[實用新型]10管大輸出電流放大器電路結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320761600.0
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN203608159U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢崗;朱瀅
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)城市學(xué)院
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種放大器電路結(jié)構(gòu)，更具體說，它涉及一種10管大輸出電流放大器電路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在當(dāng)今社會，低噪聲前置放大器不僅僅運用于日常生活領(lǐng)域，如收音機(jī)、手機(jī)等設(shè)備，并在傳感器、無線電傳輸、無線通信、熱成像技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，通常接收端接收的信號是非常微弱的。前置放大器位于接收機(jī)前端的一個電子系統(tǒng)，也被應(yīng)用于檢測微弱信號，例如各種傳感器輸出的弱信號、天線接收的弱信號等，然而現(xiàn)有的電子元器件普遍都存在著噪聲，這些微弱信號常常埋在噪聲中，并且各種物理量(非電量)是通過傳感器變換為等效電壓信號而進(jìn)行測量的。因此，要求設(shè)計專為接收來自信源的微弱信號的低噪聲前置放大器，降低噪聲干擾以供系統(tǒng)解調(diào)出所需信號。

為了更好地檢測及傳送微弱信號，低噪聲前置放大器是必不可少的，大多采用低噪聲運算放大器，但對內(nèi)阻比較低的信號源，如超導(dǎo)熱電偶測溫，不能直接和運算放大器直接耦合，需加一個匹配網(wǎng)絡(luò)，才能達(dá)到噪聲的最佳匹配這樣電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還增加額外的噪聲。另外，集成運算放大器的電阻比分立元件大得多，在集成電路中還有報道說發(fā)現(xiàn)等離子噪聲，故電路結(jié)構(gòu)相似的集成運放的噪聲比分立元件大2～5倍。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，低噪聲，高信噪比的用分立半導(dǎo)體器件組成的10管大輸出電流放大器電路結(jié)構(gòu)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。這種10管大輸出電流放大器電路結(jié)構(gòu)，包括三極管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7和Q8，場效應(yīng)管J1和J2；J1的柵極接VS，J1、J2的源極連接Q2的發(fā)射極Q3的集電極，通過電容連接Q5的集電極；Q5的基極通過二極管D2連接Q4的發(fā)射極，Q5的發(fā)射極連接VCC，Q5的集電極連接D4、D5到Q6的集電極，Q2的集電極通過電阻連接Q3的發(fā)射極接到VCC，J1、J2的漏極和Q1的集電極連接，Q1的基極通過電阻接地，Q1的發(fā)射極通過R4接VEE，J2的柵極分別連接R16和R15，R16接地，R15接R13和R14連接點，R13、R14連接Q7和Q8發(fā)射極，R13和R14連接點和連接R17和RL到地；Q8集電極接地，Q7基極分別連接R11和R19，R11接Q5集電極，R19接Q8的基極；Q8的基極還連接R12到Q6的基極，Q6的發(fā)射極連接R10接地。

作為優(yōu)選：其中初級為J1、J2組成的FET差動放大電路；Q₂、Q₃是電流鏡像電路；Q₄與Q₅為達(dá)林頓連接；輸出級Q₇、Q₈組成B類互補(bǔ)射級跟隨器OP放大器。

本實用新型的有益效果是：10管大功率電流輸出放大器的帶寬為：由波形及幅度數(shù)值等測試數(shù)據(jù)分析可得，系統(tǒng)噪聲很小，滿足低噪聲的要求。帶寬為1MHz。信噪比為：0.048，實現(xiàn)了高信噪比。

附圖說明

圖1為本實用新型電路原理圖；

圖2為測試框圖；

圖3為測試輸入輸出波形。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步描述。雖然本實用新型將結(jié)合較佳實施例進(jìn)行描述，但應(yīng)知道，并不表示本實用新型限制在所述實施例中。相反，本實用新型將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書限定的本實用新型的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。

如圖1所示：這款放大器的一個難點在于采用結(jié)型FET。在初級使用FET差動放大電路，在最后級使用B類互補(bǔ)射級跟隨器[19]的OP放大器所組成的大輸出電流放大器。

Q2、Q3是電流鏡像電路。Q4與Q5起著達(dá)林頓連接的作用。在輸入過大時，D3可防止Q5的VCE飽和R9可限制Q4的集電極電流。Cf是相位補(bǔ)償電容。利用Cf與初級J1的gm可以近似的算出高頻開環(huán)增益：

輸出級Q7、Q8是B類工作。在B類工作中，在每個信號半周內(nèi)Q7、Q8的一側(cè)處于截止，所以如空載電流過小，則信號不能順利合成，就會發(fā)生所謂的交叉失真。另外，空載電流過大也會使失真系數(shù)變壞。

通常如設(shè)定空載電流，使在B類工作時Q7和Q8的發(fā)射極間電壓為60mV，則能控制交叉失真最小。由于Q7、Q8的VBE隨溫度變化，所以必須使基極與基極間偏置電壓也以相同的溫度系數(shù)進(jìn)行變化，使用D6、D7對偏置電壓進(jìn)行補(bǔ)償。Q6是恒流電路。Q6的IC太小，則不能完全驅(qū)動輸出級的等效電容，但是如果IC增加過大，超過Q5與Q6的PC額定值，可靠性就會下降。提供大輸出電流的放大器的電源旁路電容，其電容值必須隨輸出電流而增加。