一种可变增益音频放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可变增益音频放大器，包括电阻R1、电流跟随器和增益控制器；所述电阻R1为用于增大电流跟随器的输入阻抗；所述电流跟随器为晶体三极管共基极放大器；所述增益控制器包括输入阻抗控制器、输入电流控制器和输出阻抗控制器；所述输入阻抗控制器包括电位器RP1；所述输入电流控制器包括电位器RP2和电阻R2，其中电位器RP2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电位器RP2的另外一端接地；所述电阻R2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电阻R2的另外一端与电流跟随器的输入端连接。本实用新型专利技术设计科学合理，可以有效的对音频电路中的电压进行放大，使得电压增益可以随意调节，解决现有音频放大器中频带窄和频率特性差的问题。

A variable gain audio amplifier

The utility model discloses a variable gain audio amplifier, including resistance R1, current follower and gain controller; the resistance R1 for input impedance increases the current follower; the current follower transistor for common base amplifier; the gain control device includes an input impedance, the input current controller and controller output impedance controller; the input impedance controller comprises a potentiometer RP1; the input current controller comprises a potentiometer RP2 and a resistor R2, wherein one end of the RP2 potentiometer and input current in the input end of the controller is connected with the other end of the potentiometer RP2 grounding resistance; the end of the R2 and the input current controller is connected with the input end of the resistance. R2 and the other end is connected to the input end of current follower. The design of the utility model is scientific and reasonable, and it can effectively amplify the voltage in the audio circuit, enabling the voltage gain to be adjusted at will, and solve the problem of the narrow band and the poor frequency characteristic of the existing audio amplifier.

【技术实现步骤摘要】
一种可变增益音频放大器
本技术音频放大器械领域，具体涉及一种可变增益音频放大器。
技术介绍
