一種無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于放大器【技術(shù)領(lǐng)域】的無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器，包括第一控制電路，與第一控制電路對稱設(shè)置的第二控制電路，所述第一控制電路包括基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路和功率緩沖放大電路，所述基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路包括第一效應(yīng)管、第三三極管和第五三極管、用于提供工作電流的第一恒流源電路和用于提供偏置電流的第一電流鏡電路。所述功率緩沖放大電路包括第十九三極管、二十三極管、第二十四三極管、二十七效應(yīng)管和提供驅(qū)動電流的第二恒流源電路。本發(fā)明實現(xiàn)了跟隨器在動態(tài)工作時，輸入偏置電壓與輸出偏置電壓成對等的有關(guān)系，從而使輸入信號電壓近似等于輸出到負(fù)載的電壓，實現(xiàn)信號的零失真放大。
【專利說明】—種無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于放大器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的音頻放大器當(dāng)中，末級的電壓跟隨器是其重要的組成部分，大部分的失真都與末級的電壓緩沖放大器有關(guān)，如互調(diào)失真，諧波失真等，究其原因是跟隨器的輸入電壓和輸出電壓不是正比例關(guān)系而引起的非線性失真。而造成非線性失真的原因是在輸入信號電壓時跟隨器的輸入偏置電壓不能與輸出的偏置電壓變化而變化，也既是說輸入偏置電壓與輸出偏置電壓不是對等關(guān)系，從而造成了放大器的非線性失真。而為了解決非線性失真，人們通常會引入環(huán)路負(fù)反饋電路去較正這個非線性失真，而這又會帶來包括瞬態(tài)互調(diào)失真等其它的失真，這正是造成晶體管電路冷硬、干澀，缺乏靈動，樂感呆滯，所謂“晶體管聲”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決音頻放大器中跟隨器的輸入電壓和輸出電壓不是正比例關(guān)系而引起的非線性失真問題，本發(fā)明提供一種無限制性電壓跟隨功率緩沖放大器，其跟隨器的輸入電壓與輸出電壓接近于對等的線性關(guān)系。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明所述無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器，包括第一供電電源和第二供電電源，包括第一控制電路和與第一控制電路對稱設(shè)置的第二控制電路，所述第一控制電路包括基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路和功率緩沖放大電路；
[0006]所述基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路包括第一效應(yīng)管、第三三極管和第五三極管，所述第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極連接，所述第一效應(yīng)管的源極設(shè)置有第一電阻，所述第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極間通過第一恒流源電路與第二供電電源的正極連接；所述第一電阻的另一端與第二控制電路中與第一電阻對稱設(shè)置的第二電阻連接，所述第五三極管的集電極通過第一電流鏡電路與第二供電電源的正極連接；所述第五三極管的發(fā)射極連接有第一達(dá)林頓管，所述第一達(dá)林頓管的發(fā)射極通過第十一電阻與第一電流鏡電路連接；所述第五三極管的發(fā)射極與第一達(dá)林頓管的基極間設(shè)置有第五電阻，并通過第三十電阻與地線連接；所述第三三極管能過第九二極管連接在第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極之間，所述第三三極管的發(fā)射極與第九二極管的負(fù)極連接，其集電極與第二供電電源的負(fù)極連接，其基極連接在第一電阻與第二電阻間；
