具有自举电容充电电路的电子装置制造方法及图纸

技术编号:15442479 阅读:325 留言:0更新日期:2017-05-26 07:18
本发明专利技术涉及一种具有自举电容充电电路的电子装置,包含一第一晶体管、一第二晶体管、一自举电容、一第一充电电路以及一第二充电电路。该第一晶体管耦接至一电源输入端和一切换节点之间。该第二晶体管耦接至该切换节点和一接地端之间。该自举电容具有耦接至该切换节点的一下端子和一上端子,该上端子用以产生导通该第一晶体管的一电平。该第一充电电路藉由一第一电源以对该自举电容进行充电。该第二充电电路藉由一第二电源以对该自举电容进行充电。该第二电源的电平高于该第一电源的电平。

Electronic device with bootstrap capacitor charging circuit

The present invention relates to a bootstrap capacitor charging circuit of the electronic device, which comprises a first transistor, a second transistor, a bootstrap capacitor, a first charging circuit and a charging circuit second. The first transistor is coupled between a power input terminal and a switching node. The second transistor is coupled between the switching node and the ground terminal. The bootstrap capacitor has a terminal and an upper terminal coupled to the switching node, which is used to generate a level of the first transistor. The first charging circuit charges the bootstrap capacitor with a first power supply. The second charging circuit is charged with a second power source to charge the bootstrap capacitor. The level of the second power supply is higher than the level of the first power supply.

