用于维持DC偏置的方法和设备技术

直流(DC)偏置维持电路操作性地连接到一级放大器的输入端。DC偏置维持电路采用反馈以维持期望DC偏置，但缺乏到一级放大器的输出端的任何连接。经由一种方法，DC偏置维持电路包括二级放大器，该二级放大器复制一级放大器的至少一些近实时性能特性。例如，二级放大器可以复制一级放大器的至少特定DC特性，使得虽然缺少一级放大器的输出端与DC偏置维持电路之间的任何连接，但是出现在一级放大器的输出端处的基于DC的变化被反映在二级放大器的输出端处。

Methods and equipment for maintaining DC bias

The DC (DC) bias maintenance circuit is operable to connect to the input of the first stage amplifier. The DC bias maintenance circuit uses feedback to maintain the desired DC bias, but lacks any connection to the output of the first amplifier. In one way, the DC bias maintenance circuit includes a two stage amplifier that replicating at least some near real time performance characteristics of a primary amplifier. For example, the two stage amplifier can copy at least the specific DC characteristics of the first stage amplifier, so that although the output end of the primary amplifier is missing from any connection between the DC bias maintenance circuit, the DC based change at the output end of the first stage amplifier is reflected at the output end of the two stage amplifier.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于维持DC偏置的方法和设备
这些教导总体涉及放大器的DC偏置。
技术介绍
本技术中已知放大器。在许多情况下，设置和/或另外控制放大器的所谓DC操作点以便缓和例如输入信号的削峰是有用的。不幸的是，在这些方面，至少一些已知方法对预期任务不太有效，和/或引起可能以其它方式负面影响信号的其它不期望后果。附图说明以上需求借助提供以下详细描述中描述的用于维持DC偏置的方法和设备来至少部分被满足，尤其在结合附图进行研究时，附图中：图1包括根据现有技术配置的示意图；图2包括根据现有技术配置的示意图；图3包括根据现有技术配置的曲线图；图4包括根据现有技术配置的曲线图；图5包括根据现有技术配置的曲线图；图6包括根据现有技术配置的曲线图；图7包括根据现有技术配置的曲线图；图8包括根据现有技术配置的曲线图；图9包括根据现有技术配置的示意图；图10包括根据这些教导的各种实施方式配置的示意图；以及图11包括根据这些教导的各种实施方式配置的示意图。附图中的元件为了简化和清楚而例示，并且不必按比例绘制。例如，附图中的一些元件的维数和/或相对定位可以相对于其它元件被夸大，以帮助改进对当前教导的各种实施方式的理解。而且，通常不描述商业上可行实施方式中有用或必要的常见但很好理解的元件，以便不太妨碍查看本教导的这些各种实施方式。特定行为和/或步骤可以以出现的特定顺序描述或描绘，同时，本领域技术人员将理解实际上不要求关于顺序的这种特殊性。这里使用的术语和表达具有普通技术含义，除不同特定含义在这里已经以其它方式被阐述之外，与本领域技术人员如上所阐述的这些术语和表达一致。具体实施方式通常来说，根据这些各种实施方式，直流(DC)偏置维持电路操作性地连接到一级放大器的输入端。DC偏置维持电路采用反馈以维持期望DC偏置，但缺少到一级放大器的输出端的任何连接。经由一种方法，DC偏置维持电路包括二级放大器，该二级放大器复制一级放大器的至少一些近实时性能特性。例如，二级放大器可以复制一级放大器的至少特定DC特性，使得虽然缺少一级放大器的输出端与DC偏置维持电路之间的任何连接，但是出现在一级放大器的输出端处的基于DC的变化被反映在二级放大器的输出端。经由一种方法，DC偏置维持电路包括比较器，该比较器具有连接到上述二级放大器的输出端的一个输入端和连接到参考电压的另一个输入端，参考电压包括一级放大器的期望输出DC操作点。这些教导在实践中非常灵活，并且将适应各种修改。例如，经由一种方法，上述比较器的输出端经由一对反平行二极管操作性地连接到一级放大器的输入端。作为在这些方面的另一个示例，二级放大器的输入端可以经由低通滤波器操作性地连接到一级放大器的输入端。这样进行配置，DC偏置维持电路可以有效地偏置放大器，以实现有用线性范围，同时还在不使用全局负反馈的情况下最小化由于削峰产生的失真。本领域技术人员将理解可以采用这些教导，而不涉及任何交流信号，因此可以在这些方面避免任何对应失真引起的行为。这些和其它益处在详细查阅并学习以下详细描述时，可以变得更清楚。现在参照附图，可以在这一点上有助于首先描述并解释示例性应用设置和一些对应示例性现有技术电路和行为。首先参照图1，第一电路100包括放大器101。为了简化起见，该放大器101包括单端放大器，但将理解的是，本教导不限于此。例如，这些教导可以类似地应用差分放大器和其它配置。该电路100例示了输入信号电压VSRC和由ZSRC表示的电源阻抗。在典型应用设置中，电源阻抗被设计为明显小于电压放大应用设置中的放大器101的输入阻抗。对应偏置电压由VSRC_DC表示。DC偏置的优点是便于以任意接近0Hz的频率的信号处理。也就是说，偏置的特性对于放大器设计者可以是未知的，并且对于一些操作条件可能是不兼容的。例如，该偏置可能随温度不期望地变化。这种变化可能导致使用于放大器101的对应DC操作点移位，并且这依次可能导致或增加失真。