输出驱动器及其预充电方法技术

本发明专利技术提供了一种输出驱动器及其预充电方法用于音频系统，其包括预充电路。预充电路包括充电放大器和回授偏压电路。充电放大器包括用于耦接电容性负载的输出节点、用于接收参考电压的第一输入节点、用于耦接充电放大器的输出节点的第二输入节点以及用于接收偏压电流偏压节点。充电放大器的输出电流随着偏压电流而改变。回授偏压电路耦接输出节点以感测充电放大器的输出电压，并被配置为提供偏压电流而使其随着充电放大器的输出电压而改变。而使其随着充电放大器的输出电压而改变。而使其随着充电放大器的输出电压而改变。

【技术实现步骤摘要】
输出驱动器及其预充电方法


[0001]本专利技术关于音频放大器的领域。特别是，本专利技术的实施例致力于在音频播放系统中降低或消除爆音噪音(pop noise)和喀哒噪音(click noise)。不过，本专利技术于此描述的电路和方法能使用于其他应用以改善负载装置的充电。

技术介绍

[0002]当播放系统开机或关机，且当源极驱动器因等化(equalization)不当而导致快速充电或放电时，可能产生爆音噪音和喀哒噪音，且可造成耳机喇叭的损害。
[0003]解决爆音噪音和喀哒噪音的现有方法常患有诸多缺点。这些缺点可包括复杂的电路、硅片面积大、噪音产生以及准确率不足。下文将更详细描述这些缺点及其改善方法和电路实施例。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施例提供预充电音频放大器的输出的方法和实施例，其以平稳且有效率地方式控制充电放大器的偏压电流来最小化爆音噪音和喀哒噪音。此方法通过回授放大器感测输出电压，以监测和自动追踪输出电压并根据输出电压调整偏压电流。此方法可利用可编程电阻控制充电时间，以根据电容性负载和需求上升时间设定充电放大器的偏压电流。此方法也可在闭回路系统中所使用的差动放大器上刻意创造输入偏移(input offset)，以偏压n型金属氧化物半导体通道晶体管的栅极电压进行偏压，使得n型金属氧化物半导体通道晶体管偏压于次临界区(sub
‑
threshold region)。
[0005]根据本专利技术的部分实施例，一种输出驱动器，用于音频系统，其包括用于驱动电容性负载的驱动放大电路以及用于预充电电容性负载至共模电压的预充电路。预充电路包括充电放大器，其包括用于耦接电容性负载的输出节点、用于接收参考电压的第一输入节点、用于耦接充电放大器的输出节点的第二输入节点以及用于接收偏压电流的偏压节点。充电放大器的输出电流随着偏压电流而改变。预充电路也包括回授偏压电路，其包括第一电流源、第二电流源以及总和电路。第一电流源包括第一晶体管以及回授放大器。回授放大器包括耦接第一晶体管的栅极的输出节点、用于耦接充电放大器的输出节点的第一输入节点、用于耦接第一晶体管的源极的第二输入节点以及用于耦接第一晶体管的源极的电阻。第一电流源被配置为提供第一电流，使第一电流随着充电放大器的输出电压而改变，而第二电流源用于提供第二电流。总和电路包括第一电流镜和第二电流镜以提供偏压电流，偏压电流表示第一电流和第二电流的总和。总和电路耦接充电放大器的偏压节点以提供偏压电流至充电放大器。
[0006]在上述输出驱动器的部分实施例中，回授放大器具有预设输入偏移量(pre
‑
set input offset)，预设输入偏移量配置为使第一晶体管受偏压而弱导通(weakly
‑
on)于次临界区(sub
‑
threshold region)。
[0007]在上述输出驱动器的部分实施例中，充电放大器的输出电压和偏压电流成比例地
改变。
[0008]在上述输出驱动器的部分实施例中，电阻为可编程电阻，可编程电阻配置来根据电容性负载和需求(desired)上升时间设定充电放大器的偏压电流。
[0009]在上述输出驱动器的部分实施例中，本专利技术的输出驱动器包括开关电路，开关电路配置来将充电放大器的输出节点耦接至电容性负载或接地节点。
[0010]在上述输出驱动器的部分实施例中，充电放大器和回授放大器为运算放大器(operational amplifier)。
[0011]在上述输出驱动器的部分实施例中，第二电流为起始电流，起始电流的特征在于其电流量可选作为充电电流的起始阶(initial step)。
[0012]根据本专利技术的部分实施例，一种输出驱动器，用于音频系统，其包括预充电路。预充电路包括充电放大器和回授偏压电路。充电放大器包括用于耦接电容性负载的输出节点、用于接收参考电压的第一输入节点、用于耦接充电放大器的输出节点的第二输入节点以及用于接收偏压电流的偏压节点。充电放大器的输出电流随着偏压电流而改变。回授偏压电路耦接输出节点以感测充电放大器的输出电压，并被配置为提供偏压电流，偏压电流随着充电放大器的输出电压而改变。
[0013]在上述输出驱动器的部分实施例中，回授偏压电路包括第一电流源。第一电流源包括第一晶体管以及回授放大器。回授放大器包括耦接第一晶体管的栅极的输出节点、用于耦接充电放大器的输出节点的第一输入节点以及用于耦接第一晶体管的源极的第二输入节点。第一电流源也包括用于耦接第一晶体管的源极的电阻。第一电流源被配置以提供第一电流，使第一电流随着充电放大器的输出电压而改变。
[0014]在上述输出驱动器的部分实施例中，回授偏压电路包括用于提供第二电流的第二电流源、包括第一电流镜和第二电流镜以提供偏压电流的总和电路，偏压电流表示第一电流和第二电流的总和。总和电路耦接充电放大器的偏压节点以提供偏压电流至充电放大器。预充电路配置为在充电放大器的输出节点提供电容性负载输出电流。输出电流随着输出节点的输出电压而改变。
