【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少具有可配置最终输出级的放大器中的音频伪像
本公开总体上涉及用于音频装置的电路，该音频装置包括但不限于个人音频装置，诸如无线电话和媒体播放器，并且本公开更具体地涉及与具有可配置的最终输出级的放大器有关的系统和方法。
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)和其他消费者音频装置的个人音频装置得到了广泛使用。此类个人音频装置可以包括用于驱动一对耳机或一个或多个扬声器的电路系统。此种电路系统通常包括用于将音频输出信号驱动到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控制音频输出信号以匹配输入信号形状但幅度较大来放大音频信号。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”)可以包括电子放大器，其中放大装置(例如，晶体管，通常是金属氧化物半导体场效应晶体管)作为电子开关而不是与其他放大器(例如，A类、B类和AB类放大器)中一样作为线性增益装置工作。在D类放大器中，可以通过脉冲宽度调制、脉冲密度调制或其他调制方法将要放大的模拟信号转换为一系列脉冲，使得将模拟信号转换为调制信号，其中调制信号的脉冲的特性(例如，脉冲宽度、脉冲密度等)是模拟信号的量值的函数。在用D类放大器放大之后，输出脉冲串可以通过经过无源低通滤波器而被转换回未调制的模拟信号，其中此种低通滤波器可以是D类放大器或由D类放大器驱动的负载中固有的。由于D类放大器可比线性模拟放大器的功率效率更高，因此经常使用D类放大器，因为与线性模拟放大器相比，有源装置中D类放大器将更少的功率作为热量耗散。然...
【技术保护点】
1.一种设备，其包括：/n放大器，其包括：/n多个级，其至少包括：/n第一级，其被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并在中间输出端处生成中间信号，所述中间信号是所述输入信号的函数；以及/n最终输出级，其被配置为在放大器输出端处生成输出信号，其中所述输出信号是所述中间信号的函数；以及/n耦接在所述放大器输出端和所述放大器输入端之间的信号反馈网络；/n其中所述最终输出级可在多个模式之间切换，所述多个模式至少包括：/n第一模式，其中所述最终输出级生成所述输出信号作为调制输出信号，所述调制输出信号是所述中间信号的函数；以及/n第二模式，其中所述最终输出级生成所述输出信号作为未调制输出信号，所述未调制输出信号是所述中间信号的函数；以及/n其中当在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换时，所述信号反馈网络和所述第一级的结构保持静态；以及/n控制电路，其被配置为：/n基于指示所述输出信号的信号的一个或多个特性，预测在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换的条件的发生；以及/n响应于预测所述条件的所述发生，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170717 US 15/651,3561.一种设备，其包括：
放大器，其包括：
多个级，其至少包括：
第一级，其被配置为在放大器输入端处接收输入信号，并在中间输出端处生成中间信号，所述中间信号是所述输入信号的函数；以及
最终输出级，其被配置为在放大器输出端处生成输出信号，其中所述输出信号是所述中间信号的函数；以及
耦接在所述放大器输出端和所述放大器输入端之间的信号反馈网络；
其中所述最终输出级可在多个模式之间切换，所述多个模式至少包括：
第一模式，其中所述最终输出级生成所述输出信号作为调制输出信号，所述调制输出信号是所述中间信号的函数；以及
第二模式，其中所述最终输出级生成所述输出信号作为未调制输出信号，所述未调制输出信号是所述中间信号的函数；以及
其中当在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换时，所述信号反馈网络和所述第一级的结构保持静态；以及
控制电路，其被配置为：
基于指示所述输出信号的信号的一个或多个特性，预测在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换的条件的发生；以及
响应于预测所述条件的所述发生，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制电路还被配置为：响应于预测所述条件的所述发生，在所述信号的近似零交叉处在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
3.根据权利要求1所述的设备，其中在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换的所述条件包括指示所述输出信号所述信号的量值越过预定阈值量值。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值增加到高于第二预定阈值量值，预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件，所述第二预定阈值量值小于所述预定阈值量值。
5.根据权利要求3所述的设备，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值减小到低于第二预定阈值量值，预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件，所述第二预定阈值量值大于所述预定阈值量值。
