一種接地集電極輸出功放電路的製作方法

2023-05-09 03:46:56 6

一種接地集電極輸出功放電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種接地集電極輸出功放電路，包括接地集電極功放電路，其包括多組由NPN功放三極體、PNP功放三極體組成的功率放大器，所述PNP功放三極體、NPN功放三極體的集電極均連接地線，由於集電極接地，不僅功耗低，而且不需要設置絕緣墊片，能讓功率管與散熱器更加可靠地接觸，大大提高了功放電路的散熱效果，同時也有效降低及節約功放電路的生產成本，而通過偏置調節電路，能對PNP功放三極體、NPN功放三極體的偏置進行平衡調節，使PNP功放三極體、NPN功放三極體對地零電位輸出，避免功放電路出現失真，提高功放電路的穩定性及可靠性。
【專利說明】—種接地集電極輸出功放電路
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種功放電路，特別是一種接地集電極輸出功放電路。
【背景技術】
[0002]目前在功放電路中，大功率電晶體的散熱板一般要接地，為有利散熱、簡化結構、降低成本，不少產品直接用機殼做散熱板，或將散熱器貼固在機殼上。而大功率管大都是集電極接外殼(塑封管接散熱片)，目前國內外的各種推挽功放電路集電極均不接地而接電源或信號的高電位。這樣就帶來了絕緣及其可靠性等問題。絕緣墊片(如雲母片)及襯套不僅增加了工藝的複雜性，提高了成本，且增加了熱阻。由於灰塵、潮溼等外界因素和絕緣墊自身問題，很容易絕緣不良。絕緣不良會造成各種故障，甚至燒壞機器。
實用新型內容
[0003]為解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種功耗低，大功率電晶體外殼不需要設置絕緣墊片、可調節功放電路偏置的一種接地集電極輸出功放電路。
[0004]本實用新型解決其問題所採用的技術方案是:
[0005]一種接地集電極輸出功放電路，包括至少一組音頻放大電路，和為音頻放大電路供電的供電電源，所述音頻放大電路包括音頻輸入接口、信號放大處理電路、音量控制開關、反饋電路、偏置調節電路、接地集電極功放電路和音頻輸出電路，所述音頻輸入接口、信號放大處理電路、音量控制開關、反饋電路、接地集電極功放電路和音頻輸出電路依次連接，所述接地集電極功放電路的輸出端與反饋電路的反饋輸入端連接，所述接地集電極功放電路包括多組由NPN功放三極體、PNP功放三極體組成的功率放大器，所述反饋電路的輸出端分別與NPN功放三極體和PNP功放三極體的基極連接，所述PNP功放三極體、NPN功放三極體的發射極分別與音頻輸出電路的正負輸出端連接，所述PNP功放三極體、NPN功放三極體的集電極均連接地線，所述偏置調節電路用於調節接地集電極功放電路的偏置電壓，所述偏置調節電路包括用於調節PNP功放三極體偏置電壓的第一可調偏置電阻和用於調節NPN功放三極體偏置電壓的第二可調偏置電阻，所述反饋電路的輸出端與PNP功放三極體的基極之間通過第一可調偏置電阻連接地線，所述反饋電路的輸出端與NPN功放三極體的基極之間通過第二可調偏置電阻連接地線。
[0006]進一步，所述反饋電路的輸出端分別通過推動管與PNP功放三極體、NPN功放三極體的基極連接，所述第一可調偏置電阻和第二可調偏置電阻的分別設置於推動管與反饋電路的輸出端之間。
[0007]進一步，所述的功率放大器設置有4組。
[0008]進一步，所述供電電源包括AC電源輸入接口、整流電路和用於為音頻放大電路提供正負電源的穩壓模塊，所述AC電源輸入接口、整流電路和穩壓模塊依次連接。
[0009]進一步，所述音頻放大電路還包括限幅控制電路，所述限幅控制電路包括調幅電路和限幅開關電路，所述反饋電路的輸出端經限幅開關電路、調幅電路連接至信號放大處理電路的反饋控制端上。
[0010]進一步，所述限幅開關電路包括一個閥值開關三極體，所屬閥值開關三極體的基極與反饋電路的輸出端連接，發射極與地連接，集電極與調幅電路連接。
[0011]進一步，所述調幅電路包括互導運算放大器，所述互導運算放大器的正極輸入端與信號放大處理電路的輸出端連接，所述互導運算放大器的負極輸入端連接地線，輸出端與限幅開關電路的輸出端連接後再反饋連接至信號放大處理電路的反饋輸入端上。
