[实用新型]电流音频功率放大器

说明书

本实用新型涉及音频功率放大器。

现有技术的音频功率放大器，采用电压负反馈方式来进行音频功率放大存在如下缺陷：①．功放输出端电压Vo能通过电压负反馈使其稳定，不受扬声器阻抗Z的影响。但音频功放的输出功率Po和输出电流Io会受扬声器阻抗Z的影响，且成反比例关系。

在低频段和高频段，随着扬声器阻抗Z的增大，当功放输出端电压Vo不变时，扬声器音圈中流过的电流Io定会减小，使音圈在扬声器磁场中所受的电磁振荡力(F=BIL)降低，音圈和纸盆是组合在一起的，纸盆压迫空气振荡的能力也就减弱，从而引起声波声压和声强降低，高低频信号的响度降低。

我们知道，高低频信号本身在传输过程中损耗就比较大，如果再用这样的功率放大器驱动扬声器放送出来，必然会改变原音频信号中的频谱能量分配，使整个音频段中各频率信号的响度比例发生改变。同时，高低频信号又对音色影响很大，决定着音频信号的真实感、空间感和方向定位准确性。如果无故减弱和改变它们所占的响度比例，就不可能全部真实地重放出原来的声音。②．取样于功放输出端的负反馈电压V_f要受扬声器阻抗Z的影响。由于扬声器阻抗Z是频率f的函数，为非线性元件，故负反馈电压V_f同扬声器音圈电流Io不是一一对应的线性关系，会存在着一定的相位差。当扬声器音圈中电流Io变化时，V_f就不可能及时跟上Io的变化，准确调节功放电路的输出电流，及时控制扬声器音圈(纸盆)所受的电磁振荡力，从而产生和出现瞬态失真。另一方面，把超前或滞后于音圈电流Io的负反馈电压V_f再送回功放输入端，又会对原输入信号进行调制，带来更为严重的互调失真。所以，晶体管电压负反馈音频功率放大器必然会产生瞬态互调失真。

本实用新型的目的在于提供一种保真度高的电流音频功率放大器。

本实用新型技术方案如下：

方案1：

电流音频功率放大器，包括：两个对称的放大电路，反馈方式为电流负反馈，

第一个放大电路为：

信号VS的输入端接电阻R1，电阻R1接放大电路AMP1的反向输入端，放大电路AMP1的同向输入端接地，放大电路AMP1的输出端接扬声器SP1的输入1端，反馈回路由电阻R1、R2组成，R2一端接放大电路AMP1的反向输入端，R2的另一端接扬声器SP1的2端；

第二个放大电路为：

信号VS的输入端接电阻R3，电阻R3接放大电路AMP2的反向输入端，放大电路AMP2的同向输入端接地，放大电路AMP2的输出端接电流取样电阻R5后再接扬声器SP1的输入2端，反馈回路由电阻R3、R4组成，R4一端接放大电路AMP2的反向输入端，R4的另一端接电流取样电阻R5。

方案2：用两个扬声器作负载，具体连接方式在上述方案1的基础上有改变：在放大电路AMP2的输出端和电流取样电阻R5之间串联第二个扬声器SP2，电阻R4接扬声器SP2的3端。

电路原理为：音频激励信号通过VS端输入，正半周AMP1中的NPN管和AMP2中的PNP管导通放大音频信号，负半周AMP1中的PNP管和AMP2中的NPN管导通放大音频信号，电压VC几乎全部加于负载扬声器两端，扬声器上的输出电压峰值是OCL结构的2倍，输出功率峰值提高约4倍，反向放大器AMP1的反馈回路由电阻R1、R2组成，反向放大器AMP2的反馈回路由电阻R3、R4组成，R5是负载扬声器上的电流取样电阻，通过R5将负载扬声器中的电流变化转换成电压变化，并将这种变化值经过电阻R2和R4线性地反馈到AMP1和AMP2的负输入端，使功率放大器AMP正负实际输入信号值幅度发生改变，从而达到控制放大器输出电流的目的，起到电流功率放大的作用。它的电路模型是压控电流源(VCCS)类型。

本实用新型的优点在于：保真度高，它不存在瞬态互调失真，能使电源绕组及滤波电容得到全程利用，负载端又有不怕相间短路、对地短路等优点。所以，很适合于应用在大功率专业音频功率放大器中。并且适合与前级分频方式的放大电路配套使用。本结构电流负反馈音频功放的特点有：

①．功放电路的负载端电压Vo、输出功率P_o会随着负载扬声器阻抗Z的变化而成    正比例关系改变。也就是说电流负反馈对阻抗Z随频率变化有一定的功率补偿    作用，它的负载特性同电压负反馈功放刚好相反；