[實(shí)用新型]單端串聯(lián)輸入的橋式功率放大器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820048829.9
• 申請(qǐng)日: 2008-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201207635Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾小寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曾小寧
• 主分類號(hào): H03F3/30
• 分類號(hào): H03F3/30
• 代理公司: 廣州市一新專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王德祥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及由功率放大集成電路構(gòu)成的橋式(BTL)電路，尤其是單端串聯(lián)輸入的橋式功率放大器。

背景技術(shù)

眾所周知，OCL和OTL兩種功放電路的特點(diǎn)是高保真、高效率、工作穩(wěn)定的典型電路。現(xiàn)在均已被有關(guān)領(lǐng)域廣泛采用。但是，由于V1是NPN和V2是PNP的器件(見(jiàn)圖1)，因此電路要做到完全對(duì)稱存在一定的難度，所以通常稱OCL和OTL電路為準(zhǔn)互補(bǔ)電路。而B(niǎo)TL電路是由兩個(gè)完全一樣的準(zhǔn)互補(bǔ)電路所構(gòu)成，則BTL構(gòu)成的是全對(duì)稱互補(bǔ)電路。另外，OCL和OTL這兩種功放電路的缺點(diǎn)還有電源的利用率都不高，其主要原因是在輸入正弦信號(hào)時(shí)，在每半個(gè)信號(hào)周期中，電路只有一個(gè)晶體管和一個(gè)單邊電源在工作。電路中的電源部分也為了提高電源的利用率，也就是在較低電源電壓的作用下，使負(fù)載獲得較大的輸出功率，而B(niǎo)TL電路在這個(gè)方面也亦可實(shí)現(xiàn)。

BTL電路工作原理如圖1所示。同OTL電路相比，同樣是單電源供電，在Vcc，RL相同條件下，BTL電路輸出功率為OTL電路輸出功率的4倍，即BTL電路電源利用率比OTL電路高。

功率放大集成電路的基本結(jié)構(gòu)為一個(gè)完整的乙類推挽放大電器單元，其主要特點(diǎn)是外圍電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、且價(jià)格低廉。器件性能方面如：上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真小，輸出功率大、保護(hù)性能比較完善。在實(shí)際工作中經(jīng)常用到功率放大集成電路，兩塊對(duì)稱集成功率放大電路也可構(gòu)成BTL電路，其電路特點(diǎn)：由電路結(jié)構(gòu)中可見(jiàn)，BTL電路由兩個(gè)互補(bǔ)對(duì)稱電路構(gòu)成，A1，A2電路的元件參完全相同。兩個(gè)互補(bǔ)放大器輸入端電壓極性相反，其值大小相等，即為差模信號(hào)。兩個(gè)互補(bǔ)集成放大電路輸出端電壓的極性相反，值大小相等，即負(fù)載RL兩端電壓大小相等，極性相反。

根據(jù)以上特點(diǎn)，可采用同一種型號(hào)、參數(shù)完全相同的集成功率放大電路，且使負(fù)載兩端即輸出端的電壓極性相反，便可構(gòu)成BTL電路。在實(shí)際應(yīng)用中這種方法，容易使電路參數(shù)做到完全對(duì)稱，一般都采用雙功率放大電路構(gòu)成，其原理簡(jiǎn)圖如圖2所示。

圖3、4所示為兩種典型的BTL電路接法，其中圖3所示電路的缺點(diǎn)是由于A2輸出到負(fù)載的放大鏈比要A1長(zhǎng)，信號(hào)被鏡像放大后存在延遲現(xiàn)象，所以A2的輸出在相位上并不能完全與A1的輸出相差180°，造成A1、A2輸出信號(hào)的相位混亂，因此信號(hào)還原并不是最理想。圖4所示電路的缺點(diǎn)是電路的適應(yīng)性很不強(qiáng)，因?yàn)樗鼘?duì)輸入信號(hào)源的要求很高，信號(hào)源必須在電路上電前加入，而且內(nèi)阻要足夠小，當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻太大時(shí)，A1的放大系數(shù)會(huì)變小。在不接入信號(hào)源時(shí)，A1作為跟隨器將會(huì)輸出一直流電壓損壞喇叭。

在現(xiàn)有的BTL電路中，由于兩個(gè)功率放大器輸出端的信號(hào)相位移很難保持其相位差等于180度，而使得輸出信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的相位失真。另外，兩個(gè)放大器的輸入電阻也不易一致。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的單端串聯(lián)輸入的橋式功率放大器，能夠使BTL電路工作狀態(tài)處于最佳。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種單端串聯(lián)輸入的橋式功率放大器，包括第一放大器和第二放大器，負(fù)載分別與該兩個(gè)放大器的輸出端連接，該兩個(gè)放大器分別接成同相放大器和反相放大器，以及與該兩個(gè)放大器連接的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，其特別之處在于，還包括分別與第一放大器和第二放大器連接的輸入電阻網(wǎng)絡(luò)；該輸入電阻網(wǎng)絡(luò)使信號(hào)源從第一放大器的同相輸入端輸入后經(jīng)其反相輸入端輸出，然后進(jìn)入第二放大器的反相輸入端并經(jīng)其同相輸入端輸出后接地；或者該輸入電阻網(wǎng)絡(luò)使信號(hào)源從第一放大器的反相輸入端輸入后經(jīng)其同相輸入端輸出，然后進(jìn)入第二放大器的同相輸入端并經(jīng)其反相輸入端輸出后接地。

其中輸入電阻網(wǎng)絡(luò)由第一電阻和第二電阻串聯(lián)構(gòu)成，其串聯(lián)中點(diǎn)與兩個(gè)放大器的同相輸入端或兩個(gè)功率放大器的反相輸入端連接，第一電阻的另一端接信號(hào)源，第二電阻的另一端接地。

其中輸入電阻網(wǎng)絡(luò)由第一電阻、第二電阻、和第三電阻依次串聯(lián)構(gòu)成，第一電阻和第二電阻的串聯(lián)中點(diǎn)、第二電阻和第三電阻的串聯(lián)中點(diǎn)分別與兩個(gè)放大器的同相輸入端或反相輸入端連接，第一電阻的另一端接信號(hào)源，第三電阻的另一端接地。

進(jìn)一步的，其中兩個(gè)放大器的增益相同，并且輸入電阻網(wǎng)絡(luò)使分配在兩個(gè)放大器上的信號(hào)相同。

很明顯，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的橋式功率放大器中兩放大器的輸入電阻為串聯(lián)其值近似相等、輸出信號(hào)的相位差正好180度，BTL電路工作狀態(tài)處于最佳。

附圖說(shuō)明

附圖1為本實(shí)用新型背景技術(shù)的電路原理圖；

附圖2為本實(shí)用新型背景技術(shù)的電路原理圖；

附圖3為本實(shí)用新型背景技術(shù)的電路原理圖；