电子系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电子系统。本实用新型专利技术要解决的技术问题之一是提供用于电子信号降噪的电子系统。在一些实施方案中，电子系统包括：电源；耦接到电源的负载；耦接到电源和负载的模拟‑数字转换器，模拟‑数字转换器对由电源供应的波动电压进行取样并且生成波动电压的数字表示；耦接到模拟‑数字转换器的控制逻辑部件，控制逻辑部件基于波动电压的数字表示和目标电压来生成幅度校正信号；耦接到控制逻辑部件的校正逻辑部件，校正逻辑部件使用幅度校正信号和音频信号来生成开关控制信号；以及耦接到校正逻辑部件的输出驱动器，输出驱动器基于开关控制信号来控制电源和负载之间的耦接。利用本实用新型专利技术，提供了降低电子噪声的电子系统。

【技术实现步骤摘要】
电子系统
本公开涉及一种用于降噪的电子系统。
技术介绍
助听器和其他便携式音频设备通常使用D类输出驱动器，这是因为它们具有高功率效率。由于输出驱动器的输出信号由供电电压直接调制，因此该电压应当免于干扰。在助听器和其他便携式音频设备中，这可能是不可能的，因为电源通常是小电池，其也用于对具有非恒定电流负载的电路诸如无线发射机/接收机或麦克风进行供电。如果此类可变电流消耗是活跃的，则其可致使电池电压随时间推移变化，并因此产生波动。一个后果是输出驱动器的音频性能可能显著下降。穿戴此类设备的人可能会听到非期望的音量上的突然变化、咔哒声或其他噪声。向便携式音频设备添加滤波部件或较大的电池会负面地影响尺寸、便携性和可穿戴性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题之一是提供用于电子信号降噪的电子系统。至少一些实施方案涉及电子系统，该电子系统包括：电源；耦接到电源的负载；耦接到电源和负载的模拟-数字转换器，该模拟-数字转换器对由电源供应的波动电压进行取样并且生成所述波动电压的数字表示；耦接到模拟-数字转换器的控制逻辑部件，该控制逻辑部件基于波动电压的所述数字表示和目标电压来生成幅度校正信号；耦接到控制逻辑部件的校正逻辑部件，该校正逻辑部件使用幅度校正信号和音频信号来生成开关控制信号；以及耦接到校正逻辑部件的输出驱动器，该输出驱动器基于开关控制信号来控制电源和负载之间的耦接。在一个实施方案中，输出驱动器包括D类放大器。在一个实施方案中，还包括致使波动电压波动的可变电流负载。在一个实施方案中，校正逻辑部件包括∑-Δ调制器。在一个实施方案中，输出驱动器包括H桥电路。在一个实施方案中，开关控制信号是1比特数字比特流。在一个实施方案中，还包括稳压器，该稳压器耦接在电源与负载之间，以为负载提供比波动电压在其间波动的电压更小的调节电压。在一个实施方案中，当禁用系统中的可变电流负载时，禁用稳压器，并且其中当启用可变电流负载时，启用稳压器。在一个实施方案中，控制逻辑部件至少部分基于波动电压的多个数字化样本的外推来生成幅度校正信号。在一个实施方案中，控制逻辑部件至少部分通过确定或估计所述数字表示与来自电源的标称电压的比率来生成幅度校正信号。本技术的有利效果之一是提供降低电子噪声的电子系统。附图说明在附图中：图1是含有供电补偿和降噪系统的便携式音频设备的框图。图2是供电补偿和降噪系统的框图。图3是供电补偿和降噪过程的流程图。图4是表示供电电压值和预测的未来供电电压值的图表。图5是预测未来供电电压值的过程的流程图。图6是采用稳压器的供电补偿与降噪系统的框图。图7是表示稳压器的输入和输出电压值的图表。图8是使用稳压器的供电补偿与降噪过程的流程图。图9A是输出驱动器电路的示意图。图9B是与图9A的电路相关联的时序图。图9C是具有模拟-数字转换器的输出驱动器电路的示意图。图10是采用图9A的输出驱动器的供电补偿与降噪过程的流程图。然而，应当理解，附图中给定的具体实施方案以及对它们的详细描述并不限制本公开。相反，这些实施方案和详细描述为普通技术人员提供了分辨替代形式、等价形式和修改形式的基础，这些替代形式、等价形式和修改形式与给定实施方案中的一个或多个实施方案一起被包含在所附权利要求书的范围内。具体实施方式图1是便携式音频设备电子系统100(例如，听力仪器诸如助听器内的电子系统)的框图。系统100包括便携式电源102，耦接到电源102的供电电压线104(“供电电压”)，也耦接到电源102的供电电压返回线106，可变电流负载108，供电补偿、降噪与调制电路110，输出驱动器112以及负载114。电源102可以但不限于被设计成在给定电流下产生预定供电电压104的可再充电或可更换的电池，并且其在对变化电流负载的响应方面受到限制。在一些实施方案中，可以包括与电源102并联的一个或多个去耦电容器(未在图1中具体示出)，以使供电电压104的瞬时变化最小化并使供电电压104随时间推移的波动“平滑化”。耦接到电源102的可变电流负载108可包括无线发射机、无线接收机或麦克风。其电流需求可随时间而变化，这是由于音频信号强度改变，可变电流负载108的内部功能被启用和禁用，以及所采用的频率范围。