[0007]所述功率緩沖放大電路包括第十九三極管、第二十三極管、第二十四三極管和第二十七效應(yīng)管，所述第十九三極管的基極與基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路的第一電流鏡電路連接，其集電極與第一供電電源的正極連接，其發(fā)射極與第二十三極管的集電極連接；所述第二十三極管的基極與第二十四三極管的集電極連接，其發(fā)射極通過第二十電阻與第二十四三極管的發(fā)射極連接，所述第二十四三極管的基極通過第二十三電阻與集電極連接，所述第十九三極管的發(fā)射極與第二十三極管的基極間設(shè)置有第二恒流源電路；所述第二十七效應(yīng)管的柵極通過第二十四電阻設(shè)置在第二恒流源電路與第二十三電阻之間，所述第二十七效應(yīng)管的漏極與第一供電電源的正極連接，其源極通過第二十七電阻與負(fù)載連接，負(fù)載另一端與地線連接；
[0008]所述第二十七電阻與負(fù)載間設(shè)置有第二十九電阻，所述第二十九電阻的另一端與第三十電阻連接；
[0009]所述第一效應(yīng)管的柵極與第二控制電路中與第一效應(yīng)管對稱的第二效應(yīng)管的柵極連接，所述第一效應(yīng)管的柵極與第二效應(yīng)管的柵極間通過第一電容與地線連接，所述第一電容還連接有第四電阻，所述第四電阻另一端與地線連接；所述電壓輸入信號通過第三電阻與第四電阻連接。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括第一調(diào)節(jié)電阻，所述第一調(diào)節(jié)電阻一端設(shè)置在第一電阻與第一效應(yīng)管的源極之間，其另一端設(shè)置在第二電阻與第二控制電路中與第一效應(yīng)管對稱的第二效應(yīng)管的源極之間。調(diào)節(jié)第一效應(yīng)管和第二效應(yīng)管的工作電壓，作為輸出中點為零的電位器使用。[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括第二調(diào)節(jié)電阻，所述第二調(diào)節(jié)電阻一端連接在第二十四三極管的基極與第二十三電阻之間，其另一端設(shè)置在第二控制電路與第二十四三極管對稱的第二十五三極管的基極與第二控制電路與第二十三電阻對稱的第二十五電阻之間。用于調(diào)節(jié)末級功率放大管，第二十七效應(yīng)管和第二十八效應(yīng)管的靜態(tài)工作電流。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一恒流源電路包括串聯(lián)設(shè)置的第一二極管、第二二極管和第二十九三極管，所述第一二極管的正極與第二供電電源的正極連接，所述第二二極管的負(fù)極通過第三十一電阻與第二控制電路與第一恒流電源電路對稱的第三恒流電源電路連接；所述第二十九三極管的基極與第二二極管的負(fù)極連接，其發(fā)射極通過第七電阻與第二供電電源的正極連接，其集電極連接在第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極之間。為第一效應(yīng)管、第三三極管和第五三極管提供工作電流。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一電流鏡電路包括第九電阻、第十電阻、第七三極管、第八三極管、第九三極管和第十三極管，所述第七三極管的發(fā)射極通過第九電阻與第二供電電源的正極連接，其集電極與第五三極管的集電極連接，其基極與第八三極管的基極連接；所述第八三極管的發(fā)射極通過第十電阻與第二供電電源正極連接，其集電極連接在第七三極管基極與第八三極管基極之間；所述第九三極管與第十三極管形成達(dá)林頓管，所述第九三極管的基極設(shè)置在第七三極管的集電極與第五三極管的集電極之間，其發(fā)射極與第十三極管的基極連接，其集電極與第十三極管的集電極連接，所述第十三極管的發(fā)射極連接于第七三極管的基極與第八三極管的基極之間；所述第九三極管的集電極和第十三極管的集電極與第十一電阻連接；所述第十九三極管的基極設(shè)置在第十三極管的集電極與第十一電阻之間。它們?yōu)榈谖迦龢O管的電流負(fù)反饋電路，減少第五三極管動態(tài)中的工作電流，并為第十一三極管和第十二三極管提供偏置電流。