【技术实现步骤摘要】
具有自举电容充电电路的电子装置
本专利技术涉及一种具有自举电容(bootstrapcapacitor)充电电路的电子装置。
技术介绍
图1绘示一传统自举电容充电电路10的示意图。该自举电容充电电路10包含一稳压电路12和一二极管DX,藉以对一自举电容C1进行充电。如图1所示,该二极管DX具有一阳极端和一阴极端,其中,该阳极端耦接于该稳压电路12,而该阴极端耦接于该自举电容C1。在运行时,当时钟信号CLK在逻辑0电平时,时钟信号CLK会通过驱动电路14关闭输出级19中的上桥开关M1和通过驱动电路16开启输出级19中的下桥开关M2,所以电压切换端SW的电压电平为接地电平。此时,该稳压电路12开始通过二极管DX对该自举电容C1进行充电。当该自举电容C1上端子A1的电压电平等于该稳压电路12提供的电压GVDD减去二极管DX的顺向压降Vf时,该稳压电路12方停止对该自举电容C1充电。当时钟信号CLK在逻辑1电平时,时钟信号CLK会通过驱动电路14开启输出级19中的上桥开关M1和通过驱动电路16关闭输出级19中的下桥开关M2,所以电压切换端SW的电压VSW为供应电源电压PVDD。此时,该自举电容CB上端子A1的电压电平VA1由等式(1)决定。VA1=PVDD+GVDD-Vf(1)由等式(1)可知,该自举电容C1上端子A1的电压电平VA1大于供应电源电压PVDD,因此驱动电路14可利用较高的电压电平VA1将上桥驱动单元M1开启,藉以驱动负载18。然而,当输出级19为D类放大器(classDamplifier)的一部分,且该负载18为一扬声器(speaker)时,具有单端(single-ended)输出级的D类放大器组态会在传送低频输出功率时产生一供电电路能量倒灌(buspumping)的现象。该供电电路能量倒灌现象会使能量从该负载18回灌至供应电源,造成供应电源电压PVDD的振幅波动。为了解决此一问题,在供应电源PVDD和地端间会有包含大电容的一分压电路20连接于该负载18的另一侧以吸收能量,如图2所示。然而,该分压电路20可能造成D类放大器在开机时需要较长的淡入(fade-in)时间。
技术实现思路
根据本专利技术一实施例的一种电子装置,包含一第一N型晶体管、一第二N型晶体管、一自举电容、一第一充电电路以及一第二充电电路。该第一N型晶体管耦接至一电源输入端和一切换节点之间,该电源输入端用以接收一第二电源。该第二N型晶体管耦接至该切换节点和一接地端之间。该自举电容具有耦接至该切换节点的一下端子和一上端子,该上端子用以产生导通该第一N型晶体管的一电平。该第一充电电路耦接至该自举电容的该上端子,该第一充电电路藉由一第一电源以对该自举电容进行充电。该第二充电电路耦接至该自举电容的该上端子,该第二充电电路藉由该第二电源以对该自举电容进行充电。该第二电源的电平高于该第一电源的电平。根据本专利技术另一实施例的一种电子装置,包含一第一D类放大器、一第二D类放大器、一第一电感、一第二电感以及一扬声器。该第一D类放大器包含一第一N型晶体管,其耦接至一电源输入端和一切换节点之间,该电源输入端用以接收一第二电源。该第一D类放大器包含一第二N型晶体管,其耦接至该切换节点和一接地端之间。该第一D类放大器包含一自举电容,其具有耦接至该切换节点的一下端子和一上端子,该上端子用以产生导通该第一N型晶体管的一电平。该第一D类放大器包含一第一充电电路,其耦接至该自举电容的该上端子,该第一充电电路藉由一第一电源以对该自举电容进行充电。该第一D类放大器包含一第二充电电路,其耦接至该自举电容的该上端子,该第二充电电路藉由该第二电源以一定电流对该自举电容进行充电。该第二D类放大器包含一第一N型晶体管,其耦接至一电源输入端和一切换节点之间,该电源输入端用以接收该第二电源。该第二D类放大器包含一第二N型晶体管,其耦接至该切换节点和一接地端之间。该第二D类放大器包含一自举电容,其具有耦接至该切换节点的一下端子和一上端子,该上端子用以产生导通该第一N型晶体管的一电平。该第二D类放大器包含一第一充电电路,其耦接至该自举电容的该上端子,该第一充电电路藉由一第一电源以对该自举电容进行充电。该第二D类放大器包含一第二充电电路,其耦接至该自举电容的该上端子,该第二充电电路藉由该第二电源以一定电流对该自举电容进行充电。该第一电感耦接至该第一D类放大器的该切换节点。该第二电感耦接至该第二D类放大器的该切换节点。该扬声器耦接于该第一电感和该第二电感之间。附图说明图1绘示一传统自举电容充电电路的示意图。图2绘示一传统单端输出的D类放大器的示意图。图3显示结合本专利技术一实施例的具有自举电容充电电路的电子装置的方块示意图。图4显示结合本专利技术一实施例的该低压充电电路和该高压充电电路的电路图。图5显示结合本专利技术另一实施例的该低压充电电路和该高压充电电路的电路图。图6显示结合本专利技术另一实施例的具有自举电容充电电路的电子装置的方块示意图。附图符号说明10自举电容充电电路12稳压电路14,16驱动电路18负载19输出级20分压电路30电子装置32D类放大器322,322″输出级324,324″自举电容充电电路3242,3242″低压充电电路3244,3244′,3244″高压充电电路326,328,326″,328″驱动电路34扬声器36分压电路42稳压电路60电子装置62,64D类放大器66扬声器C1,CBT,CBT″自举电容C3,C4电容CL,CL1,CL2电容D1,D2,DX二极管L1,L2电感M1,M2,MU,MD晶体管N1晶体管P1,P2,P3,P4,P5晶体管ZD1,ZD2箝制元件具体实施方式在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解,制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包含」为一开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。另外,「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置,或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。图3显示结合本专利技术一实施例的具有自举电容充电电路的电子装置30的方块示意图。在本实施例中,该电子装置30包含一D类放大器32。该D类放大器32包含一输出级322,其中该输出级322由一上桥开关MU和一下桥开关MD所组成。该上桥开关MU和该下桥开关MD以串联方式耦接于一电源输入端(接收一供应电源电压PVDD)和一接地端之间。在本实施例中,该上桥开关MU和该下桥开关MD为一N型晶体管元件。参考图3,该电子装置30还包含一自举电容充电电路324用以对一自举电容CBT进行充电。该自举电容充电电路324包含一低压充电电路3242和一高压充电电路3244。该自举电容CBT耦接于该自举电容充电电路324以及该上桥开关MU和该下桥开关MD的一交叉点SW之间。该自举电容CBT藉由该自举电容充电电路34充电以产生导通该上桥开关MU的导通(turnon)电压。图4显示结合本专利技术一实施例的该低压充电电路本文档来自技高网
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具有自举电容充电电路的电子装置

