放大器电路制造技术

一种放大器，诸如D类放大器，具有一个或多个反馈环路，包括从输入端到初级放大器输入端的路径，其中路径包括低通滤波器和当初级放大器削波时被禁用的补偿器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】放大器电路
本专利技术涉及一种放大器，尤其是具有增加的环路增益的D类放大器。
技术介绍
D类放大器和相关技术可以在US4041411、US7142050、US8049557、US8736367、WO2013/164229、US2006/008095、US2015/214902和US2016/0352293中看到。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术涉及一种放大器，包括：·输入端·输出端·初级放大器，其具有初级放大器输入端和初级放大器输出端，该初级放大器被配置为以至少第一和第二操作模式中的一种来操作，诸如放大器操作模式，该初级放大器包括比较器和由比较器控制的开关功率级，以及连接在初级放大器输出端与比较器的输入端和/或到初级放大器的输入端之间的反馈导体或滤波器，·补偿器，被配置为当初级放大器在第二操作模式下操作时使其操作被禁用，·至少第一求和节点，其具有从输入端和初级放大器输出端到其的路径，并且存在从其到初级放大器的输入端的第一路径，该第一路径包括补偿器，以及·至少第二求和节点，其具有从输入端和初级放大器输出端到其的路径，并且存在从其到初级放大器输入端的第二路径，该第二路径包括被配置为至少在初级放大器为以第一操作模式操作时处于活动状态的低通滤波器。在本上下文中，放大器是被配置为接收信号(诸如音频信号)并且输出对应信号(优选地具有更高信号振幅)的元件。音频放大器常常接收具有低信号强度(电压)的电音频信号并输出具有更高信号强度的对应信号。在这个上下文中，如果两个信号在至少一个频率间隔中具有相同的频率内容，那么它们对应。注意的是，放大器可以被用于放大除音频信号以外的其它类型的信号。放大器可以被用作电源或控制器馈送，例如线性致动器，以便以受控的方式驱动致动器。在这种情况下，放大器可以接收与期望馈送到致动器的信号对应的较低振幅的信号，其中放大器将输出适于致动器的要求的电流或电压。在这个上下文中，输入端是电路的一部分，例如，被配置为接收信号。在许多情况下，输入端是导体，诸如电子元件、芯片/ASIC等的导体。输入端可以包括连接器，如果输入端是到放大器本身的输入端的话(诸如从放大器机壳的外部和/或从前置放大器)。然后，可以将信号源可分离地连接到输入端，以将信号递送到输入端。可替代地，输入端可以是到放大器的一部分中的输入端，在该部分中不期望可分离性，因此输入端可以是永久连接。永久连接可以经由例如另一个元件可以永久连接(诸如通过焊接)到的导体、焊盘等获得，以便将信号递送到输入端。自然，输入端可以是芯片的各部分之间的芯片等的内部部分(诸如导体)。作为输入端的输出端可以是到放大器周围的输出端，从而该输出端可以包括用于可分离附接到例如负载、电缆等的连接器。可替代地，输出端可以是从放大器的一个部件到另一个部件的输出端。如果不期望此类部件是可分离的，那么输出端可以永久连接到其。在永久连接的情况下，输出端可以是导体、支腿等，其中导体的一端可以是输入端，而另一端是输出端。初级放大器输出端常常也是放大器本身的输出端，诸如如果输出端共享(一个或多个)相同的导体的话。但是，可以期望在放大器输出端之后在这些输出端之间连接另外的电路(诸如滤波器)或仅仅连接到输出端。通常，将低通滤波器(诸如LC滤波器，常常被称为输出端滤波器)连接到输出端，以去除源于初级放大器的操作的高频噪声，从而不会将这种噪声继续带到连接到输出端的负载上。这个滤波器可以在初级放大器内部提供，并形成初级放大器的输出端。注意的是，输出端可以共享连接器，滤波器的一个端口连接到该连接器。初级放大器本身就是放大器。因此，它可以像上述放大器一样表现。但是，可以期望或允许初级放大器具有除整体放大器的参数或行为以外的其它参数或行为。例如，即使通常不期望整个放大器是自振荡的，但可以允许初级放大器本身进行自振荡，诸如如果补偿器被配置为控制初级放大器远离振荡或以使这种振荡是期望的方式。如下面将要描述的，初级放大器优选地是D类放大器。初级放大器具有初级放大器输入端和初级放大器输出端，其可以作为上述输入端和输出端。注意的是，通常不期望能够将初级放大器与下面提到的路径分离，使得初级放大器输入端/输出端可以由例如PCB上、电路内部、电路之间等的导体等形成。初级放大器被配置为以至少第一和第二操作模式中的一种操作，其中操作模式可以是其中初级放大器具有特定频率响应、特定增益、特定范围内的开关频率等的模式。第一模式常常是期望的操作模式，其中第二模式是不优选但在初级放大器中可能无法完全避免的模式。典型的第二模式是削波模式，其中初级放大器产生基本上受电源电压限制的输出电压、停止开关或以第一模式范围之外的频率开关。另一个第二放大器模式可以是所谓的“电流削波”，其中保护电路优先于比较器并控制功率状态以限制输出电流。当以第二模式操作时，初级放大器对初级放大器输入信号的变化的响应可以忽略不计。第二模式可以是当初级放大器不在第一模式时。因此，第一模式可以被表征为如下模式，其中，初级放大器输出信号的响应于初级放大器输入信号的附加小变化的附加变化与初级放大器输出信号对仅包含初级放大器输入信号中的附加变化的信号的响应基本相同。因此，在第一模式下，初级放大器可以向输入信号提供期望的增益。即，当大信号的存在没有实质性地影响初级放大器对附加小信号作出响应的能力时。第三模式可以是初级放大器保护自己免受潜在破坏性负载条件的影响。例如，可以提供暂时关闭来实现这一点。第四模式可以是关闭初级放大器。这可以作为加电/断电序列的一部分，或者是用户命令的结果。在本上下文中，补偿器是这样一种电路，其凭借(一个或多个)求和节点和路径在初级放大器的输入端和输出端之间的反馈回路中连接。补偿器可以是任何阶次的滤波器，其可以以任何期望的方式实现。补偿器的总体功能优选地是将初级放大器的输出更紧密地调节到其期望值。补偿器优选地以使得补偿器在第一频率范围中放大误差信号并且在第二频率范围中补偿器不放大误差信号并且可以甚至衰减它的方式对通过比较从输入端得出的信号与从初级放大器输出端得出的信号进行比较而发现的误差信号。补偿器可以被实施为任何阶次的低通滤波器，或者实施为一个或多个积分器。第一频率范围与期望的操作频带对应。在音频放大器中，这个带宽与例如0Hz-40kHz、0Hz-20kHz或20Hz-20kHz对应。第二频率范围与第一频带之外的频带对应，例如，60kHz-1MHz、100kHz-700kHz，并且在D类放大器的情况下，通常包括开关频率。当初级放大器以第二操作模式操作时，补偿器被配置为禁用其操作。这个禁用可以以任何期望的方式来实施，并且可以以多种方式使补偿器不操作。在一种情况下，补偿器在被禁用时可以防止沿着第一路径的信号传送，从而有效地防止信号从第一求和节点运输到初级放大器输入端。在这种情况下，第一和第二求和节点可以是不同的求和节点，从而仍然可以通过第二求和节点和第二路径将信号从输入端馈送到初级放大器输入端。下面将进一步描述这种设置的替代方案。...