[0014]進(jìn)一步地，所述第二恒流源電路包括第五二極管、第六二極管和第二十三三極管，所述第五二極管與第六二極管串聯(lián)設(shè)置，第五二極管的正極設(shè)置在第十九三極管的發(fā)射極與第二十三極管的集電極之間，所述第六二極管的負(fù)極設(shè)置在第二十三極管的基極與第二十四三極管的集電極之間，所述第二十三三極管的基極與第六二極管的負(fù)極連接，其發(fā)射極通過第三十二電阻與第五二極管的正極連接，其集電極設(shè)置在第二十四三極管的集電極與第二十三電阻之間。對末級的功率放大管第二十七效應(yīng)管提供驅(qū)動，并為末級功率管偏置電路提供工作電流。由于恒流源對高頻的阻抗非常大，因此它可以抑制第二十七三極管的高頻相移而發(fā)生高頻自激振蕩，從而使第二十七三極管穩(wěn)定可靠地工作。
[0015]進(jìn)一步地，所述功率緩沖放大電路末級并聯(lián)若干組功率放大電路，所述功率放大電路對稱設(shè)置在第一控制電路和第二控制電路的功率緩沖放大電路末級，所述第一控制電路的功率放大電路包括用于隔離恒流源電路電流的第九二極管、第二十三三極管、第三十二電阻、第二十七效應(yīng)管、第二十四電阻和第二十七電阻，所述第九二極管的正極設(shè)置在第二十三三極管的集電極與第二十四電阻之間，其負(fù)極與第二十四三極管的集電極連接；所述第二十三三極管的基極連接在第六二極管的負(fù)極與第十九電阻之間，其發(fā)射極通過第三十二電阻與第五二極管的正極連接，其集電極通過第二十四電阻與第二十七效應(yīng)管的柵極連接，所述第二十七效應(yīng)管的漏極與第一供電電源的正極連接，其源極通過第二十七電阻與負(fù)載連接，所述負(fù)載的另一端與地線連接。每一組功率放大電路都包括一個恒流源驅(qū)動，可以根據(jù)使用需要并聯(lián)功率放大電路，采用二極管對恒流源進(jìn)行隔離，避免了直接并聯(lián)功率放大電路而造成聲音粗糙的問題。
[0016]進(jìn)一步地，所述第十一三極管和第十二三極管連接成第一達(dá)林頓管，所述第十一三極管的基極與第五三極管的發(fā)射極連接，其集電極與第十二三極管的集電極連接，其發(fā)射極與第十二三極管的基極連接，所述第十二三極管的基極通過第十一電阻與第十九三極管的基極連接，其集電極通過第三十電阻與地線連接。主要是為了減少晶體三極管基極電流對第五三極管在動態(tài)中的工作電流而造成整個電路工作不穩(wěn)定。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]本發(fā)明消除了電壓跟隨器的非線性失真及由非線性失真引起的其它失真，并且整個電路由于加了很深的電流負(fù)反饋，電路十分穩(wěn)定，輸出阻抗很低，能夠輕松驅(qū)動大的電容，電感負(fù)載。末級功放管只需有很小的偏置電流也能在揚聲器上發(fā)出非常高傳真的聲音，而不會出現(xiàn)以往晶體管功放冷、硬、干澀等的“晶體管聲”。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
[0020]圖1是本發(fā)明所述無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器的電路原理圖；
[0021]圖2是本發(fā)明所述無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器的末級功率放大電路的原理圖；
[0022]圖3是基準(zhǔn)電壓比較緩沖電路π工作模型；
[0023]圖4是功率緩沖電路π工作模型。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明所述無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器，包括第一供電電源和第二供電電源，第一控制電路和與第一控制電路對稱設(shè)置的第二控制電路，所述第一控制電路包括基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路和功率緩沖放大電路；
