一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路制造技术

本实用新型专利技术涉提出一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，其主要包括场效应管互补输出支路、第一场效应管偏置支路、第二场效应管偏置支路、第一分压管组支路、第二分压管组支路、第一分压管组偏置支路和第二分压管组偏置支路；其中第一分压管组支路及第二分压管组支路能够承受大部分的电压及耗散功率，从而可去除场效应管互补输出支路输出端的源极电阻，实现低输出阻抗，拥有大的电流输出能力和高耐压的大功率互补输出。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及基于半导体元件的互补输出电路领域，尤其涉一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路。
技术介绍
互补输出电路是一种常见的输出电路，尤其是在音频功率放大器的输出级占据着主流地位，其通常结合半导体元件，例如场效应管、三极管等设计而成。其中，场效应管为电压控制元件，比三极管更易于驱动，所以在近期的新产品中更受到音频功率放大器设计师们的青睐。大的输出功率(例如50瓦以上纯甲类输出，或70-700瓦甚至更高的甲乙类输出)通常需要非常大的电流输出能力。然而，在追求更大的输出电流的过程中，往往会碰到以下四个问题：1、大电流的场效应管作为互补输出时，在栅极电压不变的情况下，电流会随场效应管的温度升高而增大，进而温度变得更高，形成正反馈，很容易烧毁作为功率输出的场效应管。所以一般会在两个互补的场效应管的源极之间增加电阻作为电流负反馈，以稳定其电流。然而这仅是妥协的方案，因为这样会提高输出阻抗，抑制最大电流输出，增加损耗。更好的设计应该是采用无源极电阻输出，同时能保证电流的稳定。2、大电流的场效应管耐压通常比较低，按照传统的互补输出设计，并不能把供电电压提升到大功率输出的需求电压。尤其是音频功率放大器，作为负载的喇叭，市面上的产品的标称阻抗是确定的，通常为4欧姆到8欧姆。在负载不变的情况下，仅仅有大电流输出能力是不够，还要有足够的电压，才能输出大功率，否则富余的电流输出能力并没有被实际用上。3、大电流的场效应管，栅-源电容(Cgs)、栅-漏电容(Cgd)和漏-源电容(Cds)通常都比较大。这就降低了输出的响应频率，也提高了对作为信号输入的驱动电路的要求。4、为了增加输出功率，通常会采用多管并联的方式。一般的互补输出电路，为了获得更佳的性能，会进行晶体管(场效应管)配对，但由于晶体管的离散性比较大，配对数量越大，配对精度要求越高，那么配对的难度就越大。需要从成千上万对晶体管里面，才能挑出几十对符号要求的，成本大大提高。
技术实现思路
基于以上问题，本技术提供一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，同时 拥有大的电流输出能力和高耐压的大功率互补输出。本技术提出的一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，包括场效应管互补输出支路、第一场效应管偏置支路、第二场效应管偏置支路、第一分压管组支路、第二分压管组支路、第一分压管组偏置支路、第二分压管组偏置支路；其中，场效应管互补输出支路包括互补的第一场效应管输出支路和第二场效应管输出支路，二者的源极端之间相互连接作为互补输出信号端；第一场效应管偏置支路连接在第一场效应管输出支路的栅极端，为第一场效应管输出支路提供偏置电压；第二场效应管偏置支路连接在第二场效应管输出支路的栅极端，为第二场效应管输出支路提供偏置电压；第一场效应管偏置支路和第二场效应管偏置支路之间相互连接作为输入信号端；第一分压管组支路的漏极端接入正电源，第一分压管组支路的源极端与第一场效应管输出支路的漏极端相连接，对第一场效应管输出支路的漏源电压进行分压；第一分压管组偏置支路连接在第一分压管组支路的栅极端，为第一分压管组偏置支路提供偏置电压；第二分压管组支路的漏极端接入负电源，第二分压管组支路的源极端与第二场效应管输出支路的漏极端相连接，对第二场效应管输出支路的漏源电压进行分压；第二分压管组偏置支路连接在第二分压管组支路的栅极端，为第二分压管组偏置支路提供偏置电压。