专利名称：声音伪三极管特性放大设备和声音伪三极管特性推挽式放大设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种声音放大设备，并且尤其涉及使用一种半导体元件对声音放大设备的特性的改进。
背景技术：
目前已广泛使用将声源设备输出的声音信号进行放大并且驱动扬声器的音频放大器，这些声源设备包括调谐器、⑶播放器或便携式媒体播放器等。在相关领域中，用带三极管的放大器产生自然声音。然而，包括三极管在内的真空管具有寿命短的问题，因而使用双极性晶体管或场效应晶体管等半导体元件的音频放大器已取代了真空音频放大器。在许多情况中，使用半导体元件的音频放大器在末级电路与初级电路之间设有负反馈通路，以稳定偏置电压，减小输出信号中包括的失真部分等。此外，JP 6-276037A公开了一种音频功率放大器，该音频功率放大器在末级电路与初级电路之间设有负反馈通路。此外，JP 2000-349568A公开了一种放大设备，该放大设备使用在三极管区域中工作的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。此处，三极管区域指的是一个区域，在其内的漏极电流与漏极-源极电压之间的关系非常接近于三极管中的阳极电流与阳极-阴极电压之间的关系。
发明内容
在设有负反馈通路的音频放大器中，如果负载可以被看作具有线性特性的电阻器，则使用负反馈通路会具有改进特性的作用。然而，通常情况下，该负载是具有非线性特性的扬声器。在这时，有如下情况负反馈通路不一定有助于改进驱动扬声器的输出信号的特性，而且会从扬声器产生不正常的声音。在理想情况下，使用半导体元件的声音放大设备的特性应当非常接近三极管放大器的特性，并尽可能降低发送到负载的输出信号的失真部分。根据本发明的实施方式，提供了一种声音伪三极管特性推挽式放大设备，该放大设备包括第一和第二电流驱动源，第一和第二电流驱动源分别输出对共用输入信号响应的信号、并且具有相互互补的电学特性； 接收来自第一电流驱动源的信号的第一伪三极管特性放大单元；以及第二伪三极管特性放大单元，接收来自第二电流驱动源的信号、并且具有与第一伪三极管特性放大单元的电学特性互补的电学特性，其中，第一和第二伪三极管特性放大单元均包括具有第一电极、第二电极和控制电极的半导体元件，在第一电极与第二电极之间流动的电流根据施加到控制电极的信号来变化；输入端，将所施加的信号引导到控制电极；声音负载端，该端处在从第一电极延伸的通路中，并且连接到处在声音负载端与接地导线(体)之间的声音负载；处在第二电极与参考电压端之间的第二电极端电阻器；以及处在第一电极与输入端之间的输入端电阻器，其中，具有不同极性的DC电压被分别施加到第一伪三极管特性放大单元的参考电压端与接地导线(体)之间，并且施加到第二伪三极管特性放大单元的参考电压端与接地导线(体)之间，其中，第一伪三极管特性放大单元的声音负载端和第二伪三极管特性放大单元的声音负载端共连接，并且共用的声音负载与第一和第二伪三极管特性放大单元连接，其中，第一电流驱动源具有电流驱动半导体元件，该电流驱动半导体元件允许随输入信号变化的电流流经对应的输入端，信号源阻抗比输入端的输入阻抗大，并且其中，第二电流驱动源具有电流驱动半导体元件，该电流驱动半导体元件允许随输入信号变化的电流流经对应的输入端，信号源阻抗比第二伪三极管特性放大单元的输入端的输入阻抗大。在本发明的实施方式中，双极性晶体管、FET(场效应晶体管)等可作为半导体元件使用。如果使用双极性晶体管，则第一电极、第二电极和控制电极分别与集电极、发射极和基极对应。此外，如果使用FET，则第一电极、第二电极和控制电极分别与漏极、源极和栅极对应。