[0026]所述基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路包括第一效應(yīng)管Q1、第三三極管Q3和第五三極管Q5，所述第一效應(yīng)管Ql的漏極與第五三極管Q5的基極連接，所述第一效應(yīng)管Ql的源極設(shè)置有第一電阻R1，所述第一效應(yīng)管Ql的漏極與第五三極管Q5的基極間通過第一恒流源電路I與第二供電電源的正極V2+連接；所述第一電阻Rl的另一端與第二控制電路中與第一電阻Rl對稱設(shè)置的第二電阻R2連接，所述第五三極管Q5的集電極通過第一電流鏡電路2與第二供電電源的正極V2+連接；所述第五三極管Q5的發(fā)射極連接有第一達(dá)林頓管3，所述第一達(dá)林頓管3的發(fā)射極通過第十一電阻Rll與第一電流鏡電路2連接；所述第五三極管Q5的發(fā)射極與第一達(dá)林頓管3的基極間設(shè)置有第五電阻R5，并通過第三十電阻R30與地線連接；所述第三三極管Q3通過第九二極管D9連接在第一效應(yīng)管Ql的漏極與第五三極管Q5的基極之間，所述第三三極管Q3的發(fā)射極與第九二極管D29的負(fù)極連接，其集電極與第二供電電源的負(fù)極V2-連接，其基極連接在第一電阻Rl與第二電阻R2間。所述第一電阻Rl和第二電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)有第一調(diào)節(jié)電阻VR1，所述第一調(diào)節(jié)電阻VRl —端設(shè)置在第一電阻Rl與第一效應(yīng)管Ql的源極之間，其另一端設(shè)置在第二電阻R2與第二控制電路中與第一效應(yīng)管Ql對稱的第二效應(yīng)管Q2的源極之間。所述第一調(diào)節(jié)電阻VRl用于調(diào)節(jié)輸出第一效應(yīng)管Ql和第二效應(yīng)管Q2的工作電流，起到調(diào)節(jié)輸出中點為零的電位器的作用。
[0027]所述功率緩沖放大電路包括第十九三極管Q19、第二十三極管Q20、第二十四三極管Q24和第二十七效應(yīng)管Q27，所述第十九三極管Q19的基極與基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路的第一電流鏡電路2連接，其集電極與第一供電電源的正極Vl+連接，其發(fā)射極與第二十三極管Q20的集電極連接；所述第二十三極管Q20的基極與第二十四三極管Q24的集電極連接，其發(fā)射極通過第二十電阻R20與第二十四三極管Q24的發(fā)射極連接，所述第二十四三極管Q24的基極通過第二十三電阻R23與集電極連接，所述第十九三極管Q19的發(fā)射極與第二十三極管Q20的基極間設(shè)置有第二恒流源電路4 ;所述第二十七效應(yīng)管Q27的柵極通過第二十四電阻R24設(shè)置在第二恒流源電路4與第二十三電阻R23之間，所述第二十七效應(yīng)管Q27的漏極與第一供電電源的正極Vl+連接，其源極通過第二十七電阻R47與負(fù)載RL連接，負(fù)載RL另一端與地線連接。
[0028]所述第二十七電阻R27與負(fù)載RL間設(shè)置有第二十九電阻R29，所述第二十九電阻R29的另一端與第三十電阻R30連接。
[0029]所述功率緩沖放大電路還包括用于調(diào)節(jié)第二十七效應(yīng)管Q27和第二十八效應(yīng)管Q28的靜態(tài)工作電流的第二調(diào)節(jié)電阻VR2，所述第二調(diào)節(jié)電阻VR2 —端連接在第二十四三極管Q24的基極與第二十三電阻R23之間，其另一端設(shè)置在第二控制電路與第二十四三極管Q24對稱的第二十五三極管Q25的基極與第二控制電路與第二十三電阻R23對稱的第二十五電阻R25之間。
