具有可配置的最终输出级的放大器的校准制造技术

一种用于偏移校准的方法可包括：将第一路径的调制器输入端与第一级输出端去耦接；将第二路径输出端耦接至调制器输入端；将共模电压施加至第二路径输入端；从调制器输出端接收响应于共模电压生成的校准信号；以及修改调制器的一个或多个参数以补偿由校准信号指示的第一路径和第二路径之间的偏移。一种用于增益校准的方法可包括：将调制器输入端与第一级输出端去耦接；将第二路径与第一级输出端去耦接；将第一测试信号施加至调制器输入端；将第二测试信号施加至第二路径输入端，其中第二测试信号与第一测试信号反相；经由校准反馈网络将第二路径输出端耦接至放大器输入端；从第一级输出端接收响应于第一测试信号和第二测试信号生成的校准信号；以及修改第二路径的一个或多个参数，以补偿由校准信号指示的调制器和第二路径的相应增益的差异。

Calibration of amplifiers with configurable final output stages

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可配置的最终输出级的放大器的校准相关申请本公开涉及2016年9月27日提交的名称为“具有可配置的最终输出级的放大器(AmplifierwithConfigurableFinalOutputStage)”的美国专利申请第15/277,465号，其通过引用并入本文。
本公开总体涉及用于包括但不限于个人音频设备诸如无线电话和媒体播放器的音频设备的电路，并且更具体地，涉及与在具有可配置的最终输出级的放大器的配置之间进行切换有关的系统和方法。
技术介绍
包括无线电话诸如移动/蜂窝电话、无绳电话、mp3播放器的个人音频设备和其他消费音频设备被广泛使用。此类个人音频设备可包括用于驱动一对头戴式耳机或者一个或多个扬声器的电路。此类电路通常包括用于将音频输出信号驱动到头戴式耳机或扬声器的功率放大器。一般而言，功率放大器通过从电源获取能量并将音频输出信号控制为匹配输入信号形状但具有更大幅值来放大音频信号。音频放大器的一个示例是D类放大器。D类放大器(也称为“开关放大器”)可包括电子放大器，其中放大器件(例如，晶体管，通常为金属氧化物半导体场效应晶体管)作为电子开关操作，而不作为其他放大器(例如，A类、B类和AB类放大器)中的线性增益器件。在D类放大器中，可通过脉冲宽度调制、脉冲密度调制或其他调制方法将待放大的模拟信号转换成一系列脉冲，使得模拟信号被转换成调制信号，其中调制信号的脉冲的特性(例如，脉冲宽度、脉冲密度等)为模拟信号的幅值的函数。在使用D类放大器放大之后，输出脉冲序列可通过经过无源低通滤波器转换回未调制的模拟信号，其中此类低通滤波器可是D类放大器或由D类放大器驱动的负载中固有的。通常使用D类放大器，是因为它们可比线性模拟放大器更节能，且与线性模拟放大器相比，D类放大器可在有源器件中将更少的功率耗散为热。然而，D类放大器在放大低幅值信号时可具有高静态功率，并且可需要大量面积以满足音频设备中严格的动态范围要求。因此，可期望具有带有可配置的最终输出级的放大器，其中，最终输出级可在AB类输出级和D类输出级之间配置。然而，使放大器具有可配置的输出级可易于受到由在最终输出级的模式之间的切换引起的音频伪迹的影响。
技术实现思路
根据本公开的教导，可减少或消除与音频系统中的信号放大的现有方法相关联的一个或多个缺点和问题。根据本公开的实施例，放大器可包括多个级和校准子系统。所述多个级至少可包括：第一级，所述第一级被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并在第一级输出端处生成中间信号，所述中间信号为输入信号的函数；以及最终输出级，所述最终输出级被配置为在放大器输出端处生成输出信号，所述输出信号为中间信号的函数。最终输出级可包括第一路径，所述第一路径包括：调制器，所述调制器具有用于接收中间信号的调制器输入端，并且被配置为在调制器输出端处从中间信号生成调制信号；以及多个输出开关，所述多个输出开关被配置为当选择第一路径以生成输出信号时，从调制信号生成输出信号。最终输出级还可包括第二路径，所述第二路径具有用于接收中间信号的第二路径输入端，所述第二路径被配置为当选择所述第二路径来生成输出信号时，在第二路径输出端处从中间信号生成输出信号。校准子系统可被配置为在校准模式中：将调制器输入端与第一级输出端去耦接；将第二路径输出端耦接到调制器输入端；向第二路径输入端施加共模电压；从调制器输出端接收响应于共模电压生成的校准信号；以及修改调制器的一个或多个参数以补偿由校准信号指示的第一路径和第二路径之间的偏移。根据本公开的这些和其他实施例，放大器可包括多个级、信号反馈网络和校准子系统。所述多个级至少可包括：第一级，所述第一级被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并在第一级输出端处生成中间信号，所述中间信号为所述输入信号的函数；以及最终输出级，所述最终输出级被配置为在放大器输出端处生成输出信号，所述输出信号为中间信号的函数。最终输出级可包括第一路径，所述第一路径包括：调制器，所述调制器具有用于接收中间信号的调制器输入端，并且被配置为在调制器输出端处从中间信号生成调制信号；以及多个输出开关，所述多个输出开关被配置为当选择所述第一路径以生成所述输出信号时，从所述调制信号生成所述输出信号。最终输出级还可包括第二路径，所述第二路径具有用于接收中间信号的第二路径输入端，所述第二路径被配置为当选择所述第二路径来生成所述输出信号时，在第二路径输出端处从所述中间信号生成所述输出信号。信号反馈网络可耦接在放大器输出端和放大器输入端之间。