[0012]進一步，還包括控制電路，所述控制電路包括由第一開關管和第二開關管組成的複合控制開關電路，所述第一開關管的發射極接地，集電極連接至第二開關管的基極，同時連接至二極體Dl的負極上，其中二極體Dl的正極與穩壓模塊的負電源連接，第二開關管的集電極與二極體D2的負極連接，二極體D2的正極與穩壓模塊的正電源連接，所述第二開關管的發射極與二極體Dl的負極連接，還包括一 AC穩壓電路，所述AC電源輸入接口通過AC穩壓電路與第一開關管的基極連接，還包括一溫控器，所述AC穩壓電路設置有控制AC穩壓電路輸出的對地支路，所述對地支路串聯有溫控器的常閉開關。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型採用的一種接地集電極輸出功放電路，接地集電極功放電路包括多組由NPN功放三極體、PNP功放三極體組成的功率放大器，所述反饋電路的輸出端分別與NPN功放三極體和PNP功放三極體的基極連接，所述PNP功放三極體、NPN功放三極體的發射極分別與音頻輸出電路的正負輸出端連接，所述PNP功放三極體、NPN功放三極體的集電極均連接地線，由於集電極接地，不僅功耗低，而且不需要設置絕緣墊片，能讓功率管與散熱器更加可靠地接觸，大大提高了功放電路的散熱效果，同時也有效降低及節約功放電路的生產成本，而通過偏置調節電路，能對PNP功放三極體、NPN功放三極體的偏置進行平衡調節，使PNP功放三極體、NPN功放三極體對地零電位輸出，避免功放電路出現失真，提高功放電路的穩定性及可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型的原理框圖；
[0016]圖2是本實用新型的整體電路原理圖；
[0017]圖3是本實用新型接地集電極功放電路的電路原理圖；
[0018]圖4是本實用新型控制電路的等效電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1-圖4，本實用新型的一種接地集電極輸出功放電路，包括至少一組音頻放大電路1，具體地，參照圖2所示,本實施例中包括兩組音頻放大電路I,和為音頻放大電路I供電的供電電源2，所述音頻放大電路I包括音頻輸入接口 101、信號放大處理電路102、音量控制開關103、反饋電路104、偏置調節電路105、接地集電極功放電路106和音頻輸出電路107，所述音頻輸入接口 101、信號放大處理電路102、音量控制開關103、反饋電路104、接地集電極功放電路106和音頻輸出電路107依次連接，所述接地集電極功放電路106的輸出端與反饋電路104的反饋輸入端連接，所述接地集電極功放電路106包括多組由NPN功放三極體T2、PNP功放三極體T3組成的功率放大器111，所述反饋電路104的輸出端分別與NPN功放三極體T2和PNP功放三極體T3的基極連接，所述PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2的發射極分別與音頻輸出電路107的正負輸出端連接，所述PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2的集電極均連接地線，所述偏置調節電路105用於調節接地集電極功放電路106的偏置電壓，所述偏置調節電路105包括用於調節PNP功放三極體T3偏置電壓的第一可調偏置電阻VRl和用於調節NPN功放三極體T2偏置電壓的第二可調偏置電阻VR2，所述反饋電路104的輸出端與PNP功放三極體T3的基極之間通過第一可調偏置電阻VRl連接地線，所述反饋電路104的輸出端與NPN功放三極體T2的基極之間通過第二可調偏置電阻VR2連接地線，通過調整第一可調偏置電阻VRl和第二可調偏置電阻VR2的阻值，即可調節PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2的工作偏置電壓，使沒有信號輸入時，輸出端不消耗功率。
[0020]本實用新型接地集電極功放電路106包括多組由NPN功放三極體T2、PNP功放三極體T3組成的功率放大器111，所述反饋電路104的輸出端分別與NPN功放三極體T2和PNP功放三極體T3的基極連接，所述PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2的發射極分別與音頻輸出電路107的正負輸出端連接，所述PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2的集電極均連接地線，由於集電極接地，不僅功耗低，而且不需要設置絕緣墊片，能讓功率管與散熱器更加可靠地接觸，大大提高了功放電路的散熱效果，同時也有效降低及節約功放電路的生產成本，而通過偏置調節電路105，能對PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2的偏置進行平衡調節，使PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2對地零電位輸出，避免功放電路出現失真，提高功放電路的穩定性及可靠性。
[0021]進一步，所述反饋電路104的輸出端分別通過推動管Tl與PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2的基極連接，所述第一可調偏置電阻VRl和第二可調偏置電阻VR2的分別設置於推動管Tl與反饋電路104的輸出端之間。推動管Tl能推動PNP功放三極體T3、NPN功放三極體T2更好地工作。
