[发明专利]功率放大器及进行功率放大的方法

权利要求书

1.一种功率放大器，包括：

第一功率输出模块与第二功率输出模块，二者结构完全相同，且第一功率输出模块与第二功率输出模块各由k个完全相同的场效应管单元并联形成，所述第一功率输出模块与第二功率输出模块各具有模块源极、模块漏极和模块门极；所述每个场效应管单元包括m个N沟道场效应管、驱动电路和基板，每个场效应管单元的m个N沟道场效应管和驱动电路装于所述基板上，每个场效应管单元中的m个N沟道场效应管并联形成每个场效应管单元的公共源极、公共漏极和公共门极；每个场效应管单元的公共门极连接该场效应管单元中的驱动电路，以接收驱动电路提供的驱动电流；

电平分离模块，其能够将待放大信号分离并输出正向电平和负向电平，所述电平分离模块包括电压跟随器、恒流源和放大器；所述电压跟随器的输出端与所述恒流源的输入端相连，所述恒流源的输出端与所述放大器的输入端相连；

其中第一功率输出模块的模块门极连接前述电平分离模块分离出的正向电平，第二功率输出模块的模块门极连接前述电平分离模块的负向电平；所述待放大信号频率范围为DC～20kHz。

2.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大器的最大输出功率与所述场效应管单元的个数k以及所述N沟道场效应管的个数m成正相关。

3.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述N沟道场效应管采用耐高压功率开关型场效应管，其能够将频率范围在DC～20kHz的信号以高达700Vpp的电压大功率地输出。

4.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，还包括散热板，第一功率输出模块和第二功率输出模块的所有场效应管单元均装于该散热板上。

5.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，还包括前置放大模块，其能够放大输入到其中的信号，并将放大后的信号输入到所述电平分离模块。

6.如权利要求5所述的功率放大器，其特征在于，所述前置放大模块采用集成电路模块与晶体管分立元件构成。

7.如权利要求5所述的功率放大器，其特征在于，所述前置放大模块能够将不大于10Vpp的电压信号，最大放大至700Vpp，其中Vpp为电压峰峰值。

8.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，还包括整流模块，其能够对市电进行整流、滤波，并为前述第一功率输出模块及第二功率输出模块供电。

9.一种利用权利要求1所述的功率放大器进行功率放大的方法，包括以下步骤：

分离：利用所述的电平分离模块将输入的电压信号分离成正向电平及负向电平；

正放大：由所述第一功率输出模块将前述分离步骤得到的正向电平线性放大；

负放大：由所述的第二功率输出模块将前述分离得到的负向电平线性放大；

推挽输出：通过所述电平分离模块对第一、第二功率输出模块交互作用，实现推挽输出。

10.如权利要求9所述的功率放大的方法，其特征在于，还包括以下步骤，

消除交越失真：通过电平分离模块分离出的正向电平和负向电平精确配合，消除电路的交越失真；

调整输出功率：通过调整每个功率输出模块中场效应管单元的个数k，和/或调整每个场效应管单元中N沟道场效应管的个数m，来得到与k、m成正相关的输出功率；

高电压输出：利用耐高压功率开关型场效应管能够将DC～20kHz的信号以高达700Vpp的输出电压大功率地输出；

散热：功率放大时通过散热板进行散热；

前置放大：通过前置放大模块将输入信号放大并将放大后的信号输入到所述电平分离模块；

整流、滤波：通过整流模块，对市电进行整流、滤波，为前述第一功率输出模块及第二功率输出模块供电。