校准子系统可被配置为在校准模式中：将调制器输入端与第一级输出端去耦接；将第二路径与第一级输出端去耦接；向调制器输入端施加第一测试信号；向第二路径输入端施加第二测试信号，其中所述第二测试信号与所述第一测试信号反相；经由校准反馈网络将第二路径输出端耦接至放大器输入端；从第一级输出端接收响应于第一测试信号和第二测试信号生成的校准信号；以及修改所述第二路径的一个或多个参数以补偿由校准信号指示的调制器和第二路径的相应增益的差异。根据本公开的这些和其他实施例，可提供一种用于放大器的校准模式的方法，该放大器包括多个级，所述多个级至少包括：第一级，所述第一级被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并且在第一级输出端处生成中间信号，所述中间信号为所述输入信号的函数；以及最终输出级，所述最终输出级被配置为在放大器输出端处生成输出信号，所述输出信号为所述中间信号的函数，并且其中，所述最终输出级包括第一路径，所述第一路径包括：调制器，所述调制器具有用于接收所述中间信号的调制器输入端并且被配置为在调制器输出端处从所述中间信号生成调制信号；以及多个输出开关，所述多个输出开关被配置为当选择所述第一路径以生成所述输出信号时从所述调制信号生成所述输出信号，其中所述最终输出级还包括第二路径，所述第二路径具有用于接收所述中间信号的第二路径输入端，所述第二路径被配置为在选择所述第二路径以生成所述输出信号时，在第二路径输出端处从所述中间信号生成所述输出信号。该方法可包括将调制器输入端与第一级输出端去耦接；将第二路径输出端耦接至调制器输入端；向第二路径输入端施加共模电压；从调制器输出端接收响应于共模电压生成的校准信号；以及修改调制器的一个或多个参数以补偿由校准信号指示的第一路径和第二路径之间的偏移。根据本公开的这些和其他实施例，可提供一种用于放大器的校准模式的方法，该放大器包括多个级，所述多个级至少包括：第一级，所述第一级被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并且在第一级输出端处生成中间信号，所述中间信号为所述输入信号的函数；以及最终输出级，所述最终输出级被配置为在放大器输出端处生成输出信号，所述输出信号为所述中间信号的函数，并且其中，所述最终输出级包括第一路径，所述第一路径包括：调制器，所述调制器具有用于接收所述中间信号的调制器输入端并且被配置为在调制器输出端处从中间信号生成调制信号；以及多个输出开关，所述多个输出开关被配置为当选择所述第一路径以生成所述输出信号时从所述调制信号生成所述输出信号，其中所述最终输出级还包括第二路径，所述第二路径具有用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放大器，包括：/n多个级，所述多个级至少包括：/n第一级，所述第一级被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并在第一级输出端处生成中间信号，所述中间信号为所述输入信号的函数；以及/n最终输出级，所述最终输出级被配置为在放大器输出端处生成输出信号，所述输出信号为所述中间信号的函数，所述最终输出级包括：/n第一路径，所述第一路径包括：/n调制器，所述调制器具有用于接收所述中间信号的调制器输入端，并且被配置为在调制器输出端处从所述中间信号生成调制信号；以及/n多个输出开关，所述多个输出开关被配置为当选择所述第一路径以生成所述输出信号时，从所述调制信号生成所述输出信号；以及/n第二路径，所述第二路径具有用于接收所述中间信号的第二路径输入端，所述第二路径被配置为当选择所述第二路径来生成所述输出信号时，在第二路径输出端处从所述中间信号生成所述输出信号；以及/n校准子系统，所述校准子系统配置为在校准模式中：/n将所述调制器输入端与所述第一级输出端去耦接；/n将所述第二路径输出端耦接到所述调制器输入端；/n向所述第二路径输入端施加共模电压；/n从所述调制器输出端接收响应于共模电压生成的校准信号；以及/n修改所述调制器的一个或多个参数以补偿由所述校准信号指示的所述第一路径和所述第二路径之间的偏移。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170417 US 15/488,9791.一种放大器，包括：
多个级，所述多个级至少包括：
第一级，所述第一级被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并在第一级输出端处生成中间信号，所述中间信号为所述输入信号的函数；以及
最终输出级，所述最终输出级被配置为在放大器输出端处生成输出信号，所述输出信号为所述中间信号的函数，所述最终输出级包括：
第一路径，所述第一路径包括：
调制器，所述调制器具有用于接收所述中间信号的调制器输入端，并且被配置为在调制器输出端处从所述中间信号生成调制信号；以及
多个输出开关，所述多个输出开关被配置为当选择所述第一路径以生成所述输出信号时，从所述调制信号生成所述输出信号；以及
第二路径，所述第二路径具有用于接收所述中间信号的第二路径输入端，所述第二路径被配置为当选择所述第二路径来生成所述输出信号时，在第二路径输出端处从所述中间信号生成所述输出信号；以及
校准子系统，所述校准子系统配置为在校准模式中：
将所述调制器输入端与所述第一级输出端去耦接；
将所述第二路径输出端耦接到所述调制器输入端；
向所述第二路径输入端施加共模电压；
从所述调制器输出端接收响应于共模电压生成的校准信号；以及
修改所述调制器的一个或多个参数以补偿由所述校准信号指示的所述第一路径和所述第二路径之间的偏移。