[0030]所述第一效應(yīng)管Ql的柵極與第二控制電路中與第一效應(yīng)管Ql對稱的第二效應(yīng)管Q2的柵極連接，所述第一效應(yīng)管Ql的柵極與第二效應(yīng)管Q2的柵極間通過第一電容Cl與地線連接，所述第一電容Cl還連接有第四電阻R4，所述第四電阻R4另一端與地線連接；所述電壓輸入信號Vs通過第三電阻R3與第四電阻R4連接。
[0031]所述第一恒流源電路I包括串聯(lián)設(shè)置的第一二極管D1、第二二極管D2和第二十九三極管Q29，所述第一二極管Dl的正極與第二供電電源的正極V2+連接，所述第二二極管D2的負(fù)極通過第三十一電阻R31與第二控制電路與第一恒流電源電路I對稱的第三恒流電源電路連接；所述第二十九三極管Q29的基極與第二二極管D2的負(fù)極連接，其發(fā)射極通過第七電阻R7與第二供電電源的正極V2+連接，其集電極連接在第一效應(yīng)管Ql的漏極與第五三極管Q5的基極之間。所述第一恒流源電路I為第一效應(yīng)管Ql、第三三極管Q3和第五三極管Q5提供工作電流。
[0032]所述第一電流鏡電路2包括第九電阻R9、第十電阻R10、第七三極管Q7、第八三極管Q8、第九三極管Q9和第十三極管Q10，所述第七三極管Q7的發(fā)射極通過第九電阻R9與第二供電電源的正極V2+連接，其集電極與第五三極管Q5的集電極連接，其基極與第八三極管Q8的基極連接；所述第八三極管Q8的發(fā)射極通過第十電阻RlO與第二供電電源正極V2+連接，其集電極連接在第七三極管Q7基極與第八三極管Q8基極之間；所述第九三極管Q9與第十三極管QlO形成達(dá)林頓管，所述第九三極管Q9的基極設(shè)置在第七三極管Q7的集電極與第五三極管Q5的集電極之間，其發(fā)射極與第十三極管QlO的基極連接，其集電極與第十三極管QlO的集電 極連接，所述第十三極管QlO的發(fā)射極連接于第七三極管Q7的基極與第八三極管Q8的基極之間；所述第九三極管Q9的集電極和第十三極管QlO的集電極與第十一電阻Rll連接；所述第十九三極管Q19的基極設(shè)置在第十三極管QlO的集電極與第十一電阻Rll之間。所述第一電流鏡電路2為第五三極管Q5的電流負(fù)反饋電路，減少第五三極管Q5在動態(tài)中的電流，并為第十一三極管Ql1、第十二三極管Q12提供偏置電流。
[0033]所述第十一三極管Qll和第十二三極管Q12連接成所述第一達(dá)林頓管3，所述第十一三極管Qll的基極與第五三極管Q5的發(fā)射極連接，其集電極與第十二三極管Q12的集電極連接，其發(fā)射極與第十二三極管Q12的基極連接，所述第十二三極管Q12的基極通過第十一電阻Rll與第十九三極管Q19的基極連接，其集電極通過第三十電阻R30與地線連接。所述第一達(dá)林頓管3主要是為了減少晶體三極管基極電流對第五三極管Q5的電流調(diào)制，從而避免造成整個電路工作不穩(wěn)定。
[0034]所述第二恒流源電路4包括第五二極管D5、第六二極管D6和第二十三三極管Q23，所述第五二極管D5與第六二極管D6串聯(lián)設(shè)置，第五二極管D5的正極設(shè)置在第十九三極管Q19的發(fā)射極與第二十三極管Q20的集電極之間，所述第六二極管D6的負(fù)極設(shè)置在第二十三極管Q20的基極與第二十四三極管Q24的集電極之間，所述第二十三三極管Q23的基極與第六二極管D6的負(fù)極連接，其發(fā)射極通過第三十二電阻R32與第五二極管D5的正極連接，其集電極設(shè)置在第二十四三極管Q24的集電極與第二十三電阻R23之間。所述第二恒流源電路4為第二十七效應(yīng)管Q27進(jìn)行驅(qū)動，并給第二十三電阻R23、第二十五電阻R25、第二調(diào)節(jié)電流VR2、第二十四三極管Q24和第二十五三極管Q25組成的末級功率管偏置電路提供工作電流，由于恒流源對高頻的阻抗非常大，因此它可以抵制第二十七效應(yīng)管Q27和第二十八效應(yīng)管Q28的高頻相移而發(fā)生高頻自激振蕩，從而使第二十七三極管Q27和第二十八效應(yīng)管Q28穩(wěn)定可靠地工作。
