CN204615772U - 一种音频功率放大电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及功率放大技术领域，尤其是一种音频功率放大电路。它包括集成运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电位器、第二电位器和第三电位器。本实用新型的电路结构由集成运算放大器、晶体管及***元器件组成OCL功率放大电路，第一晶体管至第四晶体管组成复合式互补对称电路，进行信号的调理和放大电流，加大输出功率；通过第一二极管、第二二极管和第三电位器上的导通压降来抵消第一晶体管和第三晶体管发射极的内电场，从而消除交越失真；第十二电阻与第三电容构成消振网络消除了输出负载端的高频自激。该电路具有稳定可靠、噪声低、驱动能力强等特点，有广泛应用前景及使用价值。

Description

一种音频功率放大电路
技术领域
本实用新型涉及功率放大技术领域，尤其是一种音频功率放大电路。
背景技术
音频放大电路的作用是将音频输入信号放大，然后输出驱动扬声器。对于音频输入信号过高的，音频功率放大电路的输出信号将产生输出信号失真，不利于信号的放大驱动；对于输入信号过低时，功率放大电路功率输出不足，不能充分发挥功放的作用。另外，功率放大电路的输出负载端存在的高频自激会对电路产生影响。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种驱动能力高、无失真、输出推动功率大且能消除输出负载端的高频自激的OCL音频功率放大电路。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种音频功率放大电路，它包括集成运算放大器、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电位器、第二电位器和第三电位器；
所述集成运算放大器的IN-端依次通过第二电阻和第二电容接地、IN-端还通过第三电阻连接所述第二电位器的第二固定端、IN+端通过第一电容连接所述第一电位器的可调端、IN+端还通过第一电阻连接所述第一电位器的第二固定端、V+端连接+12V电压、V-端连接-12V电压、OUT端依次通过第一二极管和第五电阻连接集成运算放大器的V-端、OUT端还通过第二二极管连接所述第三电位器的第二固定端；
所述第一晶体管的基极连接所述第三电位器的第一固定端并通过第四电阻连接所述集成运算放大器的V+端、集电极通过第十电阻分别连接所述第二晶体管的集电极和集成运算放大器的V+端、发射极连接所述第二晶体管的基极并依次通过第六电阻和第十一电阻连接所述第三晶体管的发射极；
所述第二晶体管的发射极通过第八电阻连接所述第四晶体管的集电极；
所述第三晶体管的基极连接所述第一二极管的正极、集电极连接所述第四晶体管的基极并通过第七电阻连接所述集成运算放大器的V-端；
所述第四晶体管的集电极连接所述第二电位器的第一固定端并连接在所述第六电阻和第十一电阻之间、发射极通过第九电阻连接所述集成运算放大器的V-端；
所述第一电位器的第一固定端连接音频输入端、第二固定端接地；
所述第二电位器的第一固定端连接至扬声器的一个输入端并通过依次第十二电阻和第三电容接地。
优选地，所述集成运算放大器为uA741型运算放大器。
优选地，所述第一二极管与第二二极管均为IN4001型二极管。
由于采用了上述方案，本实用新型的电路结构由集成运算放大器、晶体管及***元器件组成OCL功率放大电路。第一晶体管至第四晶体管构成复合管，提高了电流的放大倍数，加大了输出推动功率；通过第一二极管、第二二极管和第三电位器上的导通压降来抵消第一晶体管和第三晶体管发射极的内电场，从而消除了交越失真；第十二电阻与第三电容构成消振网络消除了输出负载端的高频自激。该电路稳定可靠，具有驱动能力强、噪声低、无失真等特点，有广泛应用前景及使用价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例的一种音频功率放大电路，它包括集成运算放大器U、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第一电位器PR1、第二电位器PR2和第三电位器PR3；其中，集成运算放大器U为uA741型运算放大器,第一二极管与第二二极管均为IN4001型二极管。
集成运算放大器U的IN-端依次通过第二电阻R2和第二电容C2接地、IN-端还通过第三电阻R3连接第二电位器PR2的第二固定端b2、IN+端通过第一电容C1连接第一电位器PR1的可调端a、IN+端还通过第一电阻R1连接第一电位器PR1的第二固定端a2、V+端连接+12V电压、V-端连接-12V电压、OUT端依次通过第一二极管D1和第五电阻R5连接集成运算放大器U的V-端、OUT端还通过第二二极管D2连接第三电位器PR3的第二固定端c2。
第一晶体管Q1的基极连接第三电位器PR3的第一固定端c1并通过第四电阻R4连接集成运算放大器U的V+端、集电极通过第十电阻R10分别连接第二晶体管Q2的集电极和集成运算放大器U的V+端、发射极连接第二晶体管Q2的基极并依次通过第六电阻R6和第十一电阻R11连接第三晶体管Q3的发射极。
