一种数字音频功率放大器及电子设备制造技术

技术编号:20626099 阅读:24 留言:0更新日期:2019-03-20 16:05
本实用新型专利技术公开了一种数字音频功率放大器及电子设备,在第一状态时根据PWMP信号控制第一侧电流源为第一积分器提供电流,而根据PWMN信号控制第二侧电流源为第二积分器提供电流;且在第二状态时根据PWMP信号控制第二侧电流源为第一积分器提供电流,而根据PWMN信号控制第一侧电流源为第二积分器提供电流,第一状态和第二状态交替运行,使得为第一积分器和第二积分器提供的电流均为第一侧电流源和第二侧电流源的均值,减小第一积分器和第二积分器为分别为音频负载提供的电压的差异,消除直流失调电压,保证音频负载的发声效果优良。

A Digital Audio Power Amplifier and Electronic Equipment

The utility model discloses a digital audio power amplifier and an electronic device. In the first state, the current source on the first side is controlled according to the PWMP signal to supply the current for the first integrator, and the current source on the second side is controlled according to the PWMN signal to supply the current for the second integrator. In the second state, the current source on the second side is controlled according to the PWMP signal to supply the current for the first integrator, while the current source on the second side is controlled according to the PWM The signal controls the first current source to provide the current for the second integrator. The first and second states operate alternately, so that the current provided for the first integrator and the second integrator is the average value of the first and second current sources. The difference between the voltage provided by the first integrator and the second integrator for the audio load is reduced, the DC offset voltage is eliminated, and the audio frequency is guaranteed. The sound effect of the load is excellent.