[0022]具體地，所述的功率放大器111設置有4組，每組功率放大器111相互並聯，其輸出端均與音頻輸出電路107連接輸出。
[0023]進一步，所述供電電源2包括AC電源輸入接口 201、整流電路202和用於為音頻放大電路I提供正負電源的穩壓模塊203，所述AC電源輸入接口 201、整流電路202和穩壓模塊203依次連接。
[0024]進一步，所述音頻放大電路I還包括限幅控制電路108，所述限幅控制電路108包括調幅電路109和限幅開關電路110，所述反饋電路104的輸出端經限幅開關電路110、調幅電路109連接至信號放大處理電路102的反饋控制端上。所述限幅開關電路110包括一個閥值開關三極體Q3，所屬閥值開關三極體Q3的基極與反饋電路104的輸出端連接，發射極與地連接，集電極與調幅電路109連接。所述調幅電路109包括互導運算放大器LM13600，所述互導運算放大器LM13600的正極輸入端與信號放大處理電路102的輸出端連接，所述互導運算放大器LM13600的負極輸入端連接地線，輸出端與限幅開關電路110的輸出端連接後再反饋連接至信號放大處理電路102的反饋輸入端上。
[0025]當反饋電路104輸出的信號幅度過大時，限幅開關電路110的閥值開關三極體Q3導通，連接互導運算放大器LM13600輸出端的調幅電流發生變化，從而使調幅電路109向信號放大處理電路102反饋調幅信號，降低信號放大處理電路102的增益，防止功率輸出過載。假如限幅保護或者極度過熱的情況下，降低增益終止輸出，保護揚聲器，並保護了核心元器件。
[0026]進一步，還包括控制電路3，所述控制電路3包括由第一開關管Ql和第二開關管Q2組成的複合控制開關電路，所述第一開關管Ql的發射極接地，集電極連接至第二開關管Q2的基極，同時連接至二極體Dl的負極上，其中二極體Dl的正極與穩壓模塊203的負電源連接，第二開關管Q2的集電極與二極體D2的負極連接，二極體D2的正極與穩壓模塊203的正電源連接，所述第二開關管Q2的發射極與二極體Dl的負極連接，這樣，通過第一開關管Ql控制穩壓模塊203的負電源與地的連接通道，通過第二開關管Q2控制穩壓模塊203的正電源與地的連接通道，其中第二開關管Q2的基極受第一開關管Ql的控制，還包括一 AC穩壓電路31，所述AC電源輸入接口 201通過AC穩壓電路31與第一開關管Ql的基極連接，還包括一溫控器4，所述AC穩壓電路31設置有控制AC穩壓電路31輸出的對地支路32，所述對地支路32串聯有溫控器4的常閉開關SI，所述溫控器4啟動時，常閉開關SI閉合，對地支路32接地，AC穩壓電路31沒有輸出，當功放過載工作溫控器4檢測到溫度較高時，斷開溫控器4的常閉開關SI，AC穩壓電路31輸出電壓。
[0027]以下為控制電路3的詳細工作過程描述，當電路啟動時，AC電源輸入接口 201輸出電壓，由於電流需要經過整流電路202具有一定的延遲，這時穩壓模塊203還沒有輸出，溫控器4啟動需要時間，常閉開關SI斷開，這時電流經過AC穩壓電路31後輸出至第一開關管Ql的基極，使第一開關管Ql導通，這時穩壓模塊203的負電源經過二極體Dl接地，經過整流電路202整流後，穩壓模塊203正常工作，產生從地流向負電源的電流，這時第二開關管Q2導通，穩壓模塊203的正電源經過第二開關管Q2接地，因此拉低了穩壓模塊203的輸出電壓，功放電路不能工作，經過大約5秒的時間，溫控器4啟動，閉合對地支路32的常閉開關SI，這時AC穩壓電路31沒有輸出，第一開關管Ql截至，同時第二開關管Q2也截至，穩壓模塊203的正負電源對地斷開連接，穩壓模塊203正常輸出，功放正常工作，通過該設計，能讓功放電路延遲5秒正常開機，防止功放啟動時產生對電路的衝擊，有效保護功電路。當AC電源輸入接口 201出現正負波動不平衡的情況時，穩壓模塊203不能正常工作，停止功放電路的輸出。當功放電路過載工作時，溫控器4檢測到溫度過高，斷開常閉開關SI，使AC穩壓電路31有輸出讓第一開關管Ql、第二開關管Q2導通，這時穩壓模塊203的正負電源接地，停止功放電路的運行，有效保護功放電路。當正常關機時，溫控器4的常閉開關SI首先斷開，率先停止AC穩壓電路31的輸出，終止穩壓模塊203的輸出電壓，從而保護揚聲器出現直流衝擊。該電路的設置能有效提高功放電路的穩定性和安全性，大大延長的功放電路的壽命，使功放電路能正常、穩定地運行。