第二晶体管Q2的发射极通过第八电阻R8连接第四晶体管Q4的集电极；
第三晶体管Q3的基极连接第一二极管D1的正极、集电极连接第四晶体管Q4的基极并通过第七电阻R7连接集成运算放大器U的V-端。
第四晶体管Q4的集电极连接第二电位器PR2的第一固定端b1并连接在第六电阻R6和第十一电阻R11之间、发射极通过第九电阻R9连接集成运算放大器U的V-端。
第一电位器PR1的第一固定端a1连接音频输入端、第二固定端a2接地。
第二电位器PR2的第一固定端b1连接至扬声器RL的一个输入端并通过依次第十二电阻R12和第三电容C3接地。
该电路由uA741型运算放大器、晶体管及***元器件组成，由±12V电源供电，属于OCL功率放大电路。
由于该电路的输入信号过高，易产生输出信号失真，因此音频输入的信号需经过第一电位器PR1分压后引入集成运算放大器U的同相输入端进行信号的放大和抑制温漂，之后经过第一二极管D1,第二二极管D2，第三电位器PR3和第一晶体管Q1至第四晶体管Q4组成的复合式互补对称电路进行信号的调理和放大电流，最终推动扬声器RL发出声音。
同时，将部分信号经第二电位器PR2和第二电阻R2，第三电阻R3，引入到集成运算放大器U的反相输入端，一方面构成了电压串联负反馈，起到稳定输出电压、提高输入电阻的作用；另一方面与集成运算放大器U相结合构成同相比例运算电路，通过调整第二电位器PR2和第二电阻R2，第三电阻R3参数，可以调节该放大电路的电压增益。
进一步地，本实施例的集成运算放大器U采用内部结构由输入级、中间级、输出级和偏置电路组成的uA741型运算放大器来提高电路的驱动能力。
进一步地，通过第一二极管D1、第二二极管D2与第三电位器PR3上的导通压降来抵消第一晶体管Q1和第三晶体管Q3发射极的内电场，使得静态情况下这两个晶体管处于临界导通状态，消除交越失真。
进一步地，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3构成了乙类互补功率放大电路，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第四晶体管Q4构成了复合管(也称达林顿管)，提高晶体管的电流放大倍数，加大输出推动功率，在正弦交流信号的一个周期内第一晶体管Q1和第三晶体管Q3各导通半个周期，即信号的正半周内第一晶体管Q1导通而第三晶体管Q3截止；在信号的负半周期内第三晶体管Q3导通而第一晶体管Q1截止，进行信号的放大。
进一步地，第六电阻R6、第七电阻R7用于减小复合管的穿透电流，提高电路的稳定性，第八电阻R8、第九电阻R9为直流负反馈电阻，改善功率放大电路的性能，第十电阻R10、第十一电阻R11为平衡电阻，使第一晶体管Q1、第三晶体管Q3的输出对称，第十二电阻R12、第三电容C3构成消振网络，可使输出等效负载呈阻性，消除输出负载端的高频自激。
综上所述，本实施例的电路稳定可靠，具有驱动能力强、噪声低、无失真等特点，有广泛应用前景及使用价值。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种音频功率放大电路，其特征在于：它包括集成运算放大器、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电位器、第二电位器和第三电位器；
所述集成运算放大器的IN-端依次通过第二电阻和第二电容接地、IN-端还通过第三电阻连接所述第二电位器的第二固定端、IN+端通过第一电容连接所述第一电位器的可调端、IN+端还通过第一电阻连接所述第一电位器的第二固定端、V+端连接+12V电压、V-端连接-12V电压、OUT端依次通过第一二极管和第五电阻连接集成运算放大器的V-端、OUT端还通过第二二极管连接所述第三电位器的第二固定端；
所述第一晶体管的基极连接所述第三电位器的第一固定端并通过第四电阻连接所述集成运算放大器的V+端、集电极通过第十电阻分别连接所述第二晶体管的集电极和集成运算放大器的V+端、发射极连接所述第二晶体管的基极并依次通过第六电阻和第十一电阻连接所述第三晶体管的发射极；
所述第二晶体管的发射极通过第八电阻连接所述第四晶体管的集电极；
所述第三晶体管的基极连接所述第一二极管的正极、集电极连接所述第四晶体管的基极并通过第七电阻连接所述集成运算放大器的V-端；
所述第四晶体管的集电极连接所述第二电位器的第一固定端并连接在所述第六电阻和第十一电阻之间、发射极通过第九电阻连接所述集成运算放大器的V-端；
所述第一电位器的第一固定端连接音频输入端、第二固定端接地；
所述第二电位器的第一固定端连接至扬声器的一个输入端并通过依次第十二电阻和第三电容接地。
2.如权利要求1所述的一种音频功率放大电路，其特征在于：所述集成运算放大器为uA741型运算放大器。
3.如权利要求1所述的一种音频功率放大电路，其特征在于：所述第一二极管与第二二极管均为IN4001型二极管。
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