[0015]在上述输出驱动器的部分实施例中，第二电流为起始电流，起始电流的特征在于其电流量可选作为充电电流的起始阶。
[0016]在上述输出驱动器的部分实施例中，回授放大器具有预设输入偏移量，预设输入偏移量配置为使第一晶体管受偏压而弱导通在次临界区。
[0017]在上述输出驱动器的部分实施例中，电阻为可编程电阻，可编程电阻配置来根据电容性负载和需求上升时间设定充电放大器的偏压电流。
[0018]在上述输出驱动器的部分实施例中，充电放大器的输出电流随着偏压电流而改变。
[0019]在上述输出驱动器的部分实施例中，本专利技术的输出驱动器进一步包括开关电路，开关电路配置来将充电放大器的输出节点耦接至电容性负载或接地节点。
[0020]根据本专利技术的部分实施例，提供一种在音频系统中输出驱动器的预充电方法。此方法包括提供充电放大器，充电放大器包括用于耦接电容性负载的输出节点、用于接收参考电压的第一输入节点、用于耦接充电放大器的输出节点的第二输入节点以及用于接收偏压电流的偏压节点。此方法也包括感测充电放大器的输出电压、根据充电放大器的输出电
压提供第一电流、耦接第一电流至充电放大器的偏压节点以提供偏压电流，使偏压电流随着输出电压而改变，以及利用充电放大器的输出电压充电电容性负载。
[0021]在上述输出驱动器的部分实施例中，感测充电放大器的输出电压的步骤包括提供回授放大器、将回授放大器的第一输入节点耦接至充电放大器的输出节点、将回授放大器的第二输入节点耦接至第一晶体管的源极，以及将回授放大器的输出节点耦接至第一晶体管的栅极。
[0022]在上述输出驱动器的部分实施例中，提供第一电流的步骤包括将第一晶体管的源极耦接至电阻。
[0023]在上述输出驱动器的部分实施例中，本专利技术的方法进一步包括提供作为可编程电流的第二电流。
[0024]在上述输出驱动器的部分实施例中，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输出驱动器，用于音频系统，其特征在于，包括：驱动放大电路，用于驱动电容性负载；预充电路，用于预充电所述电容性负载至共模电压，所述预充电路包括：充电放大器，其包括：输出节点，用于耦接所述电容性负载；第一输入节点，用于接收参考电压；第二输入节点，用于耦接所述充电放大器的所述输出节点；以及偏压节点，用于接收偏压电流，其中所述充电放大器的输出电流随着所述偏压电流而改变；以及回授偏压电路，其包括：第一电流源，其包括：第一晶体管；回授放大器，其包括：输出节点，耦接所述第一晶体管的栅极；第一输入节点，用于耦接所述充电放大器的所述输出节点；以及第二输入节点，用于耦接所述第一晶体管的源极；以及电阻，用于耦接所述第一晶体管的所述源极，其中所述第一电流源被配置以提供第一电流，所述第一电流随着所述充电放大器的输出电压而改变；第二电流源，用于提供第二电流；以及总和电路，其包括第一电流镜和第二电流镜以提供所述偏压电流，所述偏压电流表示所述第一电流和所述第二电流的总和，其中所述总和电路耦接所述充电放大器的所述偏压节点以提供所述偏压电流至所述充电放大器。2.根据权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，所述回授放大器具有预设输入偏移量，所述预设输入偏移量配置为使所述第一晶体管受偏压而弱导通于次临界区。3.根据权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，所述充电放大器的所述输出电压和所述偏压电流成比例地改变。4.根据权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，所述电阻为可编程电阻，所述可编程电阻配置来根据所述电容性负载和需求上升时间设定所述充电放大器的所述偏压电流。5.根据权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，还包括开关电路，所述开关电路配置来将所述充电放大器的所述输出节点耦接至所述电容性负载或接地节点。6.根据权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，所述充电放大器和所述回授放大器为运算转导放大器。7.根据权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，所述第二电流为起始电流，所述起始电流的特征在于其电流量可选作为充电电流的起始阶。8.一种输出驱动器，用于音频系统，其特征在于，包括：预充电路，其中所述预充电路包括：充电放大器，其包括：输出节点，用于耦接电容性负载；
第一输入节点，用于接收参考电压；第二输入节点，用于耦接所述充电放大器的所述输出节点；以及偏压节点，用于接收偏压电流，其中所述充电放大器的输出电流随着所述偏压电流而改变；以及回授偏压电路，耦接所述输出节点以感测所述充电放大器的输出电压，并被配置为提供偏压电流，所述偏压电流随着所述充电放大器的所述输出电压而改变。9.根据权利要求8所述的输出驱动器，其特征在于，所述回授偏压电路包括：第一电流源，其包括：第一晶体管；回授放大器，其包括：输出节点，耦接所述第一晶体管的栅极；第一输入节点，用于耦接所述充电放大器的所述输出节点；以及第二输入节点，用于耦接所述第一晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌宪，巴尔，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：