音频放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种结构简单、工作稳定的音频放大器，包括供电电源、电流源、镜像电流源、输入网络、差分互补输入级、负反馈网络、温度补偿及输出级静态电流调整网络、输出缓冲级、输出级；音频由输入级电路输入，电压信号变成电流信号，该电流信号经电流传输级电路传输到电流、电压变换电路，转变成电压信号，该电压信号经驱动电路和输出电路输出。电流模式电路可以解决电压模式电路所遇到的一些问题，在转换速度、频带带宽、动态范围、噪声及失真度等方面获得更优良的性能，在音频领域可以完全取代电压模式的电子电路。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种音频放大器。
技术介绍
目前人们习惯于采用电压而不是电流作为信号，并通过处理电压信号来设计音频放大器。由于传统的电压型放大电器它的_3db闭环带宽与闭环增益的乘积是常数，当带宽向高频区域扩展时，增益成比例下降，并造成放大器工作不稳定，易自激。它在处理信号时由于电路内部各节点电压摆幅大，对晶体管极间电容充放电时间长，从而造成输出电压的转换速率很低。由于电压型放大器内部结构为多级电压放大，因此造成多级电压、电流，电流、电压变换，电路结构复杂，失真加大。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供一种电流模式跨导线性音频放大器。本技术的目的是这样实现的一种音频放大器，供电电源为VCC正电源端、VEE负电源端；放大器输入级为差分互补架构，差分互补输入级正电源一侧分别接镜像电流源C的低阻端B3和镜像电流源E的低阻端B5 ;差分互补输入级负电源一侧分别接镜像电流源D的低阻端B4和镜像电流源F的低阻端B7 ；电流源1、电流源J接入差分互补输入级为差分互补输入级提供偏置横流；镜像电流源C的高阻端A3与镜像电流源D的高阻端A4通过放大器温度补偿、输出级静态电流调整网络相连接构成电压放大级；镜像电流源E的高阻端A5与镜像电流源H的低阻端B6相连接构成电流传输级，镜像电流源H的高阻端A6与三极管Q16的发射极连接构成电流源负载射极跟随器；镜像电流源F的高阻端A7与镜像电流源G的低阻端B8相连接构成电流传输级，镜像电流源G的高阻端AS与三极管Q20的发射极连接构成电流源负载射极跟随器；输出缓冲级输入端一端与三极管Q16的发射极相连接、另一端与三极管Q20的发射极相连接；输出级与输出缓冲级相连接；三极管Q29用来平衡镜像电流源C的低阻端B3与镜像电流源E的低阻端B5之间的电位差；三极管Q30用来平衡镜像电流源D的低阻端B4与镜像电流源F的低阻端B7之间的电位差；三极管Q16的集电极与正电源连接，基极与电压放大级连接；三极管Q20的集电极与负电源连接，基极与电压放大级连接；镜像电流源C高阻端A3的三极管Q7的基极和集电极之间接电容C3 ；镜像电流源D高阻端A4的三极管Q9的基极和集电极之间接电容C4 ;镜像电流源G高阻端A8的三极管Q19的基极和集电极之间接电容C5 ;镜像电流源H高阻端A6的三极管Q17的基极和集电极之间接电容C6 ;输出级与差分互补输入级负输入端连接有负反馈网络。镜像电流源E的低阻端B5与镜像电流源C的低阻端B3之间连接有电容Cl ;镜像电流源F的低阻端B7与镜像电流源D的低阻端B4之间连接有电容C2。所述镜像电流源E的低阻端B5与所述电容Cl之间还可通过二极管连接，所述镜像电流源F的低阻端B7与所述电容C2之间可通过另一个二极管连接；它是利用二极管上O. 6V的压降，使镜像电流源E的低阻端B5与镜像电流源C的低阻端B3之间和镜像电流源F的低阻端B7与镜像电流源D的低阻端B4之间的电位平衡，进一步稳定电路的工作状态。所以上述二极管也可以用采三极管，其具体连接方式为所述镜像电流源E的低阻端B5与所述电容Cl之间通过三极管Q29连接，其中所述三极管Q29的发射极接所述镜像电流源E的低阻端B5，所述三极管Q29的集电极与基极接所述电容Cl ;所述镜像电流源F的低阻端B7与所述电容C2之间通过三极管Q30连接，其中所述三极管Q30的发射极接所述镜像电流源F的低阻端B7，所述三极管Q30的集电极和基极接所述电容C2。