【技术实现步骤摘要】
一种数字音频功率放大器及电子设备
本技术涉及数字音频功率放大器
,更为具体的说,涉及一种数字音频功率放大器及电子设备。
技术介绍
目前D类音频功率放大器由于其超过80%的效率而获得广泛的应用,特别是高效率对于移动设备至关重要,不仅能延长移动设备的工作时间,还可以减小手机等移动设备的发热量。D类音频功率放大器主要分两类,一类为模拟音频功率放大器,功率放大器的输入部分接入模拟信号;另一类为数字音频功率放大器,其输入部分接入I2S等数字信号,音频信号通过数字信号传输,具有极高的抗RF干扰性能和较低的底噪。图1为现有的一种数字音频功率放大器的结构示意图,数字音频功率放大器包括D类数字调制器100和模拟控制环路200两大部分。其中,D类数字调制器接入I2S等数字音频信号,而后对数字音频信号进行采样、delta-sigma噪声整形和BD调制后,输出由delta-sigma整形的同相信号和反相信号分别与三角波信号比较后得到的PWMP和PWMN两个脉冲宽度调制信号。PWMP信号控制模拟控制环路200中一通路的电流源(未画出)为该通路的积分器210提供拉电流或灌电流,且PWMN信号控制模拟控制环路200中另一通路的电流源(未画出)为该通路的积分器220提供拉电流或灌电流,但是,由于工艺偏差造成两个通路的电流源不可能完全相同,导致两个通路分别注入各自积分器的电流不相同,进而导致两个积分器为音频负载300提的两个电压之前的差值不等于0,这就产生了直流失调电压,若直流失调电压超过一定值,将会影响输出功率的峰值,更严重的是会产生较明显的POP声。
技术实现思路
有鉴于此,本技术提供了一种数字音频功率放大器及电子设备,在第一状态时根据PWMP信号控制第一侧电流源为第一积分器提供电流,而根据PWMN信号控制第二侧电流源为第二积分器提供电流;且在第二状态时根据PWMP信号控制第二侧电流源为第一积分器提供电流,而根据PWMN信号控制第一侧电流源为第二积分器提供电流,第一状态和第二状态交替运行,使得为第一积分器和第二积分器提供的电流均为第一侧电流源和第二侧电流源的均值,减小第一积分器和第二积分器为分别为音频负载提供的电压的差异,消除直流失调电压,保证音频负载的发声效果优良。为实现上述目的,本技术提供的技术方案如下:一种数字音频功率放大器,包括:D类数字调制器,所述D类数字调制器用于将接收的音频数字信号转换为PWMP信号和PWMN信号;以及,驱动电路,所述驱动电路包括交替运行的第一状态和第二状态,其中,在所述第一状态时,所述驱动电路参考所述PWMP信号而控制第一侧电流源为第一积分器提供拉电流或灌电流,及参考所述PWMN信号而控制第二侧电流源为第二积分器提供拉电流或灌电流;以及,在所述第二状态时,所述驱动电路参考所述PWMP信号而控制所述第二侧电流源为所述第一积分器提供拉电流或灌电流,及参考所述PWMN信号而控制所述第一侧电流源为所述第二积分器提供拉电流或灌电流,所述第一积分器的输出端和所述第二积分器的输出端与音频负载相连。可选的,所述驱动电路包括:第一逻辑转换电路、第二逻辑转换电路、第一可控开关电路和第二可控开关电路;其中,所述第一逻辑转换电路与所述第一可控开关电路相连,所述第一逻辑转换电路接入所述PWMP信号和所述PWMN信号,用于在所述第一状态时将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMP信号相关的控制信号,以控制所述第一可控开关电路将所述第一侧电流源与所述第一积分器连通;及所述第二逻辑转换电路与所述第二可控开关电路相连,所述第二逻辑转换电路接入所述PWMP信号和所述PWMN信号,用于在所述第一状态时将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMN信号相关的控制信号,以控制所述第二可控开关电路将所述第二侧电流源与所述第二积分器连通;以及,在所述第二状态时,所述第一逻辑转换电路用于将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMN信号相关的控制信号,以控制所述第一可控开关电路将所述第一侧电流源与所述第二积分器连通;及所述第二逻辑转换电路用于将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMP信号相关的控制信号,以控制所述第二可控开关电路将所述第二侧电流源与所述第一积分器连通。可选的,所述第一逻辑转换电路包括:第一与非门、第二与非门、第一或非门、第二或非门和第一反相器;所述第一与非门、所述第二与非门、所述第一或非门和所述第二或非门的输出端均与所述第一可控开关电路相连,所述第一与非门和所述第二或非门的一输入端及所述第一反相器的输入端均接入状态控制信号,所述第二与非门和所述第一或非门的一输入端均连接所述第一反相器的输出端,所述第一与非门和所述第一或非门的另一输入端均接入所述PWMP信号,所述第二与非门和所述第二或非门的另一输入端均接入所述PWMN信号;以及,所述第二逻辑转换电路包括:第三与非门、第四与非门、第三或非门、第四或非门和第二反相器;所述第三与非门、所述第四与非门、所述第三或非门和所述第四或非门的输出端均与所述第二可控开关电路相连,所述第三与非门和所述第四或非门的一输入端及所述第二反相器的输入端均接入状态控制信号,所述第四与非门和所述第三或非门的一输入端均连接所述第二反相器的输出端,所述第三与非门和所述第三或非门的另一输入端均接入所述PWMN信号,所述第四与非门和所述第四或非门的另一输入端均接入所述PWMP信号。可选的,所述第一可控开关电路包括:第一P型晶体管、第二P型晶体管、第一N型晶体管和第二N型晶体管,所述第一侧电流源包括第一侧的第一子电流源和第一侧的第二子电流源;所述第一P型晶体管和所述第二P型晶体管的源极均连接所述第一侧的第一子电流源的输出端,所述第一P型晶体管的栅极连接所述第二与非门的输出端,所述第一P型晶体管的漏极连接所述第二积分器,所述第二P型晶体管的栅极连接所述第一与非门的输出端,所述第二P型晶体管的漏极连接所述第一积分器;所述第一N型晶体管和所述第二N型晶体管的源极均连接所述第一侧的第二子电流源的输入端,所述第一N型晶体管的栅极连接所述第二或非门的输出端,所述第一N型晶体管的漏极连接所述第二积分器,所述第二N型晶体管的栅极连接所述第一或非门的输出端,所述第二N型晶体管的漏极连接所述第一积分器;以及,所述第二可控开关电路包括:第三P型晶体管、第四P型晶体管、第三N型晶体管和第四N型晶体管,所述第二侧电流源包括第二侧的第一子电流源和第二侧的第二子电流源;所述第三P型晶体管和所述第四P型晶体管的源极均连接所述第二侧的第一子电流源的输出端,所述第三P型晶体管的栅极连接所述第四与非门的输出端,所述第三P型晶体管的漏极连接所述第一积分器,所述第四P型晶体管的栅极连接所述第三与非门的输出端,所述第四P型晶体管的漏极连接所述第二积分器;所述第三N型晶体管和所述第四N型晶体管的源极均连接所述第二侧的第二子电流源的输入端,所述第三N型晶体管的栅极连接所述第四或非门的输出端,所述第三N型晶体管的漏极连接所述第一积分器,所述第四N型晶体管的栅极连接所述第三或非门的输出端,所述第四N型晶体管的漏极连接所述第二积分器。可选的,所述驱动电路包括:第一选择电路、第一可控开关电路、第二可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字音频功率放大器,其特征在于,包括:D类数字调制器,所述D类数字调制器用于将接收的音频数字信号转换为PWMP信号和PWMN信号;以及,驱动电路,所述驱动电路包括交替运行的第一状态和第二状态,其中,在所述第一状态时,所述驱动电路参考所述PWMP信号而控制第一侧电流源为第一积分器提供拉电流或灌电流,及参考所述PWMN信号而控制第二侧电流源为第二积分器提供拉电流或灌电流;以及,在所述第二状态时,所述驱动电路参考所述PWMP信号而控制所述第二侧电流源为所述第一积分器提供拉电流或灌电流,及参考所述PWMN信号而控制所述第一侧电流源为所述第二积分器提供拉电流或灌电流,所述第一积分器的输出端和所述第二积分器的输出端与音频负载相连。