作为半导体元件，可使用具有第一电极、第二电极和控制电极的调节器元件，其中， 在第一电极与第二电极之间流动的电流根据施加到控制电极的信号变化。声音伪三极管特性推挽式放大设备优选地还包括与第二伪三极管特性放大单元的输入端连接的电流镜像电路；偏置稳定电路，该偏置稳定电路与第二伪三极管特性放大单元的第二电极，第二电极端电阻器，和电流镜像电路形成的连接通路连接，并且允许基于连接通路处的电位和参考电位的电流流经电流镜像电路。在这时，电流镜像电路可允许基于偏置稳定电路电流的电流流经从第二伪三极管特性放大单元的输入端到电流镜像电路形成的通路。此外，声音伪三极管特性推挽式放大设备优选地还包括与第一伪三极管特性放大单元的输入端以及声音负载端连接的漂移稳定电路。在这时，漂移稳定电路可允许根据声音负载端的电位和接地电位改变的电流流经从第一伪三极管特性放大单元的输入端到漂移稳定电路的通路。第一和第二伪三极管特性放大单元均优选地包括电压保持电路，该电路将输入端的电压与第二电极的电压之间的关系保持恒定，并且根据输入端的电压向控制电极输出电压。在该情况中，电压保持电路优选为差分放大电路，该差分放大电路的第一端与输入端连接、第二端与第二电极连接、第三端与控制电极连接，且该差分放大电路的第一和第二端作为一对差分输入端，第三端作为输出端。此外，第一和第二伪三极管特性放大单元均优选地包括设置在输入端与参考电压端之间的次级输入端电阻器。根据本发明的另一实施方式，设置一种声音伪三极管特性放大设备。该声音伪三极管特性放大设备包括具有第一电极、第二电极和控制电极的半导体元件，其中，在第一电极与第二电极之间流动的电流根据施加到控制电极的信号变化；将从电流驱动源施加的信号导向控制电极的输入端；设置在从第一电极延伸出的通路中，并且与声音负载连接的声音负载端，该声音负载放置在声音负载端与DC电压源的一端之间，该DC电压源的另一端与接地导线(体)连接；设置在第二电极与接地导线(体)之间的第二电极端电阻器；设置在第一电极与输入端之间的输入端电阻器；以及电压保持电路，该电路将输入端的电压
5与第二电极的电压之间的关系保持恒定，并且向控制电极输出根据输入端的电压变化的电压，其中，电流驱动源使电流作为声音信号流过输入端，其信号源的阻抗大于输入端的输入阻抗，并且其中，电压保持电路是差分放大电路，该差分放大电路的第一端与输入端连接、 第二端与第二电极连接，第三端与控制电极连接，且该差分放大电路的第一和第二端作为一对差分输入端，并且第三端作为输出端。声音伪三极管特性放大设备优选地还包括设置在输入端与参考电压端之间的次级输入端电阻器。根据本发明的实施方式，有可能使采用半导体元件的声音放大设备的特性非常接近于三极管放大器的特性，并且减小供应到负载的输出信号的失真部分。
图1是示出根据第一实施方式的伪三极管特性线性放大器配置的图。图2是示出伪三极管电路配置的图。图3是示出负载端电流与负载端电压之间的关系的图。图4是示出伪三极管特性线性放大器的负载特性的图。图5是示出伪三极管特性线性放大器的详细配置实施例的图。图6是示出使用调节器元件的伪三极管特性线性放大器配置的图。图7是示出根据第二实施方式的伪三极管特性OTL推挽式线性放大器的图。图8是示出使用调节器元件的伪三极管特性OTL推挽式线性放大器的图。