电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6起到稳定放大器工作防止放大器自激作用。工作原理当差分互补输入级正输入端电位升高镜像电流源C的低阻端B3电位降低、镜像电流源C的高阻端A3电位升高，同时镜像电流源D的低阻端B4电位升高、镜像电流源D的高阻端A4电位升高，镜像电流源C的高阻端A3三极管集电极电流加大、镜像电流源D的高阻端A4三极管集电极电流减小，最后电压放大级电位升高，理论上放大器在没有接有负反馈网络的前提下其开环增益为无穷大。当差分互补输入级正输入端电位升高镜像电流源E的低阻端B5电位升高低阻端B5三极管集电极电流减小高阻端A5三极管集电极电流减小，同时镜像电流源H的低阻端B6三极管集电极电流减小高阻端A6三极管集电极电流减小；差分互补输入级正输入端电位升高镜像电流源F的低阻端B7电位降低低阻端B7三极管集电极电流增加高阻端A7三极管集电极电流增加，同时镜像电流源G的低阻端B8三极管集电极电流增加高阻端AS三极管集电极电流增加。镜像电流源E与镜像电流源H连接、镜像电流源F与镜像电流源G连接构成电流传输级其作用是减小输出缓冲级晶体管结电容充放电时间从而拓宽音频放大器的频响。当差分互补输入级正输入端电位降低音频放大器工作过程为上述的逆过程。最后完成音频信号的放大。由于采用了本技术所述的技术方案，本放大器除电流-电压变换级和电压-电流变换级有大的摆幅外，其它各节点电压摆幅极小，足见它的速度极高。就其内部结构来看，由于电流在传输过程中，中间无电阻，这样又降低了其本底噪音。而且结构简单实用。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术所述音频放大器的一个实施例的具体电路图。图2是图1的简化方框原理图。具体实施方式结合图1和图2，所述音频放大器，供电电源为VCC正电源端、VEE负电源端；放大器输入级为差分互补架构，差分互补输入级正电源一侧分别接镜像电流源C的低阻端B3和镜像电流源E的低阻端B5 ;差分互补输入级负电源一侧分别接镜像电流源D的低阻端B4和镜像电流源F的低阻端B7 ；电流源1、电流源J接入差分互补输入级为差分互补输入级提供偏置横流(本实施例中的电流源实际上可以用电压源连接电阻的方式实现代换，只是这种代换产生的偏置横流容易受电压源电压波动、电阻的温度飘移等因素影响，所以一般不建议使用)；镜像电流源C的高阻端A3与镜像电流源D的高阻端A4通过放大器温度补偿、输出级静态电流调整网络相连接构成电压放大级；镜像电流源E的高阻端A5与镜像电流源H的低阻端B6相连接构成电流传输级，镜像电流源H的高阻端A6与三极管Q16的发射极连接构成电流源负载射极跟随器；镜像电流源F的高阻端A7与镜像电流源G的低阻端B8相连接构成电流传输级，镜像电流源G的高阻端A8与三极管Q20的发射极连接构成电流源负载射极跟随器；输出缓冲级输入端一端与三极管Q16的发射极相连接、另一端与三极管Q20的发射极相连接；输出级与输出缓冲级相连接；三极管Q29用来平衡镜像电流源C的低阻端B3与镜像电流源E的低阻端B5之间的电位差；三极管Q30用来平衡镜像电流源D的低阻端B4与镜像电流源F的低阻端B7之间的电位差；三极管Q16的集电极与正电源连接，基极与电压放大级连接；三极管Q20的集电极与负电源连接，基极与电压放大级连接；电容Cl分别与镜像电流源C的低阻端B3和镜像电流源E的低阻端B5经过Q29连接；电容C2分别与镜像电流源D的低阻端B4和镜像电流源F的低阻端B7经过Q30连接，电容C3分别与镜像电流源C高阻端A3内的三极管Q7的基极和集电极连接；电容C4分别与镜像电流源D高阻端A4内的三极管Q9的基极和集电极连接，电容C5分别与镜像电流源G高阻端AS内的三极管Q19的基极和集