在本技术的其中一优选方案中，还包括钳位保护支路，所述钳位保护支路连接在所述输入信号端和互补输出信号端之间。在本技术的其中一优选方案中，还包括第一恒流源和第二恒流源；所述第一恒流源的输出端与所述第一分压管组偏置支路的输入端连接；所述第二恒流源的输入端与所述第二分压管组偏置支路的输出端连接。在本技术的其中一优选方案中，还包括第三恒流源和第四恒流源；所述第三恒流源的输出端与所述第一场效应管偏置支路的输入端连接；所述第四恒流源的输入端与所述第二场效应管偏置支路的输出端连接。在本技术的其中一优选方案中，第一场效应管输出支路包括N型场效应管Q4以及连接在N型场效应管Q4栅极的电阻R5；N型场效应管Q4的栅极、漏极、源极对应的连接端分别为第一场效应管输出支路的栅极端、漏极端和源极端；第二场效应管输出支路包括P型场效应管Q5以及连接在P型场效应管Q5栅极的电阻R8；P型场效应管Q5的栅极、漏极、源极对应的连接端分别为第二场效应管输出支路的栅极端、漏极端和源极端。在本技术的其中一优选方案中，第一场效应管偏置支路包括电阻R4、电阻R6、热 敏电阻NTC1以及耦合电容C2；耦合电容C2的第一端连接电阻R5的输入端；电阻R4的输入端与耦合电容C2的第一端连接且用于连接正电流；所述电阻R6和热敏电阻NTC1并联成第一热敏支路，第一热敏支路的输入端与输出端分别与电阻R4的输出端、耦合电容C2的第二端连接；第二场效应管偏置支路包括电阻R9、电阻R7、热敏电阻NTC2以及耦合电容C3；耦合电容C3的第二端连接电阻R8的输入端；电阻R9的输出端与耦合电容C3的第二端连接且用于连接负电流；所述电阻R7和热敏电阻NTC2并联成第二热敏支路，第二热敏支路的输出端与输入端分别与电阻R9的输入端、耦合电容C3的第一端连接；所述输入信号端包括第一信号输入端；所述第一热敏支路的输出端与所述第二热敏支路的输入端之间相互连接作为所述第一信号输入端。在本技术的其中一优选方案中，第一分压管组支路包括若干组相互并联的第一分压支路；第二分压管组支路包括若干组相互并联的第二分压支路。在本技术的其中一优选方案中，所述第一分压支路包括N型场效应管Q1以及连接在N型场效应管Q1栅极的电阻R1；N型场效应管Q1的栅极、漏极、源极对应的连接端分别为第一分压管组支路的栅极端、漏极端和源极端；所述第二分压支路包括P型场效应管Q6以及连接在P型场效应管Q6栅极的电阻R10；P型场效应管Q6的栅极、漏极、源极对应的连接端分别为第二分压管组支路的栅极端、漏极端和源极端。在本技术的其中一优选方案中，第一分压管组偏置支路包括并联的稳压管D1和耦合电容C1；其中，稳压管D1的阴极与耦合电容C1的第一端连接，稳压管D1的阳极与耦合电容C1的第二端连接；第二分压管组偏置支路包括并联的稳压管D2和耦合电容C4；其中，稳压管D2的阴极与耦合电容C4的第一端连接，稳压管D2的阳极与耦合电容C2的第二端连接。在本技术的其中一优选方案中，所述输入信号端还包括第二信号输入端；稳压管D1和耦合电容C1的并联输出端与稳压管D2和耦合电容C4的并联输入端之间相互连接作为所述第二信号输入端。本技术提出的一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路至少具备以下有益效果：1、由于第一分压管组支路、第二分压管组支路的存在，使得场效应管互补输出支路的输出管(场效应管)在大电流输出的时候，耗散功率并不大，不容易导致温度正反馈，因此 可去除(场效应管互补输出支路)输出端的源极电阻，实现低输出阻抗，且拥有大的电流输出能力和高耐压的大功率互补输出。