音频调制电路和电子设备制造技术

本申请公开一种音频调制电路和电子设备，所述音频调制电路包括：积分放大模块，包括积分器和共模调制器，所述积分器用于对输入的差分信号进行运算放大，输出第一放大信号和第二放大信号，所述第一放大信号和第二放大信号的信号电平值关于共模基准电压对称；所述共模调制器用于根据所述第一放大信号和所述第二放大信号，向所述积分器输出动态调整的共模基准电压；第一比较器和第二比较器，分别连接至所述积分放大模块的两个输出端，用于将所述第一放大信号、所述第二放大信号分别与调制信号进行比较，并输出相应的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号。上述音频调制电路的功耗降低。

【技术实现步骤摘要】
音频调制电路和电子设备
本申请涉及信号调制
，具体涉及一种音频调制电路和电子设备。
技术介绍
D类音频放大器是一种常用的用于放大音频信号的高效放大器，在使用D类放大器的系统中，模拟输入信号被转换成具有不同脉冲宽度的一系列脉冲调制信号，以驱动音频扬声器。现有的D类音频放大器通常具有两个输出端，分别连接至负载的正负极，所述输出端与负载的正负极之间通常连接至LC滤波结构或开关控制电路。无论是静态还是动态工作状态下,输出信号在LC滤波结构或开关控制电路上均会造成较大的功耗。随着智能手机等便携设备对于音频播放的使用频率越来越高，如何降低静态状态下以及音频播放时D类音频放大器的功耗，提高设备的电量的可用时间，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于此，本申请提供一种音频调制电路和一种电子设备，以解决现有的音频放大器的功耗较大的问题。本申请提供的一种音频调制电路，包括：积分放大模块，包括积分器和共模调制器，所述积分器用于对输入的差分信号进行运算放大，输出第一放大信号和第二放大信号，所述第一放大信号和第二放大信号的信号电平值关于共模基准电压对称；所述共模调制器用于根据所述第一放大信号和所述第二放大信号，向所述积分器输出动态调整的共模基准电压；第一比较器和第二比较器，分别连接至所述积分放大模块的两个输出端，用于将所述第一放大信号、所述第二放大信号分别与调制信号进行比较，并输出相应的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号。可选的，所述共模调制器用于将所述第一放大信号、第二放大信号与第一参考电压VH、第二参考电压VL比较；根据比较结果，在预设共模基准电压VC的基础上，调整输出的共模基准电压；其中，VH>VL，且VH+VL＝2VC。可选的，所述第一放大信号和所述第二放大信号位于第二参考电压VL至第一参考电压VH范围内时，所述共模基准电压等于所述预设共模基准电压VC；所述第一放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第二放大信号小于所述第二参考电压VL，或者所述第二放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第一放大信号小于所述第二参考电压VL时，所述共模基准电压跟随所述第一放大信号或第二放大信号的变化方向在所述预设共模基准电压VC的基础上同向或反向变化。可选的，所述第一放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第二放大信号小于所述第二参考电压VL，或者所述第二放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第一放大信号小于所述第二参考电压VL时，所述共模调制器输出的共模基准电压使得仅有第一比较器或第二比较器中的一个输出具有脉冲的脉宽调制信号。可选的，当所述积分放大模块位于静态工作点时，-所述共模调制器用于输出预设共模基准电压VC，使得所述第一脉宽调制信号和所述第二脉宽调制信号的占空比小于50％。可选的，所述占空比的范围为10％～30％。可选的，还包括：驱动模块，连接至所述第一比较器和所述第二比较器的输出端，用于至少对所述第一脉宽调制信号和所述第二脉宽调制信号进行功率放大。可选的，还包括前级放大模块，用于对输入的音频信号进行差分放大，并输出一对差分信号至所述积分放大模块。可选的，所述积分器包括：共模反馈单元、一级放大单元以及二级放大单元；所述共模反馈单元用于连接至所述共模调制器的输出端，用于接收所述共模基准电压，并输出共模信号至所述一级放大单元；所述一级放大单元用于接收差分信号，并以所述共模信号为基准，对所述差分信号进行一级放大后输出至所述二级放大单元；所述二级放大单元用于对所述一级放大单元输出的信号进行二级放大，并输出所述第一放大信号和所述第二放大信号，所述二级放大单元还用于输出反馈信号至所述共模反馈单元。可选的，所述调制信号为三角波、锯齿波或正弦半波。可选的，所述调制信号的最低电平值范围为0～0.3VDD，最高电平值范围为0.7VDD～VDD，其中VDD为电源电压。本申请还提供一种电子设备，包括：如上述任一项所述的音频调制电路。本专利技术的音频调制电路的积分放大模块，包括共模调制器和积分器，所述共模调制器用于根据积分器输出的放大信号反馈调整输出的共模基准电压，通过输出信号反馈使得积分器输出的第一放大信号和第二放大信号的整体跟随所述共模基准电压的变化方向同向变化，从而与所述调制信号进行比较时，能够动态调整输出的脉宽调制信号的占空比、脉宽以及调制模式，从而可以根据需要，在不同信号阶段，调整信号调制的模式，以便使得整个调制过程更符合不同阶段下对信号的调制要求。