[實(shí)用新型]一種功率放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420409903.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204046528U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗毅軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安華信鐵路技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/20
• 分類號(hào): H03F3/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鐵路信號(hào)器材，尤其涉及一種功率放大器。

背景技術(shù)

此前，用于鐵路信號(hào)檢測(cè)設(shè)備的各種信號(hào)激勵(lì)的功率放大器，采用家用音頻功放，對(duì)于特殊波形的信號(hào)，但是其帶寬和功率不能滿足要求，造成激勵(lì)波形系數(shù)畸變，測(cè)試誤差變大。無(wú)法作為制造鐵路信號(hào)檢測(cè)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)功率放大器。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種功率放大器，為鐵路信號(hào)器材測(cè)試提供標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)功率放大器，避免測(cè)試誤差及波形誤差。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種功率放大器，包括濾波電路、正向放大電路、反向放大電路、第一功率放大電路和第二功率放大電路；輸入信號(hào)經(jīng)濾波電路濾除噪聲后進(jìn)入正向放大電路進(jìn)行正向放大后輸出，正向放大電路輸出信號(hào)一路進(jìn)入第一功率放大電路再次進(jìn)行功率放大后作為功率放大器輸出正電壓，正向放大電路輸出信號(hào)另一路進(jìn)入反向放大電路進(jìn)行反向放大后輸出，反向放大電路輸出信號(hào)進(jìn)入第二功率放大電路再次進(jìn)行功率放大后輸出作為功率放大器輸出負(fù)電壓。

所述濾波電路為由電阻R1、R2電容C2、C3組成的二階低通濾波電路。

所述濾波電路與正向放大電路之間連接有由電容C1和電阻R4組成的高通隔直電路。

所述正向放大電路和反向放大電路為由兩個(gè)運(yùn)放組成的對(duì)稱放大電路，將經(jīng)濾波電路輸出的單端信號(hào)變?yōu)椴顒?dòng)信號(hào)。

所述第一功率放大電路和第二功率放大電路均為由運(yùn)放和兩個(gè)三極管組成的交流放大器。

所述組成功率放大電路的兩個(gè)三極管的射極輸出端串聯(lián)有熱敏電阻PTC。

所述組成功率放大電路的兩個(gè)三極管的射極輸出端與組成功率放大電路的運(yùn)放反相輸入端連接。

所述兩個(gè)三極管的射極輸出端串聯(lián)有熱敏電阻PTC。

本實(shí)用新型的功率放大器由正向放大電路、反向放大電路構(gòu)成的對(duì)稱放大電路將單端信號(hào)調(diào)制成差動(dòng)信號(hào)，再對(duì)差動(dòng)信號(hào)分別進(jìn)行功率放大，調(diào)理及放大電路無(wú)電容及變壓器耦合，保證輸出信號(hào)的帶寬和功率要求，為鐵路信號(hào)器材測(cè)試提供標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)功率放大器。

進(jìn)一步，波電路采用了兩級(jí)RC低通濾波電路，濾除200K以上的雜散信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大器能夠得到平滑的信號(hào)。

進(jìn)一步，兩個(gè)三極管的射極輸出端與組成功率放大電路的運(yùn)放反相輸入端連接，將輸出電壓直接反饋到運(yùn)放信號(hào)輸入，保證了輸出電壓的畸變率和以及動(dòng)靜態(tài)特性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。

圖2是本實(shí)用新型的原理框圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述：

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的功率放大器，包括濾波電路、正向放大電路、反向放大電路、第一功率放大電路和第二功率放大電路；濾波電路為由電阻R1、R2電容C2、C3組成的二階低通濾波電路，濾波電路與正向放大電路之間連接有由電容C1和電阻R4組成的高通隔直電路。正向放大電路和反向放大電路為由兩個(gè)運(yùn)放U1A和U2B組成的對(duì)稱放大電路，將經(jīng)濾波電路輸出的單端信號(hào)變?yōu)椴顒?dòng)信號(hào)。第一功率放大電路由運(yùn)放U3和兩個(gè)三極管V1、V2組成交流比例放大器；第二功率放大電路由運(yùn)放U4和兩個(gè)三極管V3、V4組成交流比例放大器，分別通過(guò)OUT+和OUT-差動(dòng)輸出。

所述組成功率放大電路的兩個(gè)三極管的射極輸出端串聯(lián)有熱敏電阻PTC，對(duì)過(guò)載進(jìn)行保護(hù)。組成功率放大電路的兩個(gè)三極管的射極輸出端與組成功率放大電路的運(yùn)放反相輸入端連接。功率三極管與運(yùn)放U3、U4安裝在同一塊散熱器上，當(dāng)三極管過(guò)熱時(shí)，功率運(yùn)放U3、U4具有過(guò)熱保護(hù)功能，能夠“喘氣式”切斷輸出，保護(hù)電路防止熱擊穿。

IN+和IN-為信號(hào)輸入，幅值<1db即可，R1、R2及C2、C3組成無(wú)源二階低通濾波網(wǎng)絡(luò)。C1、R4為高通隔直電路，保障該電路對(duì)直流信號(hào)無(wú)效。輸入信號(hào)經(jīng)濾波電路濾除噪聲后進(jìn)入正向放大電路進(jìn)行正向放大后輸出，正向放大電路輸出信號(hào)一路進(jìn)入第一功率放大電路再次進(jìn)行功率放大后作為功率放大器輸出正電壓、正向放大電路輸出信號(hào)另一路進(jìn)入反向放大電路進(jìn)行反向放大后輸出，反向放大電路輸出信號(hào)進(jìn)入第二功率放大電路再次進(jìn)行功率放大后輸出作為功率放大器輸出負(fù)電壓。輸出電壓峰值達(dá)65V，可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，，亦可通過(guò)驅(qū)動(dòng)變壓器隔離輸出各種電壓等級(jí)的功率信號(hào)。

本實(shí)用新型的功率放大器，具有300W有效值功率輸出，在20Hz～20KHz時(shí)，波形總失真<＝0.03％。

作為鐵路軌道電路器材測(cè)試設(shè)備信號(hào)激勵(lì)放大器的升級(jí)產(chǎn)品，能夠放大3KHz以下的各種信號(hào)激勵(lì)(包括正弦波，方波，鋸齒波，脈沖信號(hào)等)。為鐵路信號(hào)器材測(cè)試提供各種可靠的功率信號(hào)源。解決了鐵路信號(hào)器材測(cè)試測(cè)試時(shí)不標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)引起的測(cè)試誤差及波形誤差。