点，当散热片温度上升到温控开关设定值后，温控开关断开，功放输出级自动转为超甲类状态，转换效率提高，散热片温升得以控制。
光耦电流偏置是Q19Q20 对功放管基极电流取样，通过光耦反馈到推动管的基极。达到偏流的自动控制。它有以下特点：
1：低失真：该电路不会对电压放大级 的电流分流。（没有普通恒压偏置的上下臂电阻）减轻了电压级的负载。光耦有很好的隔离作用。不会引发其它附加失真
2：高音质：它是一种理想的超甲偏置（非一般超甲偏置所能比），偏置管无须靠近散热，一通电输出管的输入电流便稳定在设置值。输出管电流随温度上升到静态电流时既基本保持不变。动态电流随输出功率的变化而变化，一但停止输出，静态电流马上保持在设置
值，漂移很小。它直接控制输出管的输出电流，在任何时候输出管都有电流流过不会产生开关和交越失真 。光耦本身反应速度非常之快，我们常在高频开关稳压电源电路里见到它。如果一旦输出电流超出甲类范围。被关断的是偏置管Q19。Q20其中一个，输出管还可以通过电阻R25。R26获得电流而不会关断。因为当Q19。Q20 B。E级导通压降稍稍降低一点。（此时还有一定压降在R25。R26上产生电流）光耦的光电端电流减小，发光量减小，控制端感应而减小导通量，从而提高偏流使Q19。Q20退出关断装态，这一过程由于R25。R26的存在（因为Q19。Q20的B。E级压降是 持续变化的，R25。R26电流变化也随之是持续的，而不是突变。）而没影响到输出管的甲类工作状态。
我们分别用普通纯甲偏置和光耦动态电流偏置 装成两套板作AB比较（其它元件参完全一样）在小音量下区别不是很明显。但随着音量的逐步增大，区别明显化了，II型板声底更干净。高频要稍微通透圆润些，中频要饱满一些，低频结像力及下潜也有所提高。在比较大的音量下，II型优势更加突显，声场宏大，层次清晰，中高频依然润泽通透。整体感觉细致温暖，即有舞台专业功放的力度和速度，又有甲类的圆润好和醇和。
3：高效率：由于静态电流比较小（50-100MA），动态电流由信号电流在静态电流上的叠加。功耗大大降低 ，发热小。容易实现大功率甲类
新颖的倍流式动态偏置电路：超甲类功放的再一次崛起_
能准确控制偏置量的动态甲类场效应管功放
笔者做了多款动态甲类功放电路的制作试验，多数电路动态偏置的线性不佳且无法精确控制偏置量，无奈另辟捷径搞创新却获得了成功。本电路与传统OCL电路区别较大，下面简介其工作原理与调试要点。 一、电路原理及特点
MOS场效应管Q1、Q2与Q4、Q5、Q9、Q10、Q11及有关元件构成了共源—共基—再共基输入级。Q1、Q2将输入电压变换成信号电流，Q4、Q5的设置是为了降低Q1、Q2的功耗。Q9、Q10、Q11为共基极组态，无电流增益，可看作输入级的一部分，其作用是将信号电流变换方向，该电流经R17、R18转换成电压信号直驱输出管。此电路简洁，一气呵成，而且所有通道内的双极型晶体管都为电流源驱动，不会产生令烧友担心的奇次谐波。
该电路与传统的电路主要区别有两点：其一是输入级采用超常规的大静态电流，每管达30mA。带来的好处是对输出管的驱动力强，且动态大、失真小、线性佳，越过了场效应管特性曲线的弯曲部分。其音色反应与采用较小电流时有较大区别。笔者试着将Q1、Q2电流降为8mA，原本圆润厚实的音色即变得有些呆硬起来。其二是动态偏置电路。传统的OCL电路是将恒压管Q8夹在输出管的两基(栅)极之间，其电位随输出电压上下浮动，而本电路中Q8的电位却是固定的，这有利于提高动态偏置的精确度。静态时，由Q8等组成的恒压电路给Q6、Q7提供稳定的偏置，调节W2，可改变静态电流值。动态偏置过程为：输出为负半周时，输出信号经R22、R23分压，通过D8、W2、R21给Q8基极分流，Q8两端电压上升，Q6、Q7电流上升，Q9、Q11电流上升，进而使输出管电流上升。D8、C12组成的半波整流电路在输出为负半周时，将负电位储存在C12上，为正半周输出提供了与
负半周时同样的偏置量，而且C12充电的时间常数要小于其放电的时间常数，其上电压在一段时间内相对稳定。这样，电路将随输出电压值的高低，自动调节末级管的工作电流，使其工作于甲类状态。根据负载阻抗值合理选择R22与R23的比值，可得到精确的控制量和极佳的动态偏置线性度。 二、调试要点
1.静态调试。装完确认无误后，先不装输出管，将输出端对地短路，通电，调节W1、W2使R17、R18两端电压接近输出管的阈值电压，断电并装上功率管，拆除短路线，断开R22，调W2使输出管静态电流在250mA左右，调W1使输出端零电位，热机半小时复调一遍。
2.动态偏置电路的调试。接上R22，输出端接一与负载阻抗一致的大功率(线绕)电阻，注意此电阻功率P≥V2C1/R，短路C6，使该电路成为一直流放大器，上端输出管Q14漏极串一电流表，输出端接一电压表，慢慢调节W1，使输出端电位由零逐渐向负满幅接近，Q14的电流值应随着输出端电位的降低而缓慢降低但始终不截止，输出为负满幅时Q14的电流在50mA较为合适，否则应改变R23的值。回调W1，使输出端电位重为零，拆除C6短路线及输出端假负载，接上音箱就可试听了。 三、注意事项
1.+45V电源必须稳压，否则静态电流将随着电源电压的波动而波动，正负30V电源要能量充沛;2.Q4、Q5、Q9、Q10、Q11必须加散热片，笔者将其装在同一散热片上，利用热耦合使输出端零电位非常稳定;3.Q1与Q2、Q14与Q15要配对才能上机，其余对称使用的管子能配对最好，但要求不严。4.Q1、Q2不能使用结型管，因结型管跨导太低，将使整机增益严重不足，若非要结型管时，需加大R17、R18阻值，并给输出管加驱动管;5.若Q3热不稳定，将导致静态电流漂移，如有此现象则要考虑给其温度补偿;6.焊接MOS管时应注意防静电击穿。7.Q1、Q2不好购买时可用K214代替，并可取消Q4、Q5使电路更简洁。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容