2、由于大跨导的场效应管的温度特性更明显，如果没有稳定的电路设计，在大功率场合去除源极电阻的情况下是不能选用大跨导场效应管的，而本技术则可使用大跨导场效应管作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，其特征在于，包括场效应管互补输出支路、第一场效应管偏置支路、第二场效应管偏置支路、第一分压管组支路、第二分压管组支路、第一分压管组偏置支路、第二分压管组偏置支路；其中，场效应管互补输出支路包括互补的第一场效应管输出支路和第二场效应管输出支路，二者的源极端之间相互连接作为互补输出信号端；第一场效应管偏置支路连接在第一场效应管输出支路的栅极端，为第一场效应管输出支路提供偏置电压；第二场效应管偏置支路连接在第二场效应管输出支路的栅极端，为第二场效应管输出支路提供偏置电压；第一场效应管偏置支路和第二场效应管偏置支路之间相互连接作为输入信号端；第一分压管组支路的漏极端接入正电源，第一分压管组支路的源极端与第一场效应管输出支路的漏极端相连接，对第一场效应管输出支路的漏源电压进行分压；第一分压管组偏置支路连接在第一分压管组支路的栅极端，为第一分压管组偏置支路提供偏置电压；第二分压管组支路的漏极端接入负电源，第二分压管组支路的源极端与第二场效应管输出支路的漏极端相连接，对第二场效应管输出支路的漏源电压进行分压；第二分压管组偏置支路连接在第二分压管组支路的栅极端，为第二分压管组偏置支路提供偏置电压。...

【技术特征摘要】
1.一种低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，其特征在于，包括场效应管互补输出支路、第一场效应管偏置支路、第二场效应管偏置支路、第一分压管组支路、第二分压管组支路、第一分压管组偏置支路、第二分压管组偏置支路；其中，场效应管互补输出支路包括互补的第一场效应管输出支路和第二场效应管输出支路，二者的源极端之间相互连接作为互补输出信号端；第一场效应管偏置支路连接在第一场效应管输出支路的栅极端，为第一场效应管输出支路提供偏置电压；第二场效应管偏置支路连接在第二场效应管输出支路的栅极端，为第二场效应管输出支路提供偏置电压；第一场效应管偏置支路和第二场效应管偏置支路之间相互连接作为输入信号端；第一分压管组支路的漏极端接入正电源，第一分压管组支路的源极端与第一场效应管输出支路的漏极端相连接，对第一场效应管输出支路的漏源电压进行分压；第一分压管组偏置支路连接在第一分压管组支路的栅极端，为第一分压管组偏置支路提供偏置电压；第二分压管组支路的漏极端接入负电源，第二分压管组支路的源极端与第二场效应管输出支路的漏极端相连接，对第二场效应管输出支路的漏源电压进行分压；第二分压管组偏置支路连接在第二分压管组支路的栅极端，为第二分压管组偏置支路提供偏置电压。2.根据权利要求1所述的低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，其特征在于，还包括钳位保护支路，所述钳位保护支路连接在所述输入信号端和互补输出信号端之间。3.根据权利要求1所述的低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，其特征在于，还包括第一恒流源和第二恒流源；所述第一恒流源的输出端与所述第一分压管组偏置支路的输入端连接；所述第二恒流源的输入端与所述第二分压管组偏置支路的输出端连接。4.根据权利要求3所述的低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，其特征在于，还包括第三恒流源和第四恒流源；所述第三恒流源的输出端与所述第一场效应管偏置支路的输入端连接；所述第四恒流源的输入端与所述第二场效应管偏置支路的输出端连接。5.根据权利要求1至4任一项所述的低输出阻抗的大功率场效应管互补输出电路，其特征在于，第一场效应管输出支路包括N型场效应管Q4以及连接在N型场效应管Q4栅极的电阻R5；N型场效应管Q4的栅极、漏极、源极对应的连接端分别为第一场效应管输出支路的栅极端、漏极端和源极端；第二场效应管输出支路包括P型场效应管Q5以及连接在P型场效应管Q5栅极的电阻R8；P型场效应管Q5的栅极、漏极、源极对应的连接端分别为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广斌，
申请(专利权)人：广州时艺音响科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44