【技术特征摘要】
1.一种数字音频功率放大器,其特征在于,包括:D类数字调制器,所述D类数字调制器用于将接收的音频数字信号转换为PWMP信号和PWMN信号;以及,驱动电路,所述驱动电路包括交替运行的第一状态和第二状态,其中,在所述第一状态时,所述驱动电路参考所述PWMP信号而控制第一侧电流源为第一积分器提供拉电流或灌电流,及参考所述PWMN信号而控制第二侧电流源为第二积分器提供拉电流或灌电流;以及,在所述第二状态时,所述驱动电路参考所述PWMP信号而控制所述第二侧电流源为所述第一积分器提供拉电流或灌电流,及参考所述PWMN信号而控制所述第一侧电流源为所述第二积分器提供拉电流或灌电流,所述第一积分器的输出端和所述第二积分器的输出端与音频负载相连。2.根据权利要求1所述的数字音频功率放大器,其特征在于,所述驱动电路包括:第一逻辑转换电路、第二逻辑转换电路、第一可控开关电路和第二可控开关电路;其中,所述第一逻辑转换电路与所述第一可控开关电路相连,所述第一逻辑转换电路接入所述PWMP信号和所述PWMN信号,用于在所述第一状态时将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMP信号相关的控制信号,以控制所述第一可控开关电路将所述第一侧电流源与所述第一积分器连通;及所述第二逻辑转换电路与所述第二可控开关电路相连,所述第二逻辑转换电路接入所述PWMP信号和所述PWMN信号,用于在所述第一状态时将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMN信号相关的控制信号,以控制所述第二可控开关电路将所述第二侧电流源与所述第二积分器连通;以及,在所述第二状态时,所述第一逻辑转换电路用于将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMN信号相关的控制信号,以控制所述第一可控开关电路将所述第一侧电流源与所述第二积分器连通;及所述第二逻辑转换电路用于将所述PWMP信号和所述PWMN信号转换为与所述PWMP信号相关的控制信号,以控制所述第二可控开关电路将所述第二侧电流源与所述第一积分器连通。3.根据权利要求2所述的数字音频功率放大器,其特征在于,所述第一逻辑转换电路包括:第一与非门、第二与非门、第一或非门、第二或非门和第一反相器;所述第一与非门、所述第二与非门、所述第一或非门和所述第二或非门的输出端均与所述第一可控开关电路相连,所述第一与非门和所述第二或非门的一输入端及所述第一反相器的输入端均接入状态控制信号,所述第二与非门和所述第一或非门的一输入端均连接所述第一反相器的输出端,所述第一与非门和所述第一或非门的另一输入端均接入所述PWMP信号,所述第二与非门和所述第二或非门的另一输入端均接入所述PWMN信号;以及,所述第二逻辑转换电路包括:第三与非门、第四与非门、第三或非门、第四或非门和第二反相器;所述第三与非门、所述第四与非门、所述第三或非门和所述第四或非门的输出端均与所述第二可控开关电路相连,所述第三与非门和所述第四或非门的一输入端及所述第二反相器的输入端均接入状态控制信号,所述第四与非门和所述第三或非门的一输入端均连接所述第二反相器的输出端,所述第三与非门和所述第三或非门的另一输入端均接入所述PWMN信号,所述第四与非门和所述第四或非门的另一输入端均接入所述PWMP信号。4.根据权利要求3所述的数字音频功率放大器,其特征在于,所述第一可控开关电路包括:第一P型晶体管、第二P型晶体管、第一N型晶体管和第二N型晶体管,所述第一侧电流源包括第一侧的第一子电流源和第一侧的第二子电流源;所述第一P型晶体管和所述第二P型晶体管的源极均连接所述第一侧的第一子电流源的输出端,所述第一P型晶体管的栅极连接所述第二与非门的输出端,所述第一P型晶体管的漏极连接所述第二积分器,所述第二P型晶体管的栅极连接所述第一与非门的输出端,所述第二P型晶体管的漏极连接所述第一积分器;所述第一N型晶体管和所述第二N型晶体管的源极均连接所述第一侧的第二子电流源的输入端,所述第一N型晶体管的栅极连接所述第二或非门的输出端,所述第一N型晶体管的漏极连接所述第二积分器,所述第二N型晶体管的栅极连接所述第一或非门的输出端,所述第二N型晶体管的漏极连接所述第一积分器;以及,所述第二可控开关电路包括:第三P型晶体管、第四P型晶体管、第三N型晶体管和第四N型晶体管,所述第二侧电流源包括第二侧的第一子电流源和第二侧的第二子电流源;所述第三P型晶体管和所述第四P型晶体管的源极均连接所述第二侧的第一子电流源...

【专利技术属性】
技术研发人员:周佳宁姚炜张海军
申请(专利权)人:上海艾为电子技术股份有限公司
类型:新型
国别省市:上海,31

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