具体实施例方式图1所示为根据第一实施方式的伪三极管特性线性放大器的配置。该伪三极管特性线性放大器使用半导体元件，具有与三极管放大器非常接近的特性，并且减小了输出信号的失真。半导体元件使用一个具有三个电极的元件，即，第一电极、第二电极和控制电极， 其中，在第一与第二电极之间流动的电流根据施加到控制电极的信号而变化。在此，将描述一种以双极性晶体管为半导体元件的电路配置。在下文的描述中，双极性晶体管被简称为晶体管。伪三极管特性线性放大器的输入端Tl与差分放大电路12的正相端连接。此外， 差分放大电路12的负相端与晶体管10的发射极连接，并且差分放大电路12的输出端与晶体管10的基极连接。输入端电阻器R2连接在晶体管10的集电极与输入端Tl之间，并且次级输入侧电阻器R3连接在输入端Tl与接地导线(体)之间。输出侧电阻器Rl连接在晶体管10的发射极与接地导线(体)之间。此外，负载端TL与晶体管10的集电极连接。 可使用一普通电路(电压保持电路)代替差分放大电路12，该普通电路使输入端Tl与发射极之间的电压保持恒定，并且根据输入端Tl的电压将电压输出到基极。电流驱动源16连接在输入端Tl与接地端TG之间。电流驱动源16是信号电流源，其信号源阻抗比伪三极管特性线性放大器的输入阻抗大得多，其中，输入到伪三极管特性线性放大器的信号电流的大小并不是极大地取决于输入阻抗。相互串联的声音负载18 和DC电压源14连接在负载端TL与接地端TG之间。DC电压源14的正端与声音负载18连接，并且DC电压源14的负端与接地端TG连接。声音负载18是将电信号转换为声音的负载，比如扬声器。此处将描述伪三极管特性线性放大器的工作原理。在此，为了描述负载端TL的电压与电流之间的关系，分析了图2所示的伪三极管电路，图中声音负载18是短路的。如果将流入集电极的电流用Il表示，沿集电极向输入端Tl方向流过输入侧电阻器R2的电流用 12表示，从输入端Tl流到电流驱动源16的电流用Λ表示，从DC电压源14的正端流向负载端TL的电流用I表示，并且负载端TL的电压用Ev表示，可建立以下电路方程(方程1)。 然而，假设晶体管10的基极电流比集电极电流小很多，从而，差分放大电路12的正相端与负相端的电压彼此相等。
方程1:
权利要求
1 一种声音伪三极管特性推挽式放大设备，包括第一和第二电流驱动源，所述第一和第二电流驱动源响应于共用输入信号，分别输出信号；并且所述第一和第二电流驱动源具有互补的电学特性；第一伪三极管特性放大单元，所述第一伪三极管特性放大单元从所述第一电流驱动源接收信号；以及第二伪三极管特性放大单元，所述第二伪三极管特性放大单元从所述第二电流驱动源接收信号，且其电学特性与所述第一伪三极管特性放大单元的电学特性相互补； 其中，所述第一和第二伪三极管特性放大单元均包括半导体元件，所述半导体元件具有第一电极、第二电极和控制电极，其中，在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流根据施加到所述控制电极的信号变化； 输入端，所述输入端将所施加的信号导向所述控制电极；声音负载端，所述声音负载端位于所述第一电极延伸的通路中，并且与位于所述声音负载端与接地导线(体)之间的声音负载连接；第二电极侧电阻器，位于所述第二电极与参考电压端之间；以及输入侧电阻器，位于所述第一电极与所述输入端之间，其中，不同极性的DC电压分别施加到所述第一伪三极管特性放大单元的所述参考电压端与所述接地导线(体)之间，以及所述第二伪三极管特性放大单元的所述参考电压端与所述接地导线(体)之间；其中，所述第一伪三极管特性放大单元的所述声音负载端与所述第二伪三极管特性放大单元的所述声音负载端共连接，并且共用声音负载与所述第一和第二伪三极管特性放大单元连接；其中，所述第一电流驱动源具有电流驱动半导体元件，所述电流驱动半导体元件允许随所述输入信号而变化的电流流经对应的输入端，所述输入端的信号源阻抗比所述第一伪三极管特性放大单元的所述输入端的输入阻抗大；并且其中，所述第二电流驱动源具有电流驱动半导体元件，所述电流驱动半导体元件允许随输入信号变化的电流流经对应的输入端，所述输入端的信号源阻抗比所述第二伪三极管特性放大单元的所述输入端的输入阻抗大。
