一种D类音频放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种D类音频放大器，在系统启动阶段，利用由辅助功率放大电路和辅助反馈电路构成的辅助闭环先行让环路建立起来，建立好各电路模块的稳态工作点之后，再断开辅助闭环，系统进入正常的工作阶段，并设置一软启电路，消除启动过程中的噪声干扰，从而达到抑制启动过程中输出端POP噪声的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种D类音频放大器。
技术介绍
D类音频放大器(Class D Amplifier)由于具有高效率、低功耗的优点，被越来越多地应用在诸如PDA、手机、MP3等便携式设备中。而现有技术中的D类音频放大器，一般均存在POP噪声，POP噪声是指音频系统在上电，断电瞬间以及上电稳定后，各种操作带来的瞬态冲击所产生的爆破声。产生POP噪声的瞬态冲击通常是一种很窄的尖脉冲，用傅里叶分析展开后，其频谱分量很丰富，且在频域内的能量分布相对平均。POP噪声是音频系统产品中一个非常重要的特性指标，客户对这项指标的要求也越来越苟1刻。D类音频放大器有两种输出结构:全桥式输出和单端输出。由于全桥式输出结构的D类音频放大器，在有相同的冲击出现在差分输出结构的正、负两端时，通过负载后能够相互抵消，不对扬声器做功从而不会发出POP噪声，因此，其相较于单端输出结构的D类音频放大器有较好的抑制共模噪声的能力。即便如此，全桥式的D类音频放大器也还是存在一定的POP噪声。现有技术中，D类音频放大器在抑制POP噪声时，通过采用时序控制，使系统中的各个模块工作点建立起来后再打开输出，使得输出启动时不会紊乱，避免不必要的杂音。然而，由于工艺和设计的限制，噪声和失调仍无法完全消除，在输入为零时，输出依然会有噪声干扰和直流偏置，引起POP噪声的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种D类音频放大器，以解决现有技术中系统启动时POP噪声较大的问题。本专利技术提供一种D类音频放大器，包括:环路滤波电路，用以接收输入音频信号且对输入音频信号进行滤波，输出第一音频信号；PffM调制电路，连接在所述环路滤波电路之后，用以接收所述第一音频信号，并与一三角波信号进行比较，输出音频PWM信号；功率放大电路，连接在所述PffM调制电路之后，用以接收所述音频PffM信号，经过功率放大后生成输出电压；辅助功率放大电路，在系统上电后开始工作，直至启动结束后从系统中退出；软启电路，用以消除系统启动过程中环路中的噪声干扰；其中，在所述辅助功率放大电路工作期间，不将所述功率放大电路的输出电压反馈至所述环路滤波电路的输入端或者所述功率放大电路不被使能。优选地，还包括辅助反馈电路，用以接通或者断开所述辅助功率放大电路与系统的连接。优选地，所述辅助功率放大电路，通过所述辅助反馈电路连接在所述环路滤波电路的输入端和输出端。优选地，所述辅助功率放大电路包括:第一比较电路，用以接收所述第一音频信号，并与一三角波信号进行比较，输出辅助音频PffM信号；第一驱动电路，连接在所述比较电路之后，用以将所述辅助音频PWM信号转换成晶体管的辅助驱动信号；第一功率级电路，根据所述辅助驱动信号工作。优选地，所述功率放大电路包括: 第二驱动电路，接收所述PffM调制电路输出的音频PffM信号，并将其转换成晶体管的驱动信号；第二功率级电路，根据所述驱动信号生成所述输出电压。优选地，所述软启电路，连接在所述环路滤波电路和所述PWM调制电路之间；所述软启电路在所述功率放大电路使能前开始工作，直至其输入等于输出时停止工作。优选地，所述软启电路包括:第五开关，并联连接在软启电路的第一输出端和第二输出端；第五电阻，连接在软启电路的第一输入端和第一输出端之间；第六开关，其一端连接在软启电路的第一输出端，另一端与第三电容的一端相连，第三电容的另一端连接至控制地；第六电阻，连接在软启电路的第二输入端和第二输出端之间；第七开关，其一端连接在软启电路的第二输出端，另一端与第四电容的一端相连，第四电容的另一端连接至控制地；其中，所述第五开关在所述功率放大电路使能前导通，在所述功率放大电路使能后继续导通第一预定时间后关断，用以保证系统的原始输出电压为零；所述第六开关和第七开关在系统上电后保持导通，直至软启电路的输入等于输出时关断。优选地，在所述软启电路停止工作后，延迟第二预定时间，使得反馈电路导通。优选地，所述功率放大电路根据第一使能信号使能，所述辅助功率放大电路根据第二使能信号使能。优选地，所述辅助功率放大电路，连接在所述环路滤波电路的输入端和PWM调制电路的输出端之间。优选地，所述软启电路，设置在所述功率放大电路和系统的输出端之间；所述软启电路在系统上电后开始工作，直至所述辅助功率放大电路从系统中退出后停止工作。优选地，所述软启电路工作时，将输出电压钳位在预定的电压值。本专利技术技术通过在D类音频放大器中引入辅助功率放大电路和辅助反馈电路，在系统启动阶段，利用由辅助功率放大电路和辅助反馈电路构成的辅助闭环先行让环路建立起来，建立好各电路模块的稳态工作点之后，再断开辅助闭环，系统进入正常的工作阶段，并设置一软启电路，消除启动过程中的噪声干扰，从而达到抑制启动过程中输出端POP噪声的目的。本专利技术技术不仅避免了现有技术中开环启动过程中由于滤波电路累积的噪声或电压偏置带来的噪声影响，同时辅助功率放大电路和辅助反馈电路还可以很好地抑制环路内部的噪声和偏置对输出端的影响，极大地减小了系统启动过程中输出端的POP噪声。本专利技术实施例在系统启动阶段，通过由辅助功率放大电路和辅助反馈电路构成的辅助闭环先行让环路建立起来，在此过程中，由于辅助功率放大电路的输出信号只进行反馈，而不与输出端相连，所以在环路建立过程中，系统的输出端是不会有POP噪声发出的。待环路完全建立后，再将功率放大电路的输出使能，将辅助闭环退出系统。在此过程中，利用软启电路屏蔽输出端的POP噪声，使得系统的输出端在整个启动过程中都不会产生POP噪声。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一实施例的D类音频放大器的结构框图；图2为本专利技术第一实施例的D类音频放大器的电路示意图；图3为本专利技术第一实施例的D类音频放大器的工作波形图；图4为本专利技术第二实施例的D类音频放大器的电路示意图；图5为本专利技术第二实施例的D类音频放大器的工作波形图。【具体实施方式】以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种D类音频放大器，其特征在于，包括：环路滤波电路，用以接收输入音频信号且对输入音频信号进行滤波，输出第一音频信号；PWM调制电路，连接在所述环路滤波电路之后，用以接收所述第一音频信号，并与一三角波信号进行比较，输出音频PWM信号；功率放大电路，连接在所述PWM调制电路之后，用以接收所述音频PWM信号，经过功率放大后生成输出电压；辅助功率放大电路，在系统上电后开始工作，直至启动结束后从系统中退出；软启电路，用以消除系统启动过程中环路中的噪声干扰；其中，在所述辅助功率放大电路工作期间，不将所述功率放大电路的输出电压反馈至所述环路滤波电路的输入端或者所述功率放大电路不被使能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华平，曹何金生，吴其昌，孙振国，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33