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单端共集共射组态电压放大器

单端共集共射组态电压放大器及双向零极点补偿网络

(国家知识产权局注册专利技术。专利权人:于建兵)

 

该电路的设计开发主要考虑了心理声学对主观听音的影响。电路简洁,声音取向优美动听。现将电路主要内容介绍如下:

在晶体管音频放大器中,非线性失真、谐波失真最大的放大级是电压放大器。因此,改善该级的特性将会对整机性能起到重要的贡献。基于此,本电路主要从改善电压放大器性能入手。

一般音频放大器电压放大级多采用共发射极组态,由晶体管的输入特性可知,共发射极组态晶体管的输入特性会因输入电压增高、基极电流增大致使集电极输出特性变差、输入阻抗急剧降低,因而产生接口失真,使这一级在失真度、频响等指标上变坏。较好一点的电压放大器多采用共射共基电路组态,可在一定范围内改善此级的性能,但是,共射共基电路在声音听感表现上不够松驰自然,略偏紧偏木。这是由于共射共基电路电路特性所决定的。共射共基电路对改善高频响应、失真贡献较大,对于低频,则由于其电路内阻较高而变差。根据以往实验所积累的经验与数椐表明:如果能以低内阻电流型信号源驱动电压放大器,则可以大大改善接口的失真。椐此,开发了”单端共集共射组态电压放大器” :在共发射极电压放大管前加入了一级共集电极放大(Q1),对共发射极电压放大管(Q2)施以电流驱动,改善了Q2的输入特性,使得接口失真降低,提高了电压放大器在高输出电压摆幅时的性能。另外,选择单端电压放大而非推挽电压放大的目的,除前述原因之外,还有:使这一级的失真呈偶次谐波为主要份量的频谱特性。经过实验证明:电路的创意可以确立,达到了设计目的。总谐波份量中,偶次谐波大于奇次谐波。并且,高频段的(10KHz-20KHz)失真度小于中低频段(1KHz) ,这是非常难得的,因为,一般电压放大器的失真与此正相反。另外,电压放大器高输出电压摆幅时的电路特性亦得到改善。

由于是单端电压放大器,本级增益偏低,特设置了温度补偿型恒流源,以提高该级增益。另因为是单端电压放大器,其开环频响较窄,为确保大环路反馈在可听域内为负反馈,特在此级设置了二个超前补偿网络(C2C3R4),以补偿此级开环频响的不足,它和滞后补偿网络(R1C1,用以补偿闭环特性)共同组成了”双向零极点补偿网络”。 三个网络呈6dB/oct特性,内外特性都比较理想。整机高端频响为平滑舒缓的单调下降,无任何峰谷,零点位置接近1MHz。-3dB额定功率带宽为620KHz(断开低通网络)。

电路设计中采用了计算机软件Pspice对电路进行了仿真优化。

 

 

标签: classic
  • 2018年11月15日
  • 影音器材
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