2.根据权利要求1所述的声音伪三极管特性推挽式放大设备，还包括电流镜像电路，所述电流镜像电路与所述第二伪三极管特性放大单元的所述输入端相连，以及偏置稳定电路，所述偏置稳定电路与所述第二电极和所述第二伪三极管特性放大单元的所述第二电极端电阻器的连接通路以及所述电流镜像电路连接，并且允许随所述连接通路的电位和参考电位的变化而变化的电流流经所述电流镜像电路，其中，所述电流镜像电路允许电流流经从所述第二伪三极管特性放大单元的所述输入端到所述电流镜像电路形成的通路，所述电流随来自偏置稳定电路的电流的变化而变化。
3.根据权利要求1所述的声音伪三极管特性推挽式放大设备，还包括漂移稳定电路， 所述漂移稳定电路与所述第一伪三极管特性放大单元的所述输入端以及声音负载端连接， 并且其中，所述漂移稳定电路允许电流流经从所述第一伪三极管特性放大单元的所述输入端到所述漂移稳定电路形成的通路，所述电流随声音负载端的电位和接地电位的变化而变化。
4.根据权利要求1所述的声音伪三极管特性推挽式放大设备，其中，所述第一和第二伪三极管特性放大单元均包括电压保持电路，所述电压保持电路使所述输入端的电压与所述第二电极的电压之间保持恒定关系，并且根据所述输入端的电压将电压输出到所述控制电极，并且其中，所述电压保持电路是差分放大电路，所述电压保持电路具有与所述输入端连接的第一端、与所述第二电极连接的第二端以及与所述控制电极连接的第三端，并且其第一和第二端系一对差分输入端，且其所述第三端系输出端。
5.根据权利要求1所述的声音伪三极管特性推挽式放大设备，其中，所述第一和第二伪三极管特性放大单元均包括设置在所述输入端与所述参考电压端之间的次级输入端电阻器。
6.一种声音伪三极管特性放大设备，包括半导体元件，所述半导体元件具有第一电极、第二电极和控制电极，其中，在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流随施加到所述控制电极的信号变化；输入端，所述输入端将从电流驱动源施加的信号导向所述控制电极；声音负载端，所述声音负载端设置在从所述第一电极延伸的通路中，并且与放置在所述声音负载端与DC电压源的一端之间的声音负载连接，所述DC电压源的另一端与接地导线(体)连接；第二电极侧电阻器，所述第二电极侧电阻器设置在所述第二电极与所述接地导线 (体)之间；输入侧电阻器，所述输入端电阻器设置在所述第一电极与所述输入端之间；以及电压保持电路，所述电压保持电路使所述输入端的电压与所述第二电极的电压之间保持恒定的关系，并且根据所述输入端的电压将电压输出到所述控制电极，其中，所述电流驱动源允许电流作为声音信号流过所述输入端，所述声音信号的信号源阻抗比所述输入端的输入阻抗大，并且其中，所述电压保持电路是差分放大电路，所述电压保持电路具有与所述输入端连接的第一端、与所述第二电极连接的第二端、以及与所述控制电极连接的第三端，且所述第一和第二端系一对差分输入端，所述第三端系输出端。
7.根据权利要求6所述的声音伪三极管特性放大设备，还包括处于所述输入端与所述参考电压端之间的次级输入侧电阻器。
全文摘要
本发明涉及声音伪三极管放大设备和声音伪三极管特性推挽式放大设备。输入端与差分放大电路的正相端连接。差分放大电路的负相端与晶体管的发射极连接，并且差分放大电路的输出端与晶体管的基极连接。输入端的电阻器连接在晶体管的集电极与输入端之间，并且次级输入侧电阻器连接在输入端与接地导线(体)之间。输出侧电阻器连接在晶体管的发射极与接地导线(体)之间。晶体管的集电极与负载端连接。
文档编号H03F3/26GK102457235SQ20111031300
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者福岛彰 申请人:福岛彰