6.根据权利要求3所述的设备，其中所述控制电路被配置为通过以下方式预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件：
跟踪指示所述输出信号的所述信号的信号峰值；
从所述信号峰值外推指示所述输出信号的所述信号的所述量值的未来值；以及
基于所述未来值，预测指示所述输出信号的所述信号的所述量值将越过所述预定阈值量值。
7.根据权利要求3所述的设备，其中所述控制电路被配置为通过以下方式预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件：
跟踪指示所述输出信号的所述信号的信号包络；
从所述包络外推指示所述输出信号的所述信号的所述量值的未来值；以及
基于所述未来值，预测指示所述输出信号的所述信号的所述量值将越过所述预定阈值量值。
8.根据权利要求3所述的设备，其中在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换的所述条件包括：指示所述输出信号的所述信号的所述量值相对于所述预定阈值量值缺乏持续量值模式。
9.根据权利要求1所述的设备，其中在所述第一模式与所述第二模式之间进行切换的所述条件包括指示所述输出信号所述信号的所述量值在一定时间段内不越过所述预定阈值量值。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述控制电路还被配置为：
响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值从高于所述预定阈值减小到低于所述预定阈值，初始化预定持续时间的计时器；
响应于在所述计时器的到期前指示所述输出信号的所述信号的所述量值从低于第二预定阈值量值增加到高于所述第二预定阈值量值，在所述预定持续时间内重新初始化所述计时器，所述第二预定阈值量值小于所述预定阈值量值；以及
响应于所述计时器的所述到期，在指示所述输出信号的所述信号的近似零交叉处，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述控制电路还被配置为：
响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值从高于所述预定阈值减小到低于所述预定阈值量值，初始化预定持续时间的计时器；以及
响应于在指示所述输出信号的所述信号从高于所述预定阈值量值减小到低于所述预定阈值量值之前所述计时器的所述到期，在指示所述输出信号的所述信号的近似零交叉处，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
12.根据权利要求9所述的设备，其中所述控制电路还被配置为：
响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值越过所述预定阈值量值，初始化预定持续时间的计时器；以及
响应于在指示所述输出信号的所述信号再次越过所述预定阈值量值之前所述计时器的所述到期，在指示所述输出信号的所述信号的近似零交叉处，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
13.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制电路被配置为基于所述输入信号和所述输出信号中的至少一个的特性，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述特性包括所述输入信号的频率、所述输入信号的幅度以及所述输入信号的噪声特性中的至少一个。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述控制电路被配置为：
在所述调制输出信号的调制周期的近似完成时从所述第一模式切换到所述第二模式；以及
在所述调制输出信号的另一调制周期的近似开始时从所述第二模式切换到所述第一模式。
16.根据权利要求1所述的设备，其中所述调制输出信号包括脉冲调制信号。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述脉冲调制信号包括脉冲宽度调制信号和脉冲密度调制信号中的一个。
18.根据权利要求1所述的设备，其中所述未调制输出信号包括连续时间基带信号。
19.根据权利要求1所述的设备，其中：
所述放大器包括D类调制器；以及
所述最终输出级在所述第一模式下充当开环开关模式驱动器，并且在所述第二模式下充当连续时间闭环放大器。
20.根据权利要求1所述的设备，其中当所述最终输出级在所述第二模式下操作时，所述放大器包括第一反馈回路和第二反馈回路，所述第一反馈回路包括所述信号反馈网络，所述第二反馈回路耦接在所述放大器输出端和所述中间输出端之间。
21.根据权利要求1所述的设备，其中在所述第一模式与所述第二模式之间进行切换包括以下中的至少一个：
从所述第一模式切换到所述第二模式；以及
从所述第二模式切换到所述第一模式。
22.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一级可在多个模式之间进行切换，其中所述第一级的一个或多个特性在所述多个模式之间不同。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述控制电路还被配置为响应于预测所述条件的所述发生，在所述第一级的所述多个模式中的两个模式之间进行切换。
24.根据权利要求22所述的设备，其中：
所述第一级包括积分器；以及
所述控制电路还被配置为响应于预测所述条件的所述发生，修改所述积分器的所述一个或多个特性，以便在所述第一级的所述多个模式中的两个模式之间进行切换。
25.根据权利要求22所述的设备，其中：
所述第一级包括第一积分器和与所述第一积分器并联的第二积分器；以及
