[發明專利]一種高保真音頻前置功率放大器

在審

• 申請號: 201410465605.8
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN105471399A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 嚴國輝
• 申請（專利權）人: 嚴國輝
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F1/34;H03F1/32;H03F1/26
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及功率放大器電路技術領域，特別涉及一種音頻前置功率放大器。

背景技術

音頻前置功率放大器是各種音源設備和功率放大器之間的連接設備，由于音源設備輸出的音源信號電平都比較低，不能直接推動功率放大器正常工作，而音頻前置功率放大器能將音源信號放大至功率放大器所能接受的輸入范圍。由于接收到的音源信號很微弱，如果采用一般的放大器進行放大，放大器本身會引入較大噪聲，后一級的放大器對前一級放大器輸出的信號和引入的噪聲同時進行放大，會為音源信號帶來嚴重失真，對音源信號的音質音色影響很大。因此音頻前置放大器的設計目標就是要有低噪聲、高保真以及高增益的性能。

現有技術中存在的晶體管音頻前置功率放大器雖然有高增益，但是失真很大，動態范圍小，音質音色不好。主要原因是：晶體管自身的開環特性差，因此在晶體管放大電路中為了獲得好的頻響特性，都增加了深度40db-50db的大環路負反饋；增加深度負反饋雖然能得到非常高的閉環特性，但是在深度負反饋下晶體管功率放大器的輸出內阻會大幅度減小，使得晶體管電路的阻尼系數增大到100以上，進而使得揚聲器的振動系數處于過阻尼狀態，揚聲器振膜的運動則很遲鈍，音質就顯得生硬不圓潤，音源信號豐富的諧波被過濾，使得音源信號出現嚴重的失真；又由于晶體管都是非線性器件，都會產生非線性失真，當電路動態范圍很小時，晶體管會脫離放大區產生開關失真和交越失真，會使得功率放大器聽感不好甚至會燒壞高音喇叭。因此，音頻前置放大器需要有很大的動態范圍，使晶體管一直工作在放大區，減小失真。

發明內容

針對上述提到的現有技術中的音頻前置功率放大器失真大、動態范圍小而使人耳感受到的音頻信號音質不好的缺點，本發明提供一種高保真音頻前置功率放大器，具有高保真和動態范圍大的優點。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種高保真音頻前置功率放大器，其特征在于：其包括依次連接的第一共源共柵放大器、第一PMOSFET管、第一源極跟隨器、第二共源共柵放大器、第二PMOSFET管、第二源極跟隨器、第三共源共柵放大器、第三源極跟隨器；其中，

第一共源共柵放大器連接信號輸入端，對輸入的信號進行第一級放大；

第一PMOSFET管，其柵極連接第一共源共柵放大器的信號輸出端，對輸入信號進行第二級放大；

第一源極跟隨器，連接第一PMOSFET管的漏極，隔離第一PMOSFET管和第二共源共柵放大器；

第二共源共柵放大器，連接第一源極跟隨器的信號輸出端，對輸入信號進行第三級放大；

第二PMOSFET管，其柵極連接第二共源共柵放大器的信號輸出端，對輸入信號進行第四級放大；

第二源極跟隨器，連接第二PMOSFET管的漏極，用于隔離第二PMOSFET管和第三共源共柵放大器；

第三共源共柵放大器，連接第二源極跟隨器的信號輸出端，對輸入信號進行第五級放大；

第三源極跟隨器，為所述前置功率放大器的信號輸出端。

進一步的，所述第一共源共柵放大器包括第一晶體管、第二晶體管和第一反饋電阻，其中，第二晶體管的柵極為信號輸入端，第二晶體管的漏極與第一晶體管的源極相連，第二晶體管的源極通過第一反饋電阻接地，第一晶體管的漏極為信號輸出端。

進一步的，還包括第二反饋電阻，所述第一PMOSFET管的柵極與第一晶體管的漏極連接，且第一PMOSFET管的漏極通過第二反饋電阻接地。

進一步的，所述第一源極跟隨器包括第四晶體管和第三反饋電阻，所述第四晶體管的柵極與第一PMOSFET管的漏極相連，第四晶體管的源極通過第三反饋電阻接地，所述第四晶體管的源極為信號輸出端。

進一步的，所述第二共源共柵放大器包括第五晶體管、第六晶體管和第四反饋電阻，且第五晶體管的柵極與第四晶體管的源極相連，第五晶體管的漏極與第六晶體管的源極相連，第五晶體管的源極通過第四反饋電阻接地，且第六晶體管的漏極為信號輸出端。

進一步的，還包括第五反饋電阻，所述第二PMOSFET管的柵極與第六晶體管的漏極連接，且第二PMOSFET管的漏極通過第五反饋電阻接地。

進一步的，所述第二源極跟隨器包括第八晶體管和第六反饋電阻，所述第八晶體管的柵極與第二PMOSFET管的漏極相連，第八晶體管的源極通過第六反饋電阻接地，所述第八晶體管的源極為信號輸出端。