进一步，所述共模调制器在静态工作状态或小信号下，输出的共模基准电压为VC，使得调制信号对积分器输出的放大信号进行双边调制，输出的共模基准电压等于预设共模基准电压，向负载两端输出的脉宽调制信号为低占空比信号，可以降低功耗、减少小信号下的底噪以及降低谐波失真度。所述共模调制器在大信号下，输出的共模基准电压增大或减小，使得调制信号对积分器输出的放大信号进行单边调制，仅向负载一端输出具有脉冲波形的脉宽调制信号，另一端持续为高/低电平，能够降低负载端的LC滤波结构或开关控制电路的动态功耗。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a为本专利技术一实施例的音频调制电路的结构示意图；图1b为本专利技术一实施例的音频调制电路在静态工作状态下的内部信号的波形示意图；图2a为本专利技术一实施例的音频调制电路的结构示意图；图2b为本专利技术一实施例的音频调制电路在静态工作状态下的理想情况的内部信号的波形示意图；图2c为本专利技术一实施例的音频调制电路在静态工作状态下的实际情况的内部信号的波形示意图；图3为本专利技术一实施例的音频调制电路的结构示意图；图4a为本专利技术一实施例的输出的脉宽调制信号的波形示意图；图4b为本专利技术一实施例的音频调制电路的输出端与负载之间的连接结构示意图；图4c为图4b中电路输出端不同占空比的驱动信号与对应的感应电流的示意图；图5为本专利技术一实施例的对共模基准电压调整的波形示意图；图6为本专利技术一实施例的音频调制电路的共模调制器的结构示意图；图7为本专利技术一实施例的音频调制电路的共模调制器的结构示意图；图8a和图8b为本专利技术一实施例的音频调制电路工作过程中的信号波形示意图；图9为本专利技术一实施例的音频调制电路的共模调制器的结构示意图；图10为本专利技术一实施例的音频调制电路的音频调制过程中的波形示意图；图11为本专利技术一实施例的音频调制电路的结构示意图；图12为本专利技术一实施例的音频调制电路的共模调制器的结构示意图；图13a为本专利技术一实施例的音频调制电路中的运算放大器的结构示意图；图13b为本专利技术一实施例的音频调制电路中的运算放大器的结构示意图；图14为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频调制电路，其特征在于，包括：/n积分放大模块，包括积分器和共模调制器，所述积分器用于对输入的差分信号进行运算放大，输出第一放大信号和第二放大信号，所述第一放大信号和第二放大信号的信号电平值关于共模基准电压对称；所述共模调制器用于根据所述第一放大信号和所述第二放大信号，向所述积分器输出动态调整的共模基准电压；/n第一比较器和第二比较器，分别连接至所述积分放大模块的两个输出端，用于将所述第一放大信号、所述第二放大信号分别与调制信号进行比较，并输出相应的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种音频调制电路，其特征在于，包括：
积分放大模块，包括积分器和共模调制器，所述积分器用于对输入的差分信号进行运算放大，输出第一放大信号和第二放大信号，所述第一放大信号和第二放大信号的信号电平值关于共模基准电压对称；所述共模调制器用于根据所述第一放大信号和所述第二放大信号，向所述积分器输出动态调整的共模基准电压；
第一比较器和第二比较器，分别连接至所述积分放大模块的两个输出端，用于将所述第一放大信号、所述第二放大信号分别与调制信号进行比较，并输出相应的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号。


2.根据权利要求1所述的音频调制电路，其特征在于，所述共模调制器用于将所述第一放大信号、第二放大信号与第一参考电压VH、第二参考电压VL比较；根据比较结果，在预设共模基准电压VC的基础上，调整输出的共模基准电压；其中，VH>VL，且VH+VL＝2VC。


3.根据权利要求2所述的音频调制电路，其特征在于，所述第一放大信号和所述第二放大信号位于第二参考电压VL至第一参考电压VH范围内时，所述共模基准电压等于所述预设共模基准电压VC；所述第一放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第二放大信小于所述第二参考电压VL，或者所述第二放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第一放大信号小于所述第二参考电压VL时，所述共模基准电压跟随所述第一放大信号或第二放大信号的变化方向在所述预设共模基准电压VC的基础上同向或反向变化。


4.根据权利要求3所述的音频调制电路，其特征在于，所述第一放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第二放大信号小于所述第二参考电压VL，或者所述第二放大信号大于所述第一参考电压VH且所述第一放大信号小于所述第二参考电压VL时，所述共模调制器输出的共模基准电压使得仅有第一比较器和第二比较器中的一个输出具有脉冲的脉宽调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛蓉，
申请(专利权)人：上海艾为集成电路技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31