[0035]如圖2所示，所述功率緩沖放大電路末級并聯(lián)設(shè)置若干功率放大電路，以達(dá)到輸出電流更大的目的，所述第一控制電路的功率放大電路包括用于隔離恒流源電路電流的第九二極管D9、第二十三三極管Q23、第三十二電阻R32、第二十七效應(yīng)管Q27、第二十四電阻R24和第二十七電阻R27，所述第九二極管D9的正極設(shè)置在第二十三三極管Q23的集電極與第二十四電阻R24之間，其負(fù)極與第二十四三極管Q24的集電極連接；所述第二十三三極管Q23的基極連接在第六二極管D6的負(fù)極與第十九電阻R19之間，其發(fā)射極通過第三十二電阻R32與第五二極管D5的正極連接，其集電極通過第二十四電阻R24與第二十七效應(yīng)管Q27的柵極連接，所述第二十七效應(yīng)管Q27的漏極與第一供電電源的正極Vl+連接，其源極通過第二十七電阻R27與負(fù)載RL連接，所述負(fù)載的另一端與地線連接。每個功率放大電路中都包括了一恒流源驅(qū)動，可根據(jù)使用需查并聯(lián)功率放大電路的數(shù)量。所述第二控制電路的功率放大電路與第一控制電路的對稱設(shè)置，原理和功能一樣。
[0036]通過二極管對恒流源的電流進(jìn)行，然后接入末級偏置電路中，避免了直接并聯(lián)末級功率管而造成的聲音粗糙的問題。
[0037]下面以第一控制電路工作為例說明本發(fā)明所述無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器的工作原理是:
[0038]如圖3和圖4所示，第一效應(yīng)管Ql、第三三極管Q3、第五三極管Q5為基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大管，第三十電阻R30為基準(zhǔn)緩沖電壓負(fù)載電阻。第十一三極管Q11、第十二三極管Q12、第十九三極管Q19和第二十七三極管Q27為功率緩沖放大管。第一效應(yīng)管Q1、第三三極管Q3和第五三極管Q5及其相關(guān)器件組成的緩沖電路π工作模型如圖3所示。當(dāng)輸入一個電壓信號VS時，由于第一效應(yīng)管Q1、第三三極管Q3和第五三極管Q5的跨導(dǎo)變化非常小，可忽略不計，所以BA兩端的電壓變化量Λ VBA等于BC兩端的電壓變化量Λ VBC,所以輸入電壓VS等于第三十電阻R30的兩端的電壓VR30，VR30為基準(zhǔn)緩沖電壓。Λ VBA為第一效應(yīng)管Ql和第三三極管Q3的動態(tài)偏置電壓，Δ VBC為Q5的動態(tài)偏置電壓。
[0039]第^ 三極管Q11、第十二三極管Q12、第十九三極管Q19和第二十七三極管Q27所組成的緩沖電路的η工作模型如圖4所示。選擇合適的第三十電阻R30，使得電壓輸入信號VS與第三十電阻R30的商大于第十九三極管Q19的基極與第十二三極管Q12的發(fā)射極間的電流變化量Λ IDC,另外由于第三十電阻R30兩端的電壓VR30與第二十九電阻R29兩端的電壓VR29之和等于負(fù)載RL兩端的電壓VRL，且DC間的電流變化量Λ IDC遠(yuǎn)小于DE間的電流變化量Λ IDE,則有DC間的電壓變化量Λ VDC等于DE間的電壓變化量與第二十九電阻R29電壓變化量之和Λ (VDE+VR29)，而第二十九兩端電壓VR29等于(VR30 + R30 —Δ IDC).R29，而第三十電阻R30相對于負(fù)載RL是個非常大的數(shù)值，而第二十九電阻R29的阻值非常小，在輸入電壓VS時第二十九電阻R29的壓降非常微小，所以VR30 ^ VRL，則VS~VRL，這樣就實現(xiàn)了輸入電壓與輸出電壓幾乎是對等的線性關(guān)系，從而解決了放大器非線性失真的問題。第二控制電路的分析過程與第一控制電路的分析過程相同。
[0040]本實施例所述無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器的其它結(jié)構(gòu)參見現(xiàn)有技術(shù)。
