[发明专利]信号放大电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号基础放大电路，尤其涉及一种低失真度的信号放大电路。

背景技术

放大电路的功能是利用三极管的电流控制作用或场效应管电压控制作用，把微弱的电信号放大到所需的数值，实现将直流电源的能量部分地转换为按输入信号规律变化且有较大能量的输出信号。放大电路的实质，是一种用较小的能量去控制较大能量转换的能量转换装置。

三极管实现的，其实是电流的放大，通过基极电流的小变化，控制集电极电流的大变化，从而实现放大功能。而人们在诸如音响系统等电子器件的放大控制基础电路中，均采用集电极负载电阻RC或其它电阻作为负载电阻RL，将三极管集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大。这种传统结构的放大电路，需要电流产生较大变化，才会引起电压产生较大变化，实现放大功能；若电流变化较小，则放大功能不明显甚至不放大，且由于输出电流的变化会影响到输入信号，致使传统放大电路的失真度较高。

由于三极管的BE结之间存在阻抗，控制三极管集电极电流变化会影响BE结之间的电压降，使得输入信号的原始信息形态发生改变，导致失真难以消除，传统技术领域缺乏具体解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种信号放大器，用以克服传统信号放大器因为输入输出阻抗而引起信号失真的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种信号放大电路，包括一三极管TR1、一恒流源电路和一电压电流转换电路，其中，所述恒流源电路的输出端、电压电流转换电路的输入端均与三极管TR1的集电极相连，使得三极管TR1的基极和发射极分别作为本信号放大电路的同相输入端和反相输入端，电压电流转换电路的输出端作为本信号放大电路中的输出端。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于采用了恒流源电路代替负载电阻进行电压放大，恒流源的动态阻抗几乎无穷大，基本无需电流驱动的电压电流转换电路的输入阻抗也几乎无穷大。根据U=IR的公式，一点儿微小的电流变化，都会导致电压发生一个明显的变化，从而实现电压的放大，放大效果明显。同时，由于恒流源本身电流变化趋近于零，三极管TR1基射所需控制电流变化趋近于零，三极管的B E结之间的动态电压变化趋近于零，隔离了放大电路输出电流对输入信号的影响，从而使得放大电路的失真趋近于零。本发明既解决了失真问题又简化了电路，提高了可靠性稳定性及频宽，更适合电路集成化，可广泛应用于诸多领域，大大降低制造成本。

附图说明

图1为本发明电路框图；

图2传统电路采用电阻负载的波形图；

图3为本发明采用恒流源负载的波形图；

图4为本发明电压电流转换电路示例1；

图5为本发明电压电流转换电路示例2；

图6为本发明应用在差分电路中的示例1；

图7为本发明应用在差分电路中的示例2。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1至图7，本发明提供了一种信号放大电路，包括一三极管TR1、一恒流源电路CCS和一电压电流转换电路，其中，所述恒流源电路的输出端、电压电流转换电路的输入端均与三极管TR1的集电极相连，电压电流转换电路输出与三极管TR1间的反馈连接为现有技术，在此不再赘述，其可以反馈到三极管TR1的发射极，也可以反馈到三极管TR1的基极。三极管TR1的基极和发射极分别作为本信号放大电路的同相输入端和反相输入端，电压电流转换电路的输出端作为本信号放大电路中的输出端。

本发明由于采用了恒流源电路代替负载电阻进行电压放大，恒流源的动态阻抗几乎无穷大。根据U=IR的公式，一点儿微小的电流变化，都会导致电压发生一个明显的变化，从而实现电压的放大，放大效果明显。同时，由于恒流源本身电流变化趋近于零，三极管TR1基射所需控制电流变化趋近于零，三极管的B E结之间的动态电压变化趋近于零，隔离了放大电路输出电流对输入信号的影响，从而使得放大电路的失真趋近于零。本发明既解决了失真问题又简化了电路，提高了可靠性、稳定性及频宽，更适合电路集成化，可广泛应用于诸多领域，大大降低制造成本。

本发明中的电压电流转换电路不局限于一种或两种，只要能实现将电压转化成电流功能的电路均可，具体参见本发明的信号放大电路应用电路图4和图5。其本质均是利用恒流源电路代替负载电阻进行电压放大，不同之处在于具体应用中的转换电路不同，均为现有技术，在此不再赘述。