具有闭环脉冲宽度调制驱动器的播放路径中的可变输出电阻制造技术

根据本公开的实施例，一种装置可以包括：信号路径，其包括具有前向信号路径和反馈路径的闭环模拟脉冲宽度调制器；可变电阻器，其被耦合到闭环模拟脉冲宽度调制器的输出端；和控制电路，其被配置为响应于在闭环模拟脉冲宽度调制器的高输出阻抗模式和低输出阻抗模式之间或相反切换的条件而修改可变电阻器，以便修改闭环模拟脉冲宽度调制器的反馈路径之外的输出阻抗。输出阻抗。输出阻抗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有闭环脉冲宽度调制驱动器的播放路径中的可变输出电阻


[0001]本公开总体上涉及用于音频和触觉设备的电路，包括但不限于诸如无线电话和媒体播放器的个人音频设备，或包括触觉模块的设备。

技术介绍

[0002]包括无线电话(诸如移动/蜂窝电话、无绳电话)、mp3播放器和其他用户音频设备的个人音频设备被广泛使用。这种个人音频设备可以包括用于驱动一对耳机或一个或多个扬声器的电路。这种电路通常包括功率放大器，用于将音频输出信号驱动到耳机或扬声器。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具有较大幅度，从而放大音频信号。
[0003]音频放大器的一个示例是闭环脉冲宽度调制(PWM)放大器。可以选择一个闭环PWM放大器，以提供具有期望总谐波失真(THD)和电源抑制比(PSRR)的准确负载电压。闭环PWM放大器通常采用模拟电压输入和感测到的反馈电压信号，其通过闭环模拟PWM调制器馈送以驱动扬声器负载上的电压。