[0028]以上所述，只是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型並不局限於上述實施方式，只要其以相同的手段達到本實用新型的技術效果，都應屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:包括至少一組音頻放大電路(1)，和為音頻放大電路(I)供電的供電電源(2)，所述音頻放大電路(I)包括音頻輸入接口(101)、信號放大處理電路(102)、音量控制開關(103)、反饋電路(104)、偏置調節電路(105)、接地集電極功放電路(106)和音頻輸出電路(107)，所述音頻輸入接口( 101 )、信號放大處理電路(102)、音量控制開關(103)、反饋電路(104)、接地集電極功放電路(106)和音頻輸出電路(107 )依次連接，所述接地集電極功放電路(106 )的輸出端與反饋電路(104 )的反饋輸入端連接，所述接地集電極功放電路(106)包括多組由NPN功放三極體(T2)、PNP功放三極體(T3)組成的功率放大器(111)，所述反饋電路(104)的輸出端分別與NPN功放三極體(T2)和PNP功放三極體(T3)的基極連接，所述PNP功放三極體(T3)、NPN功放三極體(T2)的發射極分別與音頻輸出電路(107)的正負輸出端連接，所述PNP功放三極體(T3)、NPN功放三極體(T2)的集電極均連接地線，所述偏置調節電路(105)用於調節接地集電極功放電路(106)的偏置電壓，所述偏置調節電路(105)包括用於調節PNP功放三極體(T3)偏置電壓的第一可調偏置電阻(VRl)和用於調節NPN功放三極體(T2)偏置電壓的第二可調偏置電阻(VR2)，所述反饋電路(104)的輸出端與PNP功放三極體(T3)的基極之間通過第一可調偏置電阻(VRl)連接地線，所述反饋電路(104)的輸出端與NPN功放三極體(T2)的基極之間通過第二可調偏置電阻(VR2)連接地線。
2.根據權利要求1所述的一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:所述反饋電路(104)的輸出端分別通過推動管(Tl)與PNP功放三極體(T3)、NPN功放三極體(T2)的基極連接，所述第一可調偏置電阻(VRl)和第二可調偏置電阻(VR2)的分別設置於推動管(Tl)與反饋電路(104)的輸出端之間。
3.根據權利要求1所述的一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:所述的功率放大器(111)設置有4組。
4.根據權利要求1所 述的一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:所述供電電源(2 )包括AC電源輸入接口( 201)、整流電路(202 )和用於為音頻放大電路(I)提供正負電源的穩壓模塊(203)，所述AC電源輸入接口(201)、整流電路(202)和穩壓模塊(203)依次連接。
5.根據權利要求1所述的一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:所述音頻放大電路(I)還包括限幅控制電路(108)，所述限幅控制電路(108)包括調幅電路(109)和限幅開關電路(110)，所述反饋電路(104)的輸出端經限幅開關電路(110)、調幅電路(109)連接至信號放大處理電路(102)的反饋控制端上。
6.根據權利要求5所述的一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:所述限幅開關電路(110)包括一個閥值開關三極體(Q3)，所屬閥值開關三極體(Q3)的基極與反饋電路(104)的輸出端連接，發射極與地連接，集電極與調幅電路(109)連接。
7.根據權利要求5所述的一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:所述調幅電路(109)包括互導運算放大器(LM13600)，所述互導運算放大器(LM13600)的正極輸入端與信號放大處理電路(102)的輸出端連接，所述互導運算放大器(LM13600)的負極輸入端連接地線，輸出端與限幅開關電路(110)的輸出端連接後再反饋連接至信號放大處理電路(102)的反饋輸入端上。
8.根據權利要求4所述的一種接地集電極輸出功放電路，其特徵在於:還包括控制電路(3)，所述控制電路(3)包括由第一開關管(Ql)和第二開關管(Q2)組成的複合控制開關電路，所述第一開關管(Ql)的發射極接地，集電極連接至第二開關管(Q2)的基極，同時連接至二極體Dl的負極上，其中二極體Dl的正極與穩壓模塊(203)的負電源連接，第二開關管(Q2)的集電極與二極體D2的負極連接，二極體D2的正極與穩壓模塊(203)的正電源連接，所述第二開關管(Q2)的發射極與二極體Dl的負極連接，還包括一 AC穩壓電路(31)，所述AC電源輸入接口( 201)通過AC穩壓電路(31)與第一開關管(Ql)的基極連接，還包括一溫控器(4)，所述AC穩壓電路(31)設置有控制AC穩壓電路(31)輸出的對地支路(32)，所述對地支路(32)串聯有溫 控器(4)的常閉開關(SI)。
【文檔編號】H03F3/45GK203827300SQ201420079371
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】黃健青 申請人:恩平市金馬士音頻設備有限公司