与静止时间(例如当发射机/接收机未使用时，或当麦克风未接收任何信号时)相比，可变电流负载108可在重度使用的时间段期间变化。由于电源102的较小尺寸和有限容量，这些因素会致使供电电压104变化。将这些变化引入到输出驱动器112和负载114，这致使上述音频性能降低的问题。电路110补偿供电电压的这些波动。如下文详述，电路110基于供电电压104的时间依赖性变化来生成开关控制信号116(例如，1比特数字比特流)，并且向输出驱动器112提供信号116。输出驱动器112包含由开关控制信号116控制的开关。这些开关的集体状态生成输出负载信号118以驱动负载114。电路110还可使用∑-Δ调制器(SDM)降低音频频率范围内的噪声，该调制器将噪声推动到人耳听不见的频带(例如，大于约20kHz)中。图2是供电补偿与降噪系统150的框图，其表示系统100的一些实施方案。系统150包括电源102、可变电流负载108、控制逻辑部件120、幅度校正信号122、ADC126、供电电压信号128的数字化表示(“数字表示”)、信号调制器(例如，SDM)124、开关控制信号116、输出驱动器112、输出负载信号118、可变电流负载启用信号134以及负载114。系统150包括两种附加信号：目标电压信号130(“目标电压”)和音频信号132。目标电压130提供给控制逻辑部件120，并且可作为信号源自系统150外部的来源或可在本系统150内生成为针对其来比较电源102输出的参考值。在至少一些实施方案中，目标电压130是电源102的标称电压。音频信号132含有音频信息，该音频信息要提供给其内容纳有系统150的音频设备的用户。控制逻辑部件120可以由包括但不限于以下的部件或子组件构成：用于控制电路设备、监测参数并测量电压、电流和信号电平以实施本文归属于控制逻辑部件120的功能的一个或多个处理器、逻辑门、晶体管等。控制逻辑部件120还可包括包含可执行代码(例如，软件、固件)的存储装置(例如，随机存取存储器、只读存储器)，该可执行代码经编程而使处理器能够执行本文归属于控制逻辑部件120的一些或所有功能。在操作中，电源102提供供电电压104。如先前所阐释，如果可变电流负载108正在活跃地消耗电流，则供电电压104可随时间而变化。为了监测此类波动，ADC126将供电电压104转换为数字表示128，并且向控制逻辑部件120提供数字表示128。控制逻辑部件120将数字表示128与目标电压130进行比较，以确定供电电压104是高于、低于还是处于目标电压130。基于该比较，控制逻辑部件120生成幅度校正信号122。幅度校正信号122可按任何合适的方式生成，但一般来讲，其提供有关目标电压130和供电电压104之间的差值的信息。例如，在一些实施方案中，控制逻辑部件120通过计算数字表示128与目标电压130(例如，电源102的标称电压)的比率来生成幅度校正信号122。该比率可由系统150的其余部分用来校正提供给负载11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子系统，包括：电源；负载，所述负载耦接到所述电源；模拟‑数字转换器，所述模拟‑数字转换器耦接到所述电源和所述负载，所述模拟‑数字转换器对由所述电源供应的波动电压进行取样并且生成所述波动电压的数字表示；控制逻辑部件，所述控制逻辑部件耦接到所述模拟‑数字转换器，所述控制逻辑部件基于所述波动电压的所述数字表示和目标电压来生成幅度校正信号；校正逻辑部件，所述校正逻辑部件耦接到所述控制逻辑部件，所述校正逻辑部件使用所述幅度校正信号和音频信号以生成开关控制信号；和输出驱动器，所述输出驱动器耦接到所述校正逻辑部件，所述输出驱动器基于所述开关控制信号来控制所述电源和所述负载之间的耦接。

【技术特征摘要】
2016.08.19 US 15/242,3581.一种电子系统，包括：电源；负载，所述负载耦接到所述电源；模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器耦接到所述电源和所述负载，所述模拟-数字转换器对由所述电源供应的波动电压进行取样并且生成所述波动电压的数字表示；控制逻辑部件，所述控制逻辑部件耦接到所述模拟-数字转换器，所述控制逻辑部件基于所述波动电压的所述数字表示和目标电压来生成幅度校正信号；校正逻辑部件，所述校正逻辑部件耦接到所述控制逻辑部件，所述校正逻辑部件使用所述幅度校正信号和音频信号以生成开关控制信号；和输出驱动器，所述输出驱动器耦接到所述校正逻辑部件，所述输出驱动器基于所述开关控制信号来控制所述电源和所述负载之间的耦接。2.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述输出驱动器包括D类放大器。3.根据权利要求1所述的电子系统，还包括致使所...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·L·科南，A·赫比，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US