所述控制电路还被配置为响应于预测所述条件的所述发生，在启用所述第一积分器和启用所述第二积分器之间进行切换，以便在所述第一级的所述多个模式中的两个模式之间进行切换。
26.一种用于操作具有多个级的放大器的方法，所述多个级至少包括第一级和最终输出级和信号反馈网络，所述第一级被配置为在放大器输入端处接收输入信号并生成作为所述输入信号的函数的中间信号，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，其中所述输出信号是所述中间信号的函数，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，所述方法包括：将所述最终输出级在至少包括第一模式和第二模式的多种模式之间进行切换，在所述第一模式中，所述最终输出级生成所述输出信号作为调制输出信号，所述调制输出信号是所述中间信号的函数，在所述第二模式中，所述最终输出级生成所述输出信号作为未调制输出信号，所述未调制输出信号是所述中间信号的函数，其中当在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换时与在所述第二模式和所述第一模式之间进行切换时，所述信号反馈网络和所述第一级的结构保持静态，所述方法包括：
基于指示所述输出信号的所述信号的一个或多个特性来预测在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换的条件的发生；以及
响应于预测所述条件的所述发生，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括响应于预测所述条件的所述发生，在所述信号的近似零交叉处在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
28.根据权利要求26所述的方法，其中在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换的所述条件包括指示所述输出信号所述信号的量值越过预定阈值量值。
29.根据权利要求28所述的方法，还包括响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值增加到高于第二预定阈值量值，预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件，所述第二预定阈值量值小于所述预定阈值量值。
30.根据权利要求28所述的方法，还包括响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值减小到低于第二预定阈值量值，预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件，所述第二预定阈值量值大于所述预定阈值量值。
31.根据权利要求28所述的方法，还包括通过以下方式预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件：
跟踪指示所述输出信号的所述信号的信号峰值；
从所述信号峰值外推指示所述输出信号的所述信号的所述量值的未来值；以及
基于所述未来值，预测指示所述输出信号的所述信号的所述量值将越过所述预定阈值量值。
32.根据权利要求28所述的方法，还包括通过以下方式预测指示所述输出信号的所述信号越过所述预定阈值量值的所述条件：
跟踪指示所述输出信号的所述信号的信号包络；
从所述包络外推指示所述输出信号的所述信号的所述量值的未来值；以及
基于所述未来值，预测指示所述输出信号的所述信号的所述量值将越过所述预定阈值量值。
33.根据权利要求28所述的方法，其中在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换的所述条件包括：指示所述输出信号的所述信号的所述量值相对于所述预定阈值量值缺乏持续量值模式。
34.根据权利要求26所述的方法，其中在所述第一模式与所述第二模式之间进行切换的所述条件包括指示所述输出信号所述信号的所述量值在一定时间段内不越过所述预定阈值量值。
35.根据权利要求34所述的方法，还包括：
响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值从高于所述预定阈值减小到低于所述预定阈值，初始化预定持续时间的计时器；
响应于在所述计时器的到期前指示所述输出信号的所述信号的所述量值从低于第二预定阈值量值增加到高于所述第二预定阈值量值，在所述预定持续时间内重新初始化所述计时器，所述第二预定阈值量值小于所述预定阈值量值；以及
响应于所述计时器的所述到期，在指示所述输出信号的所述信号的近似零交叉处，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
36.根据权利要求34所述的方法，还包括：
响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值从高于所述预定阈值减小到低于所述预定阈值量值，初始化预定持续时间的计时器；以及
响应于在指示所述输出信号的所述信号从高于所述预定阈值量值减小到低于所述预定阈值量值之前所述计时器的所述到期，在指示所述输出信号的所述信号的近似零交叉处，在所述第一模式和所述第二模式之间进行切换。
37.根据权利要求34所述的方法，还包括：
响应于指示所述输出信号的所述信号的所述量值越过所述预定阈值量值，初始化预定持续时间的计时器；以及
响应于在指示所述输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：何苦，塔甲斯维·德斯，约翰·L·梅兰森，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。