【技术保护点】
1.一种放大器，包括：/n·输入端，/n·输出端，/n·初级放大器，其具有初级放大器输入端和初级放大器输出端，该初级放大器被配置为以至少第一操作模式和第二操作模式中的一种来操作，该初级放大器包括比较器和由比较器控制的开关功率级，以及连接在初级放大器输出端与比较器的输入端和/或到初级放大器的输入端之间的反馈导体或滤波器，/n·补偿器，被配置为当初级放大器在第二操作模式下操作时使其操作被禁用，/n·至少第一求和节点，其具有从所述输入端和初级放大器输出端到该节点的路径，并且存在从该节点到初级放大器输入端的第一路径，该第一路径包括补偿器，以及/n·至少第二求和节点，其具有从所述输入端和初级放大器输出端到该节点的路径，并且存在从该节点到初级放大器的输入端的第二路径，该第二路径包括被配置为至少在初级放大器为以第一操作模式操作时处于活动状态的低通滤波器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171207 EP 17205949.51.一种放大器，包括：
·输入端，
·输出端，
·初级放大器，其具有初级放大器输入端和初级放大器输出端，该初级放大器被配置为以至少第一操作模式和第二操作模式中的一种来操作，该初级放大器包括比较器和由比较器控制的开关功率级，以及连接在初级放大器输出端与比较器的输入端和/或到初级放大器的输入端之间的反馈导体或滤波器，
·补偿器，被配置为当初级放大器在第二操作模式下操作时使其操作被禁用，
·至少第一求和节点，其具有从所述输入端和初级放大器输出端到该节点的路径，并且存在从该节点到初级放大器输入端的第一路径，该第一路径包括补偿器，以及
·至少第二求和节点，其具有从所述输入端和初级放大器输出端到该节点的路径，并且存在从该节点到初级放大器的输入端的第二路径，该第二路径包括被配置为至少在初级放大器为以第一操作模式操作时处于活动状态的低通滤波器。


2.如权利要求1所述的放大器，其中第二求和节点是第一求和节点。


3.如权利要求1或2所述的放大器，其中补偿器包括具有反馈网络的放...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·帕兹埃斯，L·里斯博，
申请(专利权)人：普立菲有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK