[实用新型]低瞬态互调失真音频功率放大器

说明书

本实用新型涉及一种音频功率放大器，特别涉及一种低瞬态互调失真音频功率放大器，其具有非常好的音频功率放大性能，音质得以大幅度改善，且结构简单。

瞬态互调失真对音频功率放大器的声音重播有着负面的影响，特别是一些动态大、频率高的声音信号更易引发瞬态互调失真；当瞬态互调增大时，人的听觉反映是：声音生硬刺耳、类似‘金属声’。国内外一些调查显示，瞬态互调失真比谐波失真更易被人类听觉所察觉，并引起心理的不悦感。产生瞬态互调失真的机理主要是因音频功率放大器为降低失真普遍使用了负反馈：现有音频放大器为降低失真普遍使用了负反馈技术，但因需对负反馈实施相位补偿及晶体管的结电容、电路分布电容的影响，致使放大器的相位滞后，这使得一些大动态信号、高频信号在瞬间得不到负反馈而使输入级过载，继而引发瞬态互调失真。为降低瞬态互调失真，目前世界各国所采用的方案，如全对称互补电路结构、使用高特征频率的晶体管等，多数会使电路结构复杂化、对元器件的要求更加苛刻，因此增加了制造难度，使成本上升。

有鉴于此，如何能使放大器瞬态互调失真减小，并且结构简单，因此在成本上并不会增加许多的情况下，就可带来极大的音质改善，大幅度提高音响的高保真效果，正是本新型研创动机所在。

本实用新型设计人凭借几十年从事各类电子音响技术的研究生产加工等领域的实际经验，在反复研究论证的基础上，做一全新设计构成，终得本新型的产生。

针对现有技术的不足，本新型的目的是要提供一种相对简洁的电路，它可以有效的降低瞬态互调失真，并使之技术上更容易实现，成本降低。

本实用新型的原理是1)采用共集共射组态的电压放大器，一般采用共发射极状态的电压放大级，通常是电压放大管的基极接入输入级的集电极，而集电级则接入推动极的基极，并且在基极与集电极之间接入相位滞后补偿电容。因晶体管客观上存在结电容，加上补偿电容，使得这一级在时间常数上增大，相位滞后，频率特性变差。本实用新型的特征在电压放大管前加入了一级共集电极组态的缓冲放大，因共集电极电路具有输入阻抗高输出阻抗低的特点，所以，对容性负载呈良好的驱动特性，减低了电压放大管结电容的影响，使这一级放大在失真度、频响、相位特性等方面都得到了改善，使产生瞬态互调失真的机遇减小；2)双向相位补偿网络：本电路取消了一般音频放大器所采用的大环路相位补偿网络，因其在大环路内很难在较宽的频率范围内取得较好的特性，代之为在电压放大级的超前滞后的双向相位补偿网络。处于电压管发射级的补偿网络分别对两个极点进行了超前补偿。而滞后补偿网络则连接于共集电极电路的基极与共发射极电路的集电极之间，较好的修正了因6db/oct超前补偿网络所带来曲线的不平坦性，使频响高端呈单调下降状态，亦因共集电极电路的作用，网络的内外特性都较为理想。

本实用新型由输入级、电压放大级和功率放大级构成，其特征在于电压放大器中电压放大管BG11前增加一共集电极缓冲器BG10，在电压放大管BG11的发射极连接有电阻和电容构成的超前相位补偿网络，在电压放大管BG11的集电极和缓冲器BG10的基极连接有电阻电容构成的滞后相位补偿电路。超前相位补偿电路由电阻R18、电容C9串联并与电阻R17、电容C8并联构成。滞后相位补偿电路由电阻R15和电容C7串联构成。

下面结合附图进一步阐明本实用新型，

图1为本实用新型电路框图。

图2为本实用新型电路结构图。

参见附图，本实用新型由输入级、电压放大级和功率放大级构成，差分放大器三极管BG1、BG2、恒流负载三极管BG3、BG4和恒流源三极管BG5、BG6、电阻R8、R9构成输入级；电压放大器三极管BG11、共集电极缓冲器BG10、超前相位补偿网络、滞后相位补偿网络构成电压放大级；推挽功率放大三极管BG12、BG13、BG14、BG15、偏置电路三极管BG9、电阻R14、可变电阻VR、恒流源三极管BG7、BG8、电阻R12、R13构成功率放大级；电压放大器中电压放大管BG11前增加一共集电极缓冲器BG10，共集电极具有输入阻抗高和输出阻抗低的特点，可对容性负载有良好的驱动特性，减低了电压放大管结电容的影响，在电压放大管BG11的发射极连接有电阻和电容构成的超前相位补偿网络，在电压放大管BG11的集电极和缓冲器BG10的基极连接有电阻电容构成的滞后相位补偿电路。超前相位补偿电路由电阻R18、电容C9串联并与电阻R17、电容C8并联构成，形成分别对两个极点进行超前补偿；滞后相位补偿电路由电阻R15和电容C7串联构成，二极管D1为保护二极管，以避免单端电压断开后对三极管的损坏。