现有的音频放大器，电路复杂，所用元器件众多，成本高，设计难度大。放大电路中电子管、晶体管和集成电路等都是非线性元器件，是放大电路中产生非线性失真的根源，每增加一个非线性元器件，就有可能加大非线性失真，引入负反馈虽可减小放大器的非线性失真，却不能从根本上解决问题，最好的办法是在放大电路中尽量少用非线性元件。要做到这一点必须解决两个问题：一是放大器增益要足够大；二是非线性失真要尽量小些，在不加负反馈或只加少量的负反馈时，谐波失真系数能够达到一定的要求。要同时解决这两个问题很难，通常放大电路都比较复杂。现有的晶体管音频放大器多用共射极放大电路来担任电压放大，共射电路通频带窄，一般采用大环路深度负反馈来减小失真，展宽频带；和电子管相比，晶体管有坚固耐用，体积小，重量轻放大率高等优点，其缺点是工作特性不稳定，易受温度等因素影响而产生失真甚至失控。解决办法之一是采用深度负反馈，深度的负反馈可大幅度减少了失真，所以晶体管机很容易获得高超的技术参数，但加大环路深度负反馈后，很容易产生自激和瞬态互调失真，使音质变差，从这方面来说又希望不加负反馈或只加少量的负反馈。放大器的增益越大，失真度就越高。现有的音频放大器总增益是固定不变的，播放时通过音量电位器衰减被放大的信号来取得所需音量，因此，不管是大音量还是小音量，放大器总增益是固定不变的，即使用小音量播放失真度也不会减小，若能在播放小音量时降低放大器的增益，失真度无疑会减小，很多时候人们都是用小音量在安静的环境下听音乐，此时人耳对失真比较敏感，对音质的要求比较高；而使用大音量大多是在嘈杂的环境中，对音质的要求反而不是很苛刻，失真度大一些也能接受，显然，音量小增益低、音量大时增益高才适合实际需要，现有音频放大器固定的总增益不能满足这一要求。晶体三极管共基极放大器、场效应管共栅极放大器、电子管共栅极放大器亦频宽很大，频率特性是三种基本组态中最好的，有较大的电压放大倍数，直流电流增益接近1，输出电流近似等于输入电流，故称这种工作组态为电流跟随器，良好的频率特性和较高的电压放大倍数使它能制作出优质的放大器，但至今一直不见电流跟随器单独用来做低频放大器，低频电路中用得最多的是渥尔曼电路。共基极放大电路没有电流放大作用，输出阻抗很高，有较大的电压放大倍数，输入阻抗很小，会使输入信号严重衰减，不适合作为电压放大器，但它的频宽很大，因此通常用来做宽频、高频放大器或电流缓冲器，各种教科书及各类书籍对晶体管共基极放大器、场效应管及电子管共栅极放大器的评价基本如此。如科学出版社出版周南生译[日]铃木雅臣所著的《晶体管电路设计》(上册)，该书作者在第6章拓宽频率特性(第113页)中写道：“对于共基极放大电路，由于设计上输入阻抗低，所以是难于使用的电路。……可以作为高频放大器来使用。”第6.4.4节(第126页)：“直接输入到发射极方式的共基电路，由于电路的输入阻抗为数欧那样低的值，所以它通常是难于使用的。为此，除了在高频范围，不再使用这个电路。”该书(下册)第6章栅极接地放大电路的设计(第110页)对场效应管的描述：“栅极接地放大电路与双极晶体管电路的基极接地放大电路相当，在设计上由于输入阻抗低，所以应用时有一定难度。但是它的重要特点是频率特性好，所以用作为高频电路的放大器。”第6.3.8节(第123页)：“栅极接地电路由于良好的频率特性经常用于高频电路。……由于输入阻抗低，在低频电路中应用有困难。”
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术公开了一种可变增益音频放大器，本技术结构简单，设计科学合理，可以有效的对音频电路中的电压进行放大，使得电压增益可以随意调节，解决现有音频放大器中频带窄和频率特性差的问题。本技术的技术方案：提供一种可变增益音频放大器，包括电阻R1、电流跟随器和增益控制器；所述电阻R1为用于增大电流跟随器的输入阻抗；所述电流跟随器为晶体三极管共基极放大器；所述增益控制器包括输入阻抗控制器、输入电流控制器和输出阻抗控制器；所述输入阻抗控制器包括电位器RP1；所述输入电流控制器包括电位器RP2和电阻R2，其中电位器RP2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电位器RP2的另外一端接地；所述电阻R2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电阻R2的另外一端与电流跟随器的输入端连接；所述输出阻抗控制器包括电位器RP3；所述电阻R1的一端连接信号输入端Ui，另外一端接输入阻抗控制器的输入端；所述输入阻抗控制器的输出端与输入电流控制器的输入端连接；所述输入电流控制器的输出端与电流跟随器的输入端连接；所述电流跟随器的输出端与输出阻抗控制器的输入端连接；所述输出阻抗控制器的输出端接地。进一步，所述电流跟随器可替换为场效应共栅极放大器或电子管共栅极放大器。进一步，所述电流跟随器还可替换为等效于电流跟随器的电路。进一步，所述输入阻抗控制器、输入电流控制器和输出阻抗控制器可以单独使用或者组合使用。进一步，所述电位器RP2可替换为三端器件；所述电位器RP2的滑动端为输入端，其中一个固定端与电阻R2连接，另外一个固定端与接地。