[发明专利]开环晶体管恒流放大器

说明书

本发明涉及一种处于开环工作状态的晶体管恒流放大器。

现有的晶体管放大器皆为恒压放大器，而且多采用闭环电压负反馈来实现。用于功率放大的晶体管恒压放大器，会因负载阻抗不恒定而造成恒压不恒流，而且输出阻抗不能与负载阻抗相匹配，还会产生瞬态互调失真和交界面互调失真。

由本人提出并申请的名为“晶体管恒流功率放大器”的93233926.3号中国专利，采用闭环电流负反馈，将晶体管放大器变成了恒流放大器。

晶体管恒流放大器的输出电流不受负载阻抗变化的影响，输出阻抗与负载阻抗能够完全匹配，并具有无穷大的负载能力，即负载阻抗可以为零。它在重负载时不会引起信号饱和削顶，也不会引起放大器损坏，不仅解决了因负载阻抗不恒定所引起的电流失真问题，还解决了输出阻抗与负载阻抗的匹配问题，也解决了因负载过重或短路所引起的放大器损坏问题。

晶体管恒流放大器虽然具有上述诸多优点，但因使用了闭环电流负反馈，也会产生瞬态互调失真和交界面互调失真。

本发明的目的，在于提供一种电路最简单又不会产生瞬态互调失真和交界面互调失真的晶体管恒流放大器。

本发明涉及一种由输入、输出两组互补对管直接交连组成的晶体管放大器。输入互补对管兼作电压电流变换器，其发射极并接后通过电阻接地(若想调节放大量，可用电位器或可调电阻代替此阻)，其集电极分别接输出互补对管的基极；输出互补对管的发射极分别接正电源的正极和负电源的负极，输出互补对管的集电极并接后接负载电阻。

本发明采用互补对称共射放大器，并且输入互补对管直接与输出互补对管交连，故输入互补对管的输出阻抗即为输出互补对管的输入阻抗，输出互补对管的输出阻抗即为其负载阻抗，电压增益约为输出互补对管的β乘以负载阻抗再除以输入互补对管的射极电阻。所谓恒流，就是放大器的增益可随负载阻抗的变化自动调节。显然，本发明的增益就是随负载阻抗的变化自动调节的。因此，本发明不仅解决了输出电阻与负载电阻的匹配问题，还解决了输出电流的恒定问题。另外，由于本发明处于开环工作状态，便从根本上解决了瞬态互调失真和交界面互调失真等问题。

本发明的特点是：

1、电路简单；

2、输出互补对管的集电极并接，既利于分立安装，又利于集成化；

3、需要调节增益时，输入互补对管的射极电阻可用电位器或可调电阻代替；

4、只需要一组电源供电；

5、解决了输出恒流、阻抗匹配、不产生瞬态互调失真和交界面互调失真等问题；

6、负载阻抗可以为零；

7、自保护，不需要另外设置保护电路；

8、整个电路为电流型放大器，而电流型放大器可进一步减小失真。

本发明不仅适用于电流放大，也适用于电压放大和功率放大。

附图一为本发明不平衡工作的电路原理图。附图二为本发明平衡工作的电路原理图。现结合附图进一步说明：

如图一、二，为达开环工作状态下恒流输出之目的，放大器(10)由偏置互补对(1、2)、偏置电阻(3)、输入互补对(4、5)、输出互补对(6、7)连接组成。在放大器(10)中，偏置互补对(1、2)的发射极并接后作为放大器(10)的输入端，偏置互补对(1、2)的基极和集电极并接后分别与输入互补对(4、5)的基极相连，偏置电阻(3)跨接于输入互补对(4、5)的基极与集电极之间，输入互补对(4、5)的发射极并接后与电阻(8)相连，输出互补对(6、7)的集电极并接后作为放大器(10)的输出端，与负载电阻(9)相连，输出互补对(6、7)的发射极分别接正电源的正极和负电源的负极。不平衡工作时，电阻(8)的另一端和负载电阻(9)的另一端均接地。

从图一、二可以看出，输入互补对(4、5)的输出电阻即为输出互补对(6、7)的输入电阻，而输出互补对(6、7)的输出电阻即为放大器(10)的负载电阻(9)。所以，放大器(10)的电压增益约等于输出互补对(6、7)的β乘以负载电阻(9)的阻值再除以输入互补对(4、(5)的射极电阻(8)的阻值。这表明：放大器(10)的电压增益与负载电阻(9)的阻值成正比，与电阻(8)的阻值成反比。改变它们中的任一个均可改变放大器(10)的增益。因此，不管负载电阻(9)的阻抗如何变化，放大器(10)的输出电流均保持恒定。

由于放大器(10)是处于开环工作状态，故它不会产生瞬态互调失真和交界面互调失真。