技术实现思路

[0004]根据本公开的教导，可以减少或消除与利用放大器处理信号的现有方法相关联的一个或多个缺点和问题。
[0005]根据本公开的实施例，一种装置可以包括：信号路径，其包括具有前向信号路径和反馈路径的闭环模拟脉冲宽度调制器；可变电阻器，其被耦合到闭环模拟脉冲宽度调制器的输出端；和控制电路，其被配置为响应于在闭环模拟脉冲宽度调制器的高输出阻抗模式和低输出阻抗模式之间或相反切换的条件而修改可变电阻器，以便修改闭环模拟PWM的反馈路径之外的输出阻抗。r/>[0006]根据本公开的这些和其他实施例，一种在系统中进行的方法，，所述系统包括：信号路径，其包括具有前向信号路径和反馈路径的闭环模拟脉冲宽度调制器；和可变电阻器，其被耦合到闭环模拟脉冲宽度调制器的输出端，所述方法包括：响应于在闭环模拟脉冲宽度调制器的高输出阻抗模式和低输出阻抗模式之间或相反切换的条件而修改可变电阻器，以便修改闭环模拟PWM的反馈路径之外的输出阻抗。
[0007]根据本文所包括的附图、说明书和权利要求书，本公开的技术优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。实施例的目的和优点将至少通过特别是在权利要求中指出的要素、特征和组合来实施和实现。
[0008]应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例和解释性的，并且不限制本公开中给出的权利要求。
附图说明
[0009]通过参考以下结合附图的描述，可以获得对本专利技术实施例及其优点的更完整的理
解，其中相同的附图标记表示相同的特征，并且其中：
[0010]图1是根据本公开的实施例的示例个人音频设备的图示；
[0011]图2是根据本公开的实施例的个人音频设备的示例音频集成电路的所选组件的框图；
[0012]图3是根据本公开的实施例的示例脉冲宽度调制放大器的所选组件的框图；
[0013]图4是根据本公开的实施例的另一示例脉冲宽度调制放大器的所选组件的框图；并且
[0014]图5是根据本公开的实施例的脉冲宽度调制信号相对于时间的示例图。
具体实施方式
[0015]图1是根据本公开的实施例的示例个人音频设备1的图示。图1描绘了耦合到呈一对耳塞扬声器8A和8B的形式的耳机3的个人音频设备1。图1中描绘的耳机3仅是示例，并且应当理解，个人音频设备1可以与包括但不限于耳机、耳塞、入耳式耳机和外部扬声器的各种音频换能器结合使用。插头4可以提供耳机3到个人音频设备1的电气端子的连接。可替选地，在一些实施例中，耳机3可以(诸如例如通过连接)无线地耦合到个人音频设备1。个人音频设备1可以使用触摸屏2为用户提供显示并接收用户输入，或者可替选地，标准液晶显示器(LCD)可以与设置在个人音频设备1的正面(face)和/或侧面的各种按钮、滑块和/或旋钮结合。同样如图1所示，个人音频设备1可以包括音频集成电路(IC)9，其用于生成模拟音频信号以传输到耳机3和/或另一音频换能器(例如，扬声器)。
[0016]图2是根据本公开的实施例的个人音频设备的示例音频IC 9的所选组件的框图。在一些实施例中，示例音频IC 9可以用于实现图1的音频IC 9。如图2所示，微控制器核心18(例如，数字信号处理器或“DSP”)可以将数字音频输入信号DIG_IN提供给数模转换器(DAC)14，其可以将数字音频输入信号转换为模拟输入信号V
IN
。DAC 14可以将模拟输入信号V
IN
提供给放大器16，该放大器可以放大或衰减模拟输入信号V
IN
以提供音频输出信号V
OUT
，该音频输出信号V
OUT
可以操作扬声器、耳机换能器、线路电平信号输出(line level signal output)和/或其他合适的输出。
[0017]前面设想了包括放大器16的音频IC 9可以驻留在个人音频设备1内。然而，在一些实施例中，诸如当耳机3是无线耳机时，音频IC 9的放大器16和一个或多个其他组件可以驻留在耳机3内。
[0018]图3是根据本公开的实施例的示例脉冲宽度调制(PWM)放大器22的所选组件的框图。在一些实施例中，示例脉冲宽度调制放大器22可以用于实现图2的放大器16的全部或一部分。如图3所示，示例脉冲宽度调制放大器22可以包括数字增益元件23、数字PWM子系统24、缓冲器46、模拟PWM子系统26、模拟PWM输入电阻器48、模拟PWM反馈电阻器49、可变输出阻抗50和控制子系统30。如图所示，PWM放大器22可以利用由数字增益元件23、数字PWM子系统24、缓冲器46、模拟PWM输入电阻器48、模拟PWM子系统26和可变输出阻抗50形成的信号路径，操作为模拟闭环放大器。
[0019]数字增益元件23可以包括被配置为具有可变数字增益并将这种可变数字增益应用于输入信号(例如，输入信号V
IN
)的任何系统、设备或装置。如图3所示并在下面更详细描述的，数字增益元件23的可变数字增益可以通过由控制子系统30生成的一个或多个控制信
号来控制。
[0020]数字PWM子系统24可以包括用于将输入信号V
IN
转换为数字信号域中的等效PWM信号的任何合适的系统、设备或装置。缓冲器46可以被接合在数字PWM子系统24和模拟PWM子系统26之间，以将由数字PWM子系统24生成的数字PWM信号缓冲为模拟PWM子系统26的输入。在一些实施例中，缓冲器46可以包括数模转换器，其被配置为将在缓冲器46的输入端处接收到的数字PWM信号转换为在缓冲器46的输出端处的等效模拟PWM信号。
[0021]如图3所示，输入电阻器48可以耦合在缓冲器46的输出端与模拟PWM子系统26的输入端之间。同样如图3所示并在下面更详细描述的，输入电阻器48可以具有可变电阻，该可变电阻可以通过由控制子系统30生成的一个或多个控制信号来控制。进一步如图3所描绘的，反馈电阻器49可耦合在模拟PWM子系统26的输入端和可变输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，所述装置包括：信号路径，其包括具有前向信号路径和反馈路径的闭环模拟脉冲宽度调制器；可变电阻器，其被耦合到所述闭环模拟脉冲宽度调制器的输出端；和控制电路，其被配置为响应于在所述闭环模拟脉冲宽度调制器的高输出阻抗模式和低输出阻抗模式之间或相反切换的条件而修改所述可变电阻器，以便修改所述闭环模拟脉冲宽度调制器的所述反馈路径之外的输出阻抗。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可变电阻器包括彼此串联的一系列电阻器元件和多个开关，所述多个开关被配置为在所述控制电路的控制下，控制所述反馈路径内的所述可变电阻器的第一阻抗量，并且控制所述反馈路径外的所述可变电阻器的第二阻抗量。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制电路还被配置为：当从所述高输出阻抗模式切换到所述低输出阻抗模式时，增加所述第一阻抗量并减小所述第二阻抗量；并且当从所述低输出阻抗模式切换到所述高输出阻抗模式时，减小所述第一阻抗值并增加所述第二阻抗量。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述信号路径还包括增益元件，并且所述控制电路还被配置为当从所述高输出阻抗模式切换到所述低输出阻抗模式或相反时改变所述增益元件的增益，使得所述信号路径的总路径增益由于切换而基本保持恒定。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述增益元件是模拟增益元件。6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述增益元件是数字增益元件。7.根据权利要求4所述的装置，还包括校准电路，其被配置为在以下情况之一期间校准所述增益元件：在最终使用所述装置之前的所述装置的产品测试时；和在最终使用期间所述装置的实时操作过程中，其中所述校准电路包括校准回路，其位于包括所述信号路径的集成电路上。8.根据权利要求7所述的装置，其中，在最终使用期间所述装置的实时操作过程中，所述校准电路被配置为校准所述增益元件以补偿由于温度引起的所述装置的变化。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可变电阻器包括与旁路开关并联的阻抗元件，所述旁路开关被配置为在所述控制电路的控制下在所述低输出阻抗模式下激活以绕过所述阻抗元件，并且在所述高输出阻抗模式下去激活。10.根据权利要求9所述的装置，还包括接地开关，其耦合在所述装置的电压源的端子与所述阻抗元件的第一端子之间，其中，所述阻抗元件的第二端子耦合在所述闭环模拟脉冲宽度调制器的输出端处。11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述旁路开关和所述接地开关根据在所述闭环模拟脉冲宽度调制器的输入端处接收到的脉冲宽度调制信号被选择性地激活和去激活。12.根据权利要求11所述的装置，其中:当所述脉冲宽度调制信号被断言时，所述旁路开关被激活并且所述接地开关被去激活；并且当所述脉冲宽度调制信号被解除断言时，所述旁路开关被去激活并且所述接地开关被

【专利技术属性】
技术研发人员：特贾斯维，
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：