2.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述第一路径包括D类音频输出级。


3.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述第二路径包括AB类音频输出级。


4.一种放大器，包括：
多个级，所述多个级至少包括：
第一级，所述第一级被配置为在放大器输入端接收输入信号，并在第一级输出端处生成中间信号，所述中间信号为所述输入信号的函数；
最终输出级，所述最终输出级被配置为在放大器输出端处生成输出信号，所述输出信号为所述中间信号的函数，所述最终输出级包括：
第一路径，所述第一路径包括：
调制器，所述调制器具有用于接收所述中间信号的调制器输入端，并且被配置为在调制器输出端处从所述中间信号生成调制信号；以及
多个输出开关，所述多个输出开关被配置为当选择所述第一路径以生成所述输出信号时，从所述调制信号生成所述输出信号；以及
第二路径，所述第二路径具有用于接收所述中间信号的第二路径输入端，所述第二路径被配置为当选择所述第二路径来生成所述输出信号时，在第二路径输出端处从所述中间信号生成所述输出信号；以及
信号反馈网络，所述信号反馈网络耦接在所述放大器输出端和所述放大器输入端之间；以及
校准子系统，所述校准子系统被配置为在校准模式中：
将所述调制器输入端与所述第一级输出端去耦接；
将所述第二路径与所述第一级输出端去耦接；
向所述调制器输入端施加第一测试信号；
向所述第二路径输入端施加第二测试信号，其中所述第二测试信号与所述第一测试信号反相；
从所述第一级输出端接收响应于所述第一测试信号和所述第二测试信号生成的校准信号；以及
修改所述第二路径的一个或多个参数以补偿由所述校准信号指示的所述第一路径和所述第二路径的相应增益的差异。


5.根据权利要求4所述的放大器，其中，所述第一路径包括D类音频输出级。


6.根据权利要求4所述的放大器，其中，所述第二路径包括AB类音频输出级。


7.根据权利要求4所述的放大器，其中，所述校准子系统还被配置为在第二校准模式中：
将所述调制器输入端与所述第一级输出端去耦接；
将所述第二路径输出端耦接到所述调制器输入端；
向所述第二路径输入端施加共模电压；
从所述调制器输出端接收响应于所述共模电压而生成的第二校准信...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，赵欣，塔甲斯维·德斯，艾伦·M·莫顿，费晓凡，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB