[发明专利]一种高保真音频前置功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大器电路技术领域，特别涉及一种音频前置功率放大器。

背景技术

音频前置功率放大器是各种音源设备和功率放大器之间的连接设备，由于音源设备输出的音源信号电平都比较低，不能直接推动功率放大器正常工作，而音频前置功率放大器能将音源信号放大至功率放大器所能接受的输入范围。由于接收到的音源信号很微弱，如果采用一般的放大器进行放大，放大器本身会引入较大噪声，后一级的放大器对前一级放大器输出的信号和引入的噪声同时进行放大，会为音源信号带来严重失真，对音源信号的音质音色影响很大。因此音频前置放大器的设计目标就是要有低噪声、高保真以及高增益的性能。

现有技术中存在的晶体管音频前置功率放大器虽然有高增益，但是失真很大，动态范围小，音质音色不好。主要原因是：晶体管自身的开环特性差，因此在晶体管放大电路中为了获得好的频响特性，都增加了深度40db-50db的大环路负反馈；增加深度负反馈虽然能得到非常高的闭环特性，但是在深度负反馈下晶体管功率放大器的输出内阻会大幅度减小，使得晶体管电路的阻尼系数增大到100以上，进而使得扬声器的振动系数处于过阻尼状态，扬声器振膜的运动则很迟钝，音质就显得生硬不圆润，音源信号丰富的谐波被过滤，使得音源信号出现严重的失真；又由于晶体管都是非线性器件，都会产生非线性失真，当电路动态范围很小时，晶体管会脱离放大区产生开关失真和交越失真，会使得功率放大器听感不好甚至会烧坏高音喇叭。因此，音频前置放大器需要有很大的动态范围，使晶体管一直工作在放大区，减小失真。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的音频前置功率放大器失真大、动态范围小而使人耳感受到的音频信号音质不好的缺点，本发明提供一种高保真音频前置功率放大器，具有高保真和动态范围大的优点。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种高保真音频前置功率放大器，其特征在于：其包括依次连接的第一共源共栅放大器、第一PMOSFET管、第一源极跟随器、第二共源共栅放大器、第二PMOSFET管、第二源极跟随器、第三共源共栅放大器、第三源极跟随器；其中，

第一共源共栅放大器连接信号输入端，对输入的信号进行第一级放大；

第一PMOSFET管，其栅极连接第一共源共栅放大器的信号输出端，对输入信号进行第二级放大；

第一源极跟随器，连接第一PMOSFET管的漏极，隔离第一PMOSFET管和第二共源共栅放大器；

第二共源共栅放大器，连接第一源极跟随器的信号输出端，对输入信号进行第三级放大；

第二PMOSFET管，其栅极连接第二共源共栅放大器的信号输出端，对输入信号进行第四级放大；

第二源极跟随器，连接第二PMOSFET管的漏极，用于隔离第二PMOSFET管和第三共源共栅放大器；

第三共源共栅放大器，连接第二源极跟随器的信号输出端，对输入信号进行第五级放大；

第三源极跟随器，为所述前置功率放大器的信号输出端。

进一步的，所述第一共源共栅放大器包括第一晶体管、第二晶体管和第一反馈电阻，其中，第二晶体管的栅极为信号输入端，第二晶体管的漏极与第一晶体管的源极相连，第二晶体管的源极通过第一反馈电阻接地，第一晶体管的漏极为信号输出端。

进一步的，还包括第二反馈电阻，所述第一PMOSFET管的栅极与第一晶体管的漏极连接，且第一PMOSFET管的漏极通过第二反馈电阻接地。

进一步的，所述第一源极跟随器包括第四晶体管和第三反馈电阻，所述第四晶体管的栅极与第一PMOSFET管的漏极相连，第四晶体管的源极通过第三反馈电阻接地，所述第四晶体管的源极为信号输出端。

进一步的，所述第二共源共栅放大器包括第五晶体管、第六晶体管和第四反馈电阻，且第五晶体管的栅极与第四晶体管的源极相连，第五晶体管的漏极与第六晶体管的源极相连，第五晶体管的源极通过第四反馈电阻接地，且第六晶体管的漏极为信号输出端。

进一步的，还包括第五反馈电阻，所述第二PMOSFET管的栅极与第六晶体管的漏极连接，且第二PMOSFET管的漏极通过第五反馈电阻接地。

进一步的，所述第二源极跟随器包括第八晶体管和第六反馈电阻，所述第八晶体管的栅极与第二PMOSFET管的漏极相连，第八晶体管的源极通过第六反馈电阻接地，所述第八晶体管的源极为信号输出端。