光電耦合自動恆流偏置功率放大器的製作方法
2023-04-27 17:02:46
專利名稱：光電耦合自動恆流偏置功率放大器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種由電晶體構成的功率放大器，包括音頻功率放大器。
現有的電晶體功率放大器的電流輸出級電晶體偏置電路都採用電壓偏置電路，其原理是給輸出級電晶體提供適合的偏置電壓。這種電路的缺點是末級靜態電流對偏置電壓和溫度的變化非常敏感，靜態電流調整困難，溫漂大。末極電流放大管與偏置電路需要進行熱耦合，現有的超甲類、滑動甲類偏置電路也都存在以上的缺點，並且電路複雜。
本發明的目的使找到一種偏置電路，達到靜態電流調整容易或者免調整、溫漂小、末極電流放大管與偏置電路不需要進行熱耦合、並且能夠方便的實現超甲類、滑動甲類等不同類型偏置的目的。
本人發明的「光電耦合自動恆流偏置功率放大器」的偏置電路採「用光電耦合自動恆流偏置電路」，電路的基本原理是對功放電流輸出級電晶體電流進行取樣，通過光電耦合器的負反饋實現對靜態偏流的自動控制，使靜態電流基本保持恆定，並且能夠實現超甲類、滑動甲類等不同類型的偏置，由於電流取樣電路與反饋控制電路完全的電氣隔離，取樣電路可以根據電流輸出級電路結構特點、放大級數的不同採取不同的方式，取樣點的選取也非常靈活，可以對電流輸出級任何一個電晶體的任何一個極的電流取樣。
一種電路是取樣電阻[R1][R2]與光電耦合器[Q1][Q2]的輸入端的發光管並聯，與電流輸出級中的一對三極體的基極或者發射極或者集電極串接，完成對輸出級電流的取樣，輸出級電流的變化通過光電耦合器耦合到光電耦合器輸出端的光電管，兩隻光電管同向串聯後並接在電流輸出級推動級三極體[T3][T4]的基極或者場效應管[T5][T6]的柵極，形成完整的負反饋迴路，完成對靜態偏流的自動控制，當電路工作時輸出電流一側的光電反饋控制迴路失去作用，另一側的光電反饋控制迴路發揮作用，保證同一側的輸出級電晶體保持一定的電流不會被關斷，從而實現超甲類偏置，兩隻光電耦合器[Q1][Q2]的輸出端可以並接電阻[R3][R4]用來消除光電管結電容對電路性能的影響，並且能調節電路的靜態偏流和電路的超甲類工作範圍，兩隻光電管同向串聯後可以並聯電容[C1]和電阻[R6]，小電容起防振作用，容量增大可使電路工作在滑動甲類狀態，通過調整電容[C1]的容量改變電路的工作狀態。電阻[R6]能調節電路的靜態偏流和電路的超甲類工作範圍。兩隻光電管之間可以串入電阻[R5]主要影響電容[C1]的放電電流，同時電阻[R6][R3][R4]也影響電容的充放電流，電阻[R3][R4][R5][R6]阻值越大電容[C1]充電電流越大放電電流越小，綜合調整電阻電容的值可以對電路的滑動甲類工作範圍和反應速度做精細的調整。
一種電路是取樣電路由三極體[T1][T2]完成，取樣電流由兩隻取樣三極體[T1][T2]的集電極輸出，光電耦合器[Q3]的輸入端發光管串接在兩隻取樣三極體[T1][T2]的集電極，輸出端光電管並接在電流輸出級推動級三極體[T3][T4]的基極或者場效應管[T5][T6]的柵極，形成完整的負反饋迴路，完成對靜態偏流的自動控制，當電路工作時輸出電流一側的取樣電路失去作用，流過光電耦合器輸入端的電流由另一側取樣三極體的集電極電流所決定，保證同一側的輸出級電晶體保持一定的電流而不會被關斷，從而實現超甲類偏置，光電耦合器的輸入輸出端可以並接電阻[R7][R8]調節靜態偏流，取樣三極體集電極可以串接電阻[R9][R10]基極集電極之間接電阻[R13][R14]用來減弱集電結電容的影響，光電耦合器的輸出端可以並接電容[C2]，小電容起防振作用，容量增大可使電路工作在滑動甲類狀態，通過調整電容的容量改變電路的工作狀態。電阻[R8]能調節電路的靜態偏流和電路的超甲類工作範圍。光電耦合器的輸出端可以串入電阻[R12]電阻主要影響電容[C2]的放電電流，同時電阻[R8][R11]也影響電容的充放電流，電阻阻值越大電容充電電流越大放電電流越小，綜合調整電阻電容的值可以對電路的滑動甲類工作範圍和反應速度做精細的調整。
光電耦合自動恆流偏置電路與現有的偏置電路相比具有靜態電流調整易，或者免調整、溫漂小，末極電流放大管與偏置電路不需要進行熱耦合、並且能方便的實現超甲類、滑動甲類等偏置。
圖1、圖2、圖3、圖4是光電耦合自動恆流偏置電路的原理圖。
圖1、圖2中R1、R2是電流取樣電阻，光電耦合器Q1、Q2構成反饋控制迴路。
圖3、圖4中T1、T2構成電流取樣電路，光電耦合器Q1構成反饋控制迴路。
權利要求1.一種電晶體功率放大器，包括電晶體音頻功率放大器，輸出級接有偏置電路，其特徵是輸出級偏置電路採用光電耦合自動恆流偏置電路。
2.根據權力要求1所述的電晶體功率放大器，其特徵是光電耦合自動恆流偏置電路包括電流取樣電路和由光電耦合器構成的反饋控制電路。
3.根據權力要求1所述的電晶體功率放大器，其中一種的特徵是光電耦合自動恆流偏置電路中取樣電阻[R1][R2]與光電耦合器[Q1][Q2]的輸入端並聯，與電流輸出級中的一對三極體的基極、發射極或者集電極串聯，光電耦合器[Q1][Q2]輸出端同方向串聯後並聯在電流輸出級推動三極體[T3][T4]的基極或者場效應管[T5][T6]的柵極，輸出端可以並聯電阻[R3][R4]，輸出端同方向串聯後可以並聯電容[C1]和電阻[R6]，輸出端之間可以串聯電阻[R5]。
4.根據權力要求1所述的電晶體功率放大器，其中一種的特徵是光電耦合自動恆流偏置電路中取樣電路由三極體[T1][T2]完成，光電耦合器[Q3]的輸入端串聯在兩隻取樣三極體[T1][T2]的集電極，輸出端並聯在電流輸出級推動三極體[T3][T4]的基極或者場效應管[T5][T6]的柵極，光電耦合器的輸人輸出端可以並聯電阻[R7][R8]，取樣三極體集電極可以串聯電阻[R9][R10]基極集電極之間可以接電阻[R13][R14]，光電耦合器的輸出端可以並聯電容[C2]，光電耦合器的輸出端可以串聯電阻[R12]。
專利摘要本實用新型涉及一種由電晶體構成的功率放大器，包括音頻功率放大器。光電耦合自動恆流偏置功率放大器與現有的功率放大器相比具有靜態電流調整易，或者免調整、溫漂小，末極電流放大管與偏置電路不需要進行熱耦合、並且能方便的實現超甲類、滑動甲類等偏置。
文檔編號H03F3/20GK2540065SQ0123101
公開日2003年3月12日 申請日期2001年7月21日 優先權日2001年7月21日
發明者李向前 申請人:李向前