[实用新型]无变压器高压音频功率放大器无效

专利信息
申请号: 98235298.0 申请日: 1998-02-24
公开(公告)号: CN2334121Y 公开(公告)日: 1999-08-18
发明(设计)人: 刘待秋 申请(专利权)人: 陈培莉;刘待秋
主分类号: H03F3/20 分类号: H03F3/20
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 430078 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 变压器 高压 音频 功率放大器
【说明书】:

实用新型涉及无变压器高压音频功率放大器。

某些音频器件需要上千伏的音频电压才能被驱动。现有技术中,通常在一个低压放大器的输出端和负载之间加接一个高变压比的音频变压器,来实现这样的驱动。变压器的缺点是众所周知的,它限制了放大器的输出频率范围。如果变压器线圈的电感量不够大,低频特性会变坏。增加电感量,则漏感又会增加,频率特性的高频部分又会低落。其次,由于变压器铁心的磁化曲线是非线性的,会产生非线性失真。再其次,变压器线圈和铁心中的损耗,降低了放大器的效率,最后,变压器在低频和高频产生相移,使放大器在引入反馈时容易产生自激震荡。因此,在低压范畴,有变压器的音频功率放大器早已不被使用。而在高压范畴,有变压器的技术仍然被广泛使用,哪怕变压器的种种缺点顽劣的影响着系统的性能。这方面,一个典型的例子是,为了获得能够驱动声学性能极佳的静电扬声器所需要的上千伏高压音频信号,使用了一只输出变压器,这只变压器的缺点几乎抵消了静电扬声器的全部优点。注意,这只变压器制造工艺复杂,价格昂贵。

显然,现有技术还没有提供无变压器高压音频功率放大器。究其原因,现有技术还不能够提供制造这种放大器所需要的,既有上千伏耐压,又有高电流放大系数的晶体管器件。查阅已出版的器件手册,耐压超过千伏的晶体管,其电流放大系数不超过20;电流放大系数超过200的晶体管,其耐压不超过100伏。

本实用新型采用廉价易得的器件,运用特别的电路设计,为实际应用提供一种无变压器高压音频功率放大器,其目的是,驱除变压器给高压放大技术带来种种缺点。

附图中的图1是无变压器高压音频功率放大器的电原理图;图2则介绍了一个实施例,以下对这些作出详细说明。

图1所示无变压器高压音频功率放大器示这样的:

高β低耐压晶体管(Q1)的集电极与高耐压低β晶体管(Q2)的发射极相连接,构成高耐压高β晶体管四极组件(1);高β低耐压晶体管(Q3)的集电极与高耐压低β的晶体管(Q4)的发射极相连接,构成高耐压高β四极组件(2);电容器(C2)跨接于晶体管(Q4)的基极与晶体管(Q3)的发射极之间,二极管(D2)和二极管(D3)串联后跨接于晶体管(Q4)的基极与晶体管(Q3)的发射极之间,电阻(R2)与二极管(D2)并联构成浮动供电器(3);将晶体管(Q2)的集电极通过二极管(D1)与晶体管(Q3)的发射极相连接,将电阻(R1)与电容(C1)并联,并跨接于晶体管(Q2)的集电极和晶体管(Q3)的基极,电阻(R4)跨接于晶体管(Q3)的基极与晶体管(Q4)的集电极,电源(V2)跨接于晶体管(Q1)的发射极与晶体管(Q2)的基极之间,电阻(R3)跨接于晶体管(Q4)的基极与极电极之间,稳压二极管(D4)跨接于晶体管(Q4)的基极与晶体管(Q3)的发射极之间,高压电源(V1)为系统供电,由二极管(D2)、(D3)的中点引出输出端(输出),晶体管(Q1)的基极作为输入端(输入),构成无变压器高压音频功率放大器。该电路的工作原理是这样的:

四极组件(1)和四极组件(2)接成乙类串联推挽工作状态:四极组件(1)导通,四极组件(2)截止,反之亦然。由于组件中的晶体管(Q2)、(Q4)为供基极接法,工作时这两个晶体管的基极会吸入很大的电流,为此必须为这两个晶体管的基极提供能够输出大电流的偏压源。晶体管(Q2)的基极电位恒定,可由电源(V2)供电。晶体管(Q4)则不然,该管的基极电位浮动,难以为其简单供电。为此设计了浮动供电器(3)。现对浮动供电器(3)的工作原理作详细说明:当四极组件(1)导通,四极组件(2)截止时,二极管(D2)截止,二极管(D3)导通,此时负载电流由输出端(输出)经二极管(D3)为电容器(C2)充电;当四极组件(2)导通,四极组件(1)截止时,二极管(D3)截止,二极管(D2)导通,输出电流经二极管(D2)流向负载,电容器(C2)为晶体管(Q4)的基极提供偏压;电阻(R2)在系统静态时为输出端(输出)和晶体管(Q3)的发射极间提供一个小电流的通路,以保证电路稳定工作。

现有的很多器件可以用来制造这种放大器:高β低耐压晶体管(Q1)、(Q3)可以使用2N9014等晶体管;高耐压低β晶体管(Q2)、(Q4)BU508等晶体管;二极管(D1)、(D2)、(D3)可以用1N4148等晶体管;稳压二极管(D4)可以在6V~10V间选用。

图2所示的电路为该实用新型的一个实施例,该实施例用于驱动静电扬声器,现对此作出详细说明:

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