进一步，所述输入阻抗控制器与输入电流控制器进行合并使用，所述电位器RP1和电位器RP2合并为RP，所述电阻R1和电阻R2合并为电阻R；所述电位器RP的一个固定端连接信号端Ui，另一个固定端接地，滑动端连接电阻R，其中电阻R的另一端与电流跟随器的输入端连接。进一步，所述增益控制器中的电位器可以替换为电子音量控制器。本技术方案的原理：因电流跟随器输入阻抗很小，会使输入信号严重衰减，不适合作为电压放大器，本专利技术增设所述电阻R1增大输入阻抗，同时用于限制最大输入电流，以防止前级的输出端与所述电流跟随器输入端短路而使放大器过载或损坏，增设所述电阻R1后使电流跟随器可以接于其他电路之后作为电压放大器使用。这个电路非常简洁，增加电压跟随器即可构成简洁的功率放大器，电路板面积小、体积小，很适用于小型设备。常见电流跟随器有晶体三极管共基极放大器、场效应管共栅极放大器及电子管共栅极放大器。偏置电压BIAS为三极管V1的基极提供偏压并使基极交流接地，使三极管V1构成共基组态；输入改为直流耦合，去掉了耦合电容C1和发射极电阻R3；当采用如图5d的偏置电路时，由于三极管V1发射极的波动电压经三极管V2反相放大后反馈到V1的基极，所以三极管V1发射极电压为极为稳定，发射极输入阻抗也变得更低。电压跟随器和带有电压跟随器作输出级的放大电路，将其输入级接地并将输出端改为输入端均可改成电流跟随器，两只NPN型晶体三极管达林顿电路改成的电流跟随器，信号经限流电阻R1加到三极管V1的发射极，偏置电压BIAS为三极管V2的基极提供偏压并使基极交流接地，三极管V2的发射极和V1的基极也等效为交流接地，三极管V1的基极电流作为三极管V2的输入电流，三极管V1的基极电流和集电极电流均流过负载电阻R3，因为三极管V2的基极电流极小，所以可以认为这是个电流增益为1的电流跟随器。场效应管与晶体三极管组成达林顿电路也可改成电流跟随器，由于场效应管没有栅极电流，输入电流全部流过负载电阻。其他形式的达林顿电路可参照这两个例子改作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变增益音频放大器，其特征在于：包括电阻R1、电流跟随器和增益控制器；所述电阻R1为用于增大电流跟随器的输入阻抗；所述电流跟随器为晶体三极管共基极放大器；所述增益控制器包括输入阻抗控制器、输入电流控制器和输出阻抗控制器；所述输入阻抗控制器包括电位器RP1；所述输入电流控制器包括电位器RP2和电阻R2，其中电位器RP2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电位器RP2的另外一端接地；所述电阻R2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电阻R2的另外一端与电流跟随器的输入端连接；所述输出阻抗控制器包括电位器RP3；所述电阻R1的一端连接信号输入端Ui，另外一端接输入阻抗控制器的输入端；所述输入阻抗控制器的输出端与输入电流控制器的输入端连接；所述输入电流控制器的输出端与电流跟随器的输入端连接；所述电流跟随器的输出端与输出阻抗控制器的输入端连接；所述输出阻抗控制器的输出端接地。

【技术特征摘要】
1.一种可变增益音频放大器，其特征在于：包括电阻R1、电流跟随器和增益控制器；所述电阻R1为用于增大电流跟随器的输入阻抗；所述电流跟随器为晶体三极管共基极放大器；所述增益控制器包括输入阻抗控制器、输入电流控制器和输出阻抗控制器；所述输入阻抗控制器包括电位器RP1；所述输入电流控制器包括电位器RP2和电阻R2，其中电位器RP2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电位器RP2的另外一端接地；所述电阻R2的一端与输入电流控制器的输入端连接，电阻R2的另外一端与电流跟随器的输入端连接；所述输出阻抗控制器包括电位器RP3；所述电阻R1的一端连接信号输入端Ui，另外一端接输入阻抗控制器的输入端；所述输入阻抗控制器的输出端与输入电流控制器的输入端连接；所述输入电流控制器的输出端与电流跟随器的输入端连接；所述电流跟随器的输出端与输出阻抗控制器的输入端连接；所述输出阻抗控制器的输出端接地。2.根据权利要求1所述的可变增益音频放大器，其特征在于：所述电流跟随器可替换为...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦炳伦，
申请(专利权)人：韦炳伦，
类型：新型
国别省市：广西,45