本发明专利技术提供一种放大电路中功放管的动态性能优化方法及装置，通过增加或减少功放管基极电流，实现放大管动态性能的优化，包括：减去基极电流中造成存储电荷累积和增加有利于存储电荷释放的分量，使其达到不影响正常工作的最小值；或在功放管临近及已经截止的状态下，提供并保持不小于截止电流的基极电流使功放管处于放大区间。相对于传统的处理方法不需要选择价格昂贵且选型范围有限的高性能功放管，降低了功放电路的整体设计难度。大大降低了功放电路对负载特性，工作频段范围等多种因素的苛刻要求，提高了电路的通用性和鲁棒性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种放大电路中功放管的动态性能优化 方法，同时还公布了与该方法相适应的电路装置，属于电子电路
技术介绍
功率放大电路(功放电路)中，功率放大三极管(功放管)动态性能的好坏，对整个功放电路的性能有决定性的影响。其中，功放电路在输出电流换向时，需要功放管导通和关断。这就会受到功率管自身的存储时间和导通时间的限制，带来响应上的滞后。不但造成输出信号波形的畸变和响应的延时，限制工作频率，还会降低效率。另外如果功放管由于电路结构或负载等因素进入饱和区间，也会在工作时遇到上述同样的问题。现有的一种较为典型的放大电路，参照图1，由电阻R1，稳压管Zl，NPN功放管Ql 和PNP三极管Q2组成，其中，Rl 一端连接输入信号，另一端连接Q2的基极，Q2的射极连接正电源VCC +，集电极连接Zl负端，Zl正端则连接Ql的基极，Ql的射极连接电源地，集电极作为输出；其中，驱动信号输入范围是0 — VCC + ；通过串联的电阻Rl转换为相应的基极电流进入与之相连的三极管Q2的基极，Q2的集电极电流经过稳压管Zl后进入功放管Ql 的基极，Ql的集电极电流就成为放大电路的输出。在实际中，高性能的功放电路往往要依赖性能优良的功放管以及与之特性相匹配的补偿电路来实现。不但实现成本较高，电路设计难度大。而且应用条件比较苛刻，限制了电路的通用性和鲁棒性。在一些特定的应用中，比如脉冲恒流输出的电流源。甚至难以实现频率高，占空比小，幅值大，电流波形是理想方波的输出。因此，需要一种可以优化放大管动态性能的方法。
技术实现思路
本专利技术公开一种放大电路中功放管的动态性能优化方法，解决了功率放大电路中因功放管性能不佳造成输出信号的波形畸变和响应延时等问题。本专利技术还提供了实现上述功放管优化方法的装置。为实现本专利技术放大电路中功放管的动态性能优化方法，采用以下技术解决方案 通过增加或减少功放管基极电流，实现放大管动态性能的优化，包括减去基极电流中造成存储电荷累积和增加有利于存储电荷释放的分量，使其达到不影响正常工作的最小值 (可以为负值);或在功放管临近及已经截止的状态下，提供并保持不小于截止电流的基极电流使功放管处于放大区间。在功放管趋近于饱和区间状态下，在放大电路的功放管基极处连接一个饱和限制电路来分流部分造成存储电荷累积的基极电流，通过反馈控制功放管集电极到射极的电压值，防止这个电压值接近饱和压降。所述的放大电路中功放管的动态性能优化方法，其特征在于在功放管向截止区间过渡状态下，当功放管的基极电流处于驱动电路动态范围的下限时，在放大电路的功放管基极处连接一个关断优化电路来产生有利于存储电荷释放的基极电流(可以为负值)，实现功放管关断特性的优化；在功放管基极处提供一个电压幅度和电流强度都不大于功放管可以承受的安全上限的反向脉冲，直到存储电荷被充分释放或者功放管需要再次导通时结束。 所述的放大电路中功放管的动态性能优化方法，其特征在于在功放管趋近于或已经进入截止区间状态下；在放大电路的功放管基极处连接一个放大区间维持电路来维持可能提供给基极的电流上限不小于截止电流值，实现功放管导通过程的优化。控制功放管的基极电流不小于基极截止电流值，使功放管在需要输出更大的电流前保持在或者恢复到放大区间。实现本专利技术所述放大电路中功放管的动态性能优化的装置，其特征在于在放大电路的功放管基极连接一个饱和限制电路，饱和限制电路由二极管D 1、二极管D2、PNP三极管Q3构成；其中，Dl的正极连接放大电路驱动管的集电极，负极连接Q3的射极，Q3的集电极连接电源地，Q3基极连接D2的正极，D2的负极连接放大电路功放管的集电极为输出端。