[发明专利]基极电流偏置式准甲类电路

说明书

本发明涉及一种准甲类放大电路，它用在末级完全互补对称的放大输出电路中，可以是一级至多级完全互补对称输出电路。

目前，在准甲类功放领域，代表性的电路主要有“甲+类”电路、“新甲类”电路、“超甲类”电路、“无开关”电路等几种。这些电路的主要缺点就是电路复杂，使用元件多，调试困难，交流信号通路没有完全摆脱其它干扰信号的影响，保真度低。另一个缺点就是再开发性差，应用范围窄，不能与现今的一些新放大技术兼容。鉴于以上几点，使得准甲类功放的应用受到一定限制，长期没有流行起来。在传统准甲类电路中，电路比较简洁，性能指标较好的要数“新甲类”功率放大器。下面着重对“新甲类”放大器的原理与性能缺点做些简单分析。

新甲类放大电路采用同步偏置方式，使放大器在静态时，给输出管施加一定的偏压，使输出管处于甲类偏置状态，而当有交流信号输入时，输出管对交流信号而言又处于乙类工作状态，这样，电路不仅失真小，输出幅度大，而且效率也很高。

新甲类方式的原理如图1所示。在无信号输入时，二极管D1～D4均导通，由电源E0、E1、E2给功放管BG3～BG6提供不大的偏流，使输出管处于甲类偏置状态。当输入信号正半周时，因D1正偏，D2反偏，D3反偏，D4正偏，此时D1导通，D3截止，正半周信号经BG3、BG5放大。而D2截止，D4导通，电源继续维持向BG4、BG6提供一定的偏流，使B点电压维持一定值(由E2决定)。当输入信号负半周时，与之类似，D1、D4截止，D2、D3导通，使A点电压维持一定值(由E1决定)。使BG3、BG5管不致被截止。而负半周信号则由BG4、BG6放大输出。

图2是松下TechnicsSU-V6型音频放大器中所使用的新甲类功率放大器实际电路图。图中BG11、BG12和BG13、BG14分别构成互补型Vbe倍乘器，起着图1中的E0、E1和E2的作用。静态电流的大小可通过电位器W1和W2调节。通常先调节W1使之静态电流值达到规定值的一半，然后再调节W2使静态电流达到规定值。

新甲类电路为了提高它的性能指标，电流比较复杂。从表面上看，信号电流通路与偏置控制电路是分开的(即图1中的信号电流I和偏置电流I2是分开的)。但由于采用附加的恒压源对末级进行偏置，使得信号通路不可避免地要受到其它干扰信号的影响。另外，新甲类电路是利用激励电流与恒压源通过二极管D1～D4对末级进行偏置的，在工作中，二极管D1～D4随信号变化交替出现导通与截止状态，必然要把二极管引起的开关电流注入到功放末级，经放大使末级出现开关失真，尽管末级工作在不截止状态。这就使新甲类电路的保真度受到根本性的限制。鉴于二级管开与关的非线性，使得新甲类电路只能采用末级负反馈的形式，即负反馈点从最末级引出，并且前级对后级进行电流驱动，不能用于电压驱动，否则新甲类电路的失真将急剧加大，甚至赶不上一般的乙类放大器。这样，新甲类电路的应用将受到极大的限制，不能与现今的新放大技术进行接轨。

另外，专利申请号为91104500，公告号为1068225的中国专利公开了一种互补推挽输出器的准甲类偏置电路，它具有第一和第二电阻/稳压二管并联结构。静态和小信号时，电阻起深负反馈作用。动态大信号时，隐压二极管提供了电流通路。末级输出管按准甲类方式工作。

本发明的目的是提供一种线路简洁可靠，调试容易，保真度高，应用范围广，技术指标可以达到纯甲类电路水平的基极电流偏置式准甲类电路。

本发明基极电流偏置式准甲类电路，末级采用恒流偏置，而不是采用恒压偏置，这一点与传统的末级偏置方式有着本质的区别。

本发明如图3所示，包括：基极电流偏置三极管Q1、Q2，Q1和Q2构成本准甲类电路的偏置电路。Q3、Q4为信号放大输出管。基极电流偏置三级管Q1的基极接信号放大输出管Q3的基极，基极电流偏置三级管Q2的基极接信号放大输出管Q4的基极。基极电流偏置三极管Q1的集电极与基极电流偏置三极管Q2的集电极相联，构成本准甲类电路的偏置电路。信号放大输出管Q3、Q4的发射极相联接，构成完全对称互补输出电路。激励偏置电流I1与I2分别从基极电流偏置三级管Q1、Q2的发射极输入。信号放大输出管Q3、Q4的集电极分别接电源，信号放大输出管Q3的发射极与信号放大输出管Q4的发射极的接点为输出端。

为了调节末级静态电流与基极电流偏置三极管Q1、Q2所处的“放大”与“饱和”状态，本发明分别在基极电流偏置三极管Q1、Q2的发射极与基极之间联接一个调节电阻R1、R2，如图5所示。