[0041]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器，包括第一供電電源和第二供電電源，其特征在于:包括第一控制電路和與第一控制電路對稱設(shè)置的第二控制電路，所述第一控制電路包括基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路和功率緩沖放大電路； 所述基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路包括第一效應(yīng)管、第三三極管和第五三極管，所述第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極連接，所述第一效應(yīng)管的源極設(shè)置有第一電阻，所述第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極間通過第一恒流源電路與第二供電電源的正極連接；所述第一電阻的另一端與第二控制電路中與第一電阻對稱設(shè)置的第二電阻連接，所述第五三極管的集電極通過第一電流鏡電路與第二供電電源的正極連接；所述第五三極管的發(fā)射極連接有第一達(dá)林頓管，所述第一達(dá)林頓管的發(fā)射極通過第十一電阻與第一電流鏡電路連接；所述第五三極管的發(fā)射極與第一達(dá)林頓管的基極間設(shè)置有第五電阻，并通過第三十電阻與地線連接；所述第三三極管能過第九二極管連接在第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極之間，所述第三三極管的發(fā)射極與第九二極管的負(fù)極連接，其集電極與第二供電電源的負(fù)極連接，其基極連接在第一電阻與第二電阻間； 所述功率緩沖放大電路包括第十九三極管、第二十三極管、第二十四三極管和第二十七效應(yīng)管，所述第十九三極管的基極與基準(zhǔn)電壓比較緩沖放大電路的第一電流鏡電路連接，其集電極與第一供電電源的正極連接，其發(fā)射極與第二十三極管的集電極連接；所述第二十三極管的基極與第二十四三極管的集電極連接，其發(fā)射極通過第二十電阻與第二十四三極管的發(fā)射極連接，所述第二十四三極管的基極通過第二十三電阻與集電極連接，所述第十九三極管的發(fā)射極與第二十三極管的基極間設(shè)置有第二恒流源電路；所述第二十七效應(yīng)管的柵極通過第二十四電阻設(shè)置在第二恒流源電路與第二十三電阻之間，所述第二十七效應(yīng)管的漏極與第一供電電源的正極連接，其源極通過第二十七電阻與負(fù)載連接，負(fù)載另一端與地線連接； 所述第二十七電阻與負(fù)載間設(shè)置有第二十九電阻，所述第二十九電阻的另一端與第三十電阻連接； 所述第一效應(yīng)管的柵極與第二控制電路中與第一效應(yīng)管對稱的第二效應(yīng)管的柵極連接，所述第一效應(yīng)管的柵極與第二效應(yīng)管的柵極間通過第一電容與地線連接，所述第一電容還連接有第四電阻，所述第四電阻另一端與地線連接；所述電壓輸入信號通過第三電阻與第四電阻連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無限線性電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:所述第三十電阻的阻值應(yīng)該滿足:電壓輸入信號與第三十電阻的商大于第十九三極管的基極與第十二三極管的發(fā)射極間的電流變化量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述無限制線性電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:還包括第一調(diào)節(jié)電阻，所述第一調(diào)節(jié)電阻一端設(shè)置在第一電阻與第一效應(yīng)管的源極之間，其另一端設(shè)置在第二電阻與第二控制電路中與第一效應(yīng)管對稱的第二效應(yīng)管的源極之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述無限制線性電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:還包括第二調(diào)節(jié)電阻，所述第二調(diào)節(jié)電阻一端連接在第二十四三極管的基極與第二十三電阻之間，其另一端設(shè)置在第二控制電路與第二十四三極管對稱的第二十五三極管的基極與第二控制電路與第二十三電阻對稱的第二十五電阻之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述無限制線性電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