所述放大电路中功放管的动态性能优化装置，其特征在于在放大电路的功放管基极连接一个关断优化电路，关断优化电路由单稳态触发模块、 电阻R2、稳压管Z2、NPN三极管Q4构成，单稳态模块的输入连接放大电路驱动信号输入，输出串联R2后连接到Z2的负端；Q4的基极连接Z2的正端，Q4的射极连接负电源VCC-，Q4的集电极连接放大电路功放管的基极。所述放大电路中功放管的动态性能优化装置，其特征在于在放大电路的功放管基极连接一个用于维持功放管处于放大区间的电阻R3，其一端连接放大电路驱动管的基极，一端连接电源地。本专利技术的积极效果在于通过增加或减少功放管基极电流，实现放大管动态性能的优化。相对于传统的处理方法，不但不需要选择价格昂贵且选型范围有限的高性能功放管。还降低了功放电路的整体设计难度。大大降低了功放电路对负载特性，工作频段范围等多种因素的苛刻要求，提高了电路的通用性和鲁棒性。在一些比较苛刻的应用中，甚至可以实现传统方案难以实现的效果。比如，对于脉冲恒流输出的电流源。传统方法就难以实现频率高，占空比小，幅值大，电流波形是理想方波的输出。往往发热严重，波形失真。应用本方法可以较好地解决上述问题。附图说明图1为现有技术的基本放大电路原理图； 图2为本专利技术实施例1电路原理图3为本专利技术实施例2电路原理图； 图4为本专利技术实施例3电路原理图； 图5为本专利技术实施例4电路原理图； 图6为本专利技术实施例5电路原理图。具体实施方式通过以下实施例进一步举例描述本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术，在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本专利技术的权利要求范围之内。实施例 1根据图2，包括限制饱和区间，释放存储电荷，维持放大区间，三种优化方法的实例电路；图中电路在原放大电路的基础上增加了饱和限制电路，关断优化电路以及维持放大区间的电阻R 3，其中，饱和限制电路是由二极管D 1、二极管D 2、PNP三极管Q 3构成； 其中，D 1的正极连接Q 2的集电极，负极连接Q 3的射极，Q 3的集电极连接电源地，基极连接D 2的正极，D 2的负极连接Q 1的集电极也就是输出；关断优化电路由单稳态触发模块、电阻R 2、稳压管Z 2、NPN三极管Q 4构成，单稳态模块的输入连接驱动信号输入，输出串联R 2后连接到Z 2的负端。Q4的基极连接Z 2的正端，射极连接负电源V C C 一，集电极连接Q 1的基极；以及维持放大区间的电阻R 3，一端连接Q 2的基极，一端连接电源地；共同组成。当功放管Q 1接近饱和时，集电极电压较低，造成D l、D2iPQ 3导通，Q 2的部分输出电流将通过D 1和Q 3释放到电源地。造成功放管Q 1的基极电流减小，输出电压升高。形成负反馈，最终使输出电压达到适当值。此时功放管Q 1处于响应速度较高的放大区间。在实验中，此部分电路可以使同等条件下Q 1的集电极电压上升响应时间缩短约 8 O %。当功放管Q 1向截止区间过渡时，驱动信号电压接近V C C +，触发单稳态触发模块，其输出电压脉冲在R 2和Z 2上形成电流流入Q 4基极，使Q 4导通。其集电极电流是Q 1和Q 2可承受的安全反向电流，Q 4的射极连接的负电源电压V C C—是Q 1基极可承受的安全负电压。脉冲持续的时间足够功放管Q 1释放完存储电荷进入截止状态。 单稳态模块输出电压脉冲后，输出电压为零，此时，电压不足以让Z 2导通，因此Q 4截止。 功放电路恢复正常状态。在实验中，此部分电路可以使同等条件下Q 1的关断时间缩本文档来自技高网...
【技术保护点】
值）；或在功放管临近及已经截止的状态下，提供并保持不小于截止电流的基极电流使功放管处于放大区间。１．一种放大电路中功放管的动态性能优化方法，其特征在于是通过以下方法实现的：通过增加或减少功放管基极电流，实现功放管动态性能的优化，包括：减去基极电流中造成存储电荷累积和增加有利于存储电荷释放的分量，使其达到不影响正常工作的最小值（可以为负
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱炫霖，
申请(专利权)人：朱炫霖，
类型：发明
国别省市：82
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