图2例示了现有技术电路102，该电路通过经由电容器CAC连接信号电压，试图缓和未知偏置电压行为。该电容器有效地阻止来自电源的任何偏置电压。放大器设计者现在可以设计并采用DC偏置电路，该DC偏置电路包括DC偏置电压源VBIAS和对应偏置电压阻抗ZBIAS。在典型应用设置中，偏置电压阻抗明显大于放大器101的输入阻抗，以防止输入信号VIN本身的不希望信号衰减。图3至图8例示了设置和/或维持合适DC操作点的重要性。图3例示了表示放大器101的DC转换功能VOUT/VIN的图。所得到的图具有三个主要区域。线性区域301表示VOUT＝A*VIN+VOUT(DC)的区域。为了简化起见，在该示例中，增益A是单位元素，并且输出DC偏置点是零(即，VOUT(DC)＝0)。结果，在该线性区域301中，VOUT＝VIN。其它两个区域302和303分别表示低饱和区域和高饱和区域。在这些饱和区域中，与VIN以及分别等于VOUT(MIN)和VOUT(MAX)无关，VOUT维持不变。参照图4，正弦波已经被施加于放大器101的输入端，并且所得到的正弦波401出现在其输出端处。该正弦波401以VOUT(DC)304为中心。在这种情况下，输入正弦波的振幅不超过VOUT(MAX)或VOUT(MIN)，因此图4中所示的输出信号未失真，从而与输入信号相同。图5例示了除了VOUT(DC)304增大之外，与上面图3中讨论的相同假定。在这种情况下且参照图6，因为正弦波401维持以VOUT(DC)为中心，并且因为后者已经增大，所以当输出电压试图超过VOUT(MAX)时，现在正弦波401的正峰值601被削峰。图7和图8例示了当VOUT(DC)304减小时出现几乎相同的情况，在这种情况下，当输出电压试图减小为低于VOUT(MIN)时，现在正弦波401的负峰值801被削峰。在任一种情况下，所得到的削峰导致失真。在许多情况下，将VBIAS设计为恒定的可能不是特别有帮助。这是因为放大器101本身对于电源电压的变化、温度的变化、甚至即使偏置保持不变本身也导致对操作点的移位的随机制造变化是敏感的。因此，已知设计偏置以补偿这种变化，使得放大器101本身的DC操作点维持不变。图9呈现了现有技术电路900，该现有技术电路900试图在合适时设置并重置放大器的DC操作点。在该示例中，偏置电压VBIAS使用全局负反馈回路生成(即，包括放大器101本身的反馈回路)。在该示例中，比较器902将由放大器101提供的VOUT与VREF进行比较，以产生偏置。比较器902经由一对反平行二极管903，将偏置应用至放大器101的输入端VIN。当VIN与VBIAS之间的压差是零时，这些二极管903呈现如上所讨论的非常高的ZBIAS。这样构造，至少当未施加信号时，VOUT可以与VREF匹配，因此该电路可以设置用于放大器101的DC操作点。实际上，已经提出这种方法用于缩短放大器101与麦克风901结合使用时的稳定时间，并且麦克风901经历脉冲事件，诸如门砰地关上。具体地，该电路操作以将与VIN负相关的信号施加至二极管903的底部。这正向偏置二极管中的一个(根据VIN的极性)，从而减小二极管阻抗，以使VIN(因此VOUT)返回到其静点。不幸的是，该同一行为将保持存在于连续输入信号中。因此，该电路可以起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，所述设备包括：一级放大器，所述一级放大器具有输入端和输出端；直流DC偏置维持电路，所述DC偏置维持电路操作性地连接到所述一级放大器的所述输入端，所述DC偏置维持电路包括二级放大器，所述二级放大器复制所述一级放大器的至少一些近实时性能特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 US 14/883,1651.一种设备，所述设备包括：一级放大器，所述一级放大器具有输入端和输出端；直流DC偏置维持电路，所述DC偏置维持电路操作性地连接到所述一级放大器的所述输入端，所述DC偏置维持电路包括二级放大器，所述二级放大器复制所述一级放大器的至少一些近实时性能特性。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一级放大器的所述输入端进一步操作性地连接到麦克风。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述二级放大器复制所述一级放大器的至少DC特性，使得出现在所述一级放大器的所述输出端处的基于DC的变化被反映在所述二级放大器的输出端处。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述DC偏置维持电路还包括比较器，所述比较器具有操作性地连接到所述二级放大器的输出端的第一输入端。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述比较器的第二输入端操作性地连接到参考电压，所述参考电压包括所述一级放大器的期望输出DC操作点。6.根据权利要求5所述的设备，其中，到所述二级放大器的输入端操作性地连接到所述比较器的输出端。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述比较器的所述输出端经由一对反平行二极管进一步操作性地连接到所述一级放大器的所述输入端。8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述比较器的所述输出端经由一对反平行二极管进一步操作性地连接到所述一级放大器的所述输入端，并且到所述二级放大器的输入端不经由所述一对反平行二极管操作性地连接到所述一级放大器的所述输入端。9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述二级放大器的所述输入端经由低通滤波器操作性地连接到所述一级放大器的所述输入端。10.一种方法，所述方法包括：将直流DC偏置维持电路操作性地连接到一级放大器的输入端，所述DC偏置维持电路包括二级放大器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·詹宁斯，D·巴迪洛，C·施泰因，
申请(专利权)人：美商楼氏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US