【技术保护点】
一种电子装置,包含:一第一N型晶体管,耦接至一电源输入端和一切换节点之间,该电源输入端用以接收一第二电源;一第二N型晶体管,耦接至该切换节点和一接地端之间;一自举电容,具有耦接至该切换节点的一下端子和一上端子,该上端子用以产生导通该第一N型晶体管的一电平;一第一充电电路,耦接至该自举电容的该上端子,该第一充电电路藉由一第一电源以对该自举电容进行充电;以及一第二充电电路,耦接至该自举电容的该上端子,该第二充电电路藉由该第二电源以对该自举电容进行充电;其中,该第二电源的电平高于该第一电源的电平。

【技术特征摘要】
1.一种电子装置,包含:一第一N型晶体管,耦接至一电源输入端和一切换节点之间,该电源输入端用以接收一第二电源;一第二N型晶体管,耦接至该切换节点和一接地端之间;一自举电容,具有耦接至该切换节点的一下端子和一上端子,该上端子用以产生导通该第一N型晶体管的一电平;一第一充电电路,耦接至该自举电容的该上端子,该第一充电电路藉由一第一电源以对该自举电容进行充电;以及一第二充电电路,耦接至该自举电容的该上端子,该第二充电电路藉由该第二电源以对该自举电容进行充电;其中,该第二电源的电平高于该第一电源的电平。2.根据权利要求1所述的电子装置,其中该第二充电电路使用一定电流以对该自举电容进行充电。3.根据权利要求2所述的电子装置,其中该第一充电电路包含:一稳压电路,用以产生该第一电源;以及一第一二极管,具有接收该第一电源的一阳极和耦接至该自举电容的该上端子的一阴极。4.根据权利要求2所述的电子装置,其中该第二充电电路包含:一第一P型晶体管,具有接收该第二电源的一源极端,接收一偏压电流的一漏极端和耦接至自身的该漏极端的一栅极端;一第二P型晶体管,具有接收该第二电源的一源极端,耦接至该第一P型晶体管的该栅极端的一栅极端;一箝制元件,具有耦接至该第二P型晶体管的一漏极端的一第一端子和耦接至该切换节点的一第二端子;以及一第二二极管,具有耦接至该第二P型晶体管的该漏极端的一阳极和耦接至该自举电容的该上端子的一阴极。5.根据权利要求2所述的电子装置,其中该第二充电电路包含:一第一P型晶体管,具有接收该第二电源的一源极端,接收一偏压电流的一漏极端和耦接至自身的该漏极端的一栅极端;一第二P型晶体管,具有接收该第二电源的一源极端,耦接至该第一P型晶体管的该栅极端的一栅极端;一第三P型晶体管,具有接收该第二电源的一源极端,耦接至该第一P型晶体管的该栅极端的一栅极端;一N型晶体管,具有接收该第三P型晶体管的一漏极端的一漏极端和耦接至该第二P型晶体管的一漏极端的一栅极端;一箝制元件,具有耦接至该第二P型晶体管的该漏极端的一第一端子和耦接至该切换节点的一第二端子;以及一第三二极管,具有耦接至该第二充电电路中的该N型晶体管的一源极端的一阳极和耦接至该自举电容的该上端子的一阴极。6.根据权利要求4或5所述的电子装置,还包含:一电感,耦接至该切换节点;一输出电容,耦接至该电感和一接地端之间;一分压电路,用以等分于该第二电源和该接地端之间的电平差值;以及一扬声器,耦接于该电感和该分压电路之间。7.根据权利要求6所述的电子装置,其中该箝制元件为一齐纳二极管,且该齐纳二极管的逆向击穿电压值选择为该第一电源的电平和该第二二极管的顺向偏压值的总和。8.根据权利要求6所述的电子装置,其中该箝制元件为一齐纳二极管,且该齐纳二极管的逆向击穿电压值选择为该第一电源的电平、该第三二极管的顺向偏压值和该第二充电电路中的该N型晶体管的栅极-源极电平差值的总和。9.一种电子装置,包含:一第一D类放大器,该第一D类放大器包含:一第一N型晶体管,耦接至一电源输入端和一切换节点之间,该电源输入端用以接收一第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹斯钧施铭镛
申请(专利权)人:晶豪科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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