:所述第一恒流源電路包括串聯(lián)設(shè)置的第一二極管、第二二極管和第二十九三極管，所述第一二極管的正極與第二供電電源的正極連接，所述第二二極管的負(fù)極通過第三十一電阻與第二控制電路與第一恒流電源電路對稱的第三恒流電源電路連接；所述第二十九三極管的基極與第二二極管的負(fù)極連接，其發(fā)射極通過第七電阻與第二供電電源的正極連接，其集電極連接在第一效應(yīng)管的漏極與第五三極管的基極之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述無限制線性電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:所述第一電流鏡電路包括第九電阻、第十電阻、第七三極管、第八三極管、第九三極管和第十三極管，所述第七三極管的發(fā)射極通過第九電阻與第二供電電源的正極連接，其集電極與第五三極管的集電極連接，其基極與第八 三極管的基極連接；所述第八三極管的發(fā)射極通過第十電阻與第二供電電源正極連接，其集電極連接在第七三極管基極與第八三極管基極之間；所述第九三極管與第十三極管形成達(dá)林頓管，所述第九三極管的基極設(shè)置在第七三極管的集電極與第五三極管的集電極之間，其發(fā)射極與第十三極管的基極連接，其集電極與第十三極管的集電極連接，所述第十三極管的發(fā)射極連接于第七三極管的基極與第八三極管的基極之間；所述第九三極管的集電極和第十三極管的集電極與第十一電阻連接；所述第十九三極管的基極設(shè)置在第十三極管的集電極與第十一電阻之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述無限制線性電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:所述第二恒流源電路包括第五二極管、第六二極管和第二十三三極管，所述第五二極管與第六二極管串聯(lián)設(shè)置，第五二極管的正極設(shè)置在第十九三極管的發(fā)射極與第二十三極管的集電極之間，所述第六二極管的負(fù)極設(shè)置在第二十三極管的基極與第二十四三極管的集電極之間，所述第二十三三極管的基極與第六二極管的負(fù)極連接，其發(fā)射極通過第三十二電阻與第五二極管的正極連接，其集電極設(shè)置在第二十四三極管的集電極與第二十三電阻之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述無限制線性電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:所述功率緩沖放大電路末級并聯(lián)若干組功率放大電路，所述功率放大電路對稱設(shè)置在第一控制電路和第二控制電路的功率緩沖放大電路末級，所述第一控制電路的功率放大電路包括用于隔離恒流源電路電流的第九二極管、第二十三三極管、第三十二電阻、第二十七效應(yīng)管、第二十四電阻和第二十七電阻，所述第九二極管的正極設(shè)置在第二十三三極管的集電極與第二十四電阻之間，其負(fù)極與第二十四三極管的集電極連接；所述第二十三三極管的基極連接在第六二極管的負(fù)極與第十九電阻之間，其發(fā)射極通過第三十二電阻與第五二極管的正極連接，其集電極通過第二十四電阻與第二十七效應(yīng)管的柵極連接，所述第二十七效應(yīng)管的漏極與第一供電電源的正極連接，其源極通過第二十七電阻與負(fù)載連接，所述負(fù)載的另一端與地線連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述無限制性線電壓跟隨功率緩沖放大器，其特征在于:所述第一達(dá)頓管包括第十一三極管和第十二三極管，所述第十一三極管的基極與第五三極管的發(fā)射極連接，其集電極與第十二三極管的集電極連接，其發(fā)射極與第十二三極管的基極連接，所述第十二三極管的基極通過第十一電阻與第十九三極管的基極連接，其集電極通過第三十電阻與地線連接。
【文檔編號】H03F3/20GK103956980SQ201410198297
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】鐘其炳 申請人:鐘其炳