[实用新型]晶体管恒流功率放大器

说明书

本使用新型是一种音频功率放大器。

经过音响技术资料和专利文献的检索以及音响市场的调查，发现：

1、以往的晶体管音频功率放大器。千篇一律采用恒压输出方式。测试音频功率放大器时，通常使用的是阻值固定不变的纯电阻负载，即使测得的技术指标非常诱人，但实际的听音效果并不太好。这是因为，音频功率放大器的实际负载是扬声器，扬声器的阻抗是频率的函数，亦即对不同的频率呈现不同的阻抗。当音频功率放大器输出的各频率信号电压幅值相同时，流过阻值恒定的纯阻负载的各频率信号电流幅值是相同的，但流过阻值变化的扬声器的各频率信号电流幅值并不相同。这就是说，音频功率放大器对纯阻负载是恒流的，而对扬声器负载是不恒流的。由于频率越高扬声器的阻抗越大，所以在功率放大器恒压输出时，频率越高的信号流过扬声器的电流越小。

2、一般的晶体管音频功率放大器，均采用效率居中的甲乙类电路，另有一些极品功率放大器，不惜功本地采用效率居中的甲类电路，功率消耗大，散热问题突出。因此，具有较大输出功率的晶体管功率放大器，均见配有庞大的散热器。

3、挡次高的晶体管音频功率放大器，电路结构都很复杂。由于使用元器件多，筛选不慎，整机性能难以保障，制造，调试也很麻烦。

4、电子管音频功率放大器的音质比较适合人们口味，电路结构也较为成熟，但是电子管体积大、寿命短、温度高和需要加热而费电的问题无法解决。

5、不少晶体管音频功率放大器设有保护电路，但保护电路对音质不良影响且易产生误动作。

本实用新型的目的，在于解决晶体管功率放大器恒流，低耗、简单、长寿等问题，使其输入端馈入不同频率相同幅值的信号时，其输出端的扬声器负载能流过相同幅值信号电流。

本实用新型由电源电路、功放电路、负载电路连接构成，功放电路由运算放大器、互补功率输出管、取样电阻连接构成，取样电阻的一端与运算放大器的反相输入端连接，并同时与负载电阻串联，取样电阻的另一端接地。

本实用新型的特点是：

1、采用恒流输出方式，不管扬声器在不同频率具有不同阻抗这一现象，始终馈给扬声器恒定的信号电流。

2、效率高，采取低压供电和电流倾注方式的输出级，功率管的动态功耗小，静态无功耗，只需要为功率管加装体积很小的散热器。

3、电路简单，包括电源供给部分，使用元器件不足20只。这不仅给元器件筛选和大批量生产提供了方便，并为确保整机性能奠定了基础，既降低了成本，又提高了产品质量。

4、用晶体管作为有源器件，不存在电子管体积大，寿命短和需要灯丝加热而费电及温度高等问题。

5、自保护，又不需要另外设置保护电路。扬声器开路或短路时，产生的后果只是无声，不会使功率放大器损坏。

附图1为本实用新型电源理图。

附图2为本实用新型电路结构图。

现结合附图进一步说明：

如图1，为达恒流目的，在功放电路（1）的反相输入端（2）连接取样电阻（3），同时，取样电阻（3）与负载电阻（4）串联后，其另一端（5）接地。负载电阻（4）的另一端（6）与功放电路（1）的输出端（7）连接。

如图2，本实用新型选用双声道。左声道的功放电路（1）由电阻、取样电阻（3）、运算放大器（8）、互补功率输出管（9，10）连接构成，右声道的功放电路（1）由电阻、取样电阻（4）、运算放大器（11）、互补功率输出管（12，13）连接构成，电源电路（14）由电容、二极管、变压器，开关等连接构成，负载电路（15）由负载电阻（16）构成。功放电路（1）中，运算放大器（8）的脚（17）接正电源，放大器（11）的脚（18）接负电源，脚（19，20）分别是运算放大器（8，11）的反相输入端，分别与取样电阻（3）连接，脚（23，24）分别是运算放大器（8，11）的输出端，分别与互补功率输出管（9，10，12，13）的基极（25）连接，输出管（9，10，12，13）的输出端（7）与负载电阻（4）连接，负载电阻（4）的另一端分别与取样电阻（3）串联，取样电阻（3）的另一端（5）接地。

现以左声道为例说明本实用新型工作过程：从图2可以看出，互补功率输出管（9，10）没加偏置，基极（25）连在一起直接接于运算放大器（8）的脚（23）。静态时（即不加信号时），脚（23）的输出电压为零，输出管（9，10）无法导通，输出电流为零，负载电阻（4）无电流流过，所以扬声器在静态时绝对安静。当脚（19）注入信号时，脚（23）输出信号电流，正电流全部注入输出管（9）基极（25），负电流全部注入输出管（10）基极（25），由于运算放大器（8）是处于开环放大状态，电压增益至少在数千倍以上，故经放大器（8）放大后会从脚（23）输出较大幅度的信号。