电极连接；电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频放大器，包括供电电源(VCC、VEE)、电流源(I、J)、镜像电流源(C、D、E、F、G、H)、输入网络、差分互补输入级、负反馈网络、温度补偿及输出级静态电流调整网络、输出缓冲级、输出级；其特征在于所述差分互补输入级正电源一侧分别接镜像电流源(C)的低阻端(B3)和镜像电流源(E)的低阻端(B5)，差分互补输入级负电源一侧分别接镜像电流源(D)的低阻端(B4)和镜像电流源(F)的低阻端(B7)；镜像电流源(C)的高阻端(A3)与镜像电流源(D)的高阻端(A4)连接所述温度补偿及输出级静态电流调整网络；镜像电流源(E)的高阻端(A5)与镜像电流源(H)的低阻端(B6)相连接；镜像电流源(F)的高阻端(A7)与镜像电流源(G)的低阻端(B8)相连接；镜像电流源(C)高阻端(A3)的三极管(Q7)的基极和集电极之间接电容(C3)；镜像电流源(D)高阻端(A4)的三极管(Q9)的基极和集电极之间接电容(C4)；镜像电流源(G)高阻端(A8)的三极管(Q19)的基极和集电极之间接电容(C5)；镜像电流源(H)高阻端(A6)的三极管(Q17)的基极和集电极之间接电容(C6)。

【技术特征摘要】
1.一种音频放大器，包括供电电源(VCC、VEE)、电流源(1、J)、镜像电流源(C、D、E、F、G、H)、输入网络、差分互补输入级、负反馈网络、温度补偿及输出级静态电流调整网络、输出缓冲级、输出级；其特征在于所述差分互补输入级正电源一侧分别接镜像电流源(C)的低阻端(B3)和镜像电流源(E)的低阻端(B5)，差分互补输入级负电源一侧分别接镜像电流源(D)的低阻端(B4)和镜像电流源(F)的低阻端(B7);镜像电流源(C)的高阻端(A3)与镜像电流源(D)的高阻端(A4)连接所述温度补偿及输出级静态电流调整网络；镜像电流源(E)的高阻端(A5)与镜像电流源⑶的低阻端(B6)相连接；镜像电流源(F)的高阻端(A7)与镜像电流源(G)的低阻端(B8)相连接；镜像电流源(C)高阻端(A3)的三极管(Q7)的基极和集电极之间接电容(C3);镜像电流源⑶高阻端(A4)的三极管(Q9)的基极和集电极之间接电容(C4);镜像电流源(G)高阻端(A8)的三极管(Q19)的基极和集电极之间接电容(C5);镜像电流源(H)高阻端(A6)的三极管(Q17)的基极和集电极之间接电容(C6)。2.根据 权利要求1所述音频放大器，其特征在于所述供电电源为正电源端(VCC)和负电源端(VEE)。3.根据权利要求1所述音频放大器，其特征在于所述负反馈网络连接在所述输出级和差分互补输入级的负输入端之间。4.根据权利要求1所述音频放大器，其特征在于所述镜像电流源(E)的低阻端(B5)与所述差分互补输入级正电源一侧通过二极管连接；所述镜像电流源(F)的低阻端(B7)与所述差分互补输入级负电源一侧通过另一个二极管连接。5.根据权利要求1所述音频放大器，其特征在于所述温度补偿及输出级静态电流调整网络连接在所述镜像电流源(C)的高阻端(A3)与镜像电流源(D)的高阻端(A4)之间。6.根据权利要求1所述音频放大器，其特征在于所述镜像电流源(E)的高阻端(A5)与镜像电流源(H)的低阻端(B6)相连接构成电流传输级，所述镜像电流源(H)的高阻端(A6)与三极管(Q16)的发射极连接构成电流源负载射极跟随器；所述镜像电流源(F)的高阻端(A7)与镜像电流源(G)的低阻端(B8)相连接构成电流传输级；所述镜像电流源(G)的高阻端(AS)与三极管(Q20)的发射极连接构成电流源负载射极跟随器；所述输出缓冲级输入端一端与三极管(Q16)的发射极相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪波，
申请(专利权)人：刘洪波，
类型：实用新型
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