低失真丁类放大器制造技术

一种低失真丁类放大器，包括用于接收电源的电源终端、放大级、以及输出级。该放大级接收输入信号并产生斜坡信号。而且，该放大级根据该斜坡信号和一个滞后信号来产生一个脉宽调制信号。耦合到该电源终端的输出级接收该脉宽调制信号并产生输出。优选的是，所述斜坡信号和所述滞后信号被定位在一个电压电平，所述电压电平是所述电源电压电平的一半并且与所述电源成比例地变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种放大器，尤其涉及一种具有高效率的低失真丁类放大器。
技术介绍
传统的丁类放大器接收模拟输入信号并产生数字输出信号。丁类放大器优于线性放大器(例如甲乙类放大器)的长处是其高效率。由于丁类放大器的输出脉冲具有固定幅度，所以开关部件被或通或断地切换，而不是以线性模式操作。丁类放大器的一种常见应用是用于扬声器的驱动器。但是，多数采用标准实现方式的丁类放大器受到由开关波形引起的传播延迟和低电源抑制比的不利影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种低失真丁类放大器。根据本专利技术的一个实施例，一种放大器包括用于接收电源的电源终端、放大级、和输出级。该放大级接收输入信号并产生斜坡信号。而且，该放大级根据该斜坡信号和一个滞后信号产生一个脉宽调制信号。耦合到该电源终端的输出级接收该脉宽调制信号并产生一个输出。优选的是，该斜坡信号和该滞后信号被定位在一个电压电平，该电压电平是该电源电压电平的一半并且与该电源成比例地变化。附图说明随着下面参考附图进行的详细说明，要求保护的专利技术主题实施例的特征和优点将变得显见，附图中的相同数字描述相同的部分，并且其中图1示出根据本专利技术一个实施例的低失真丁类放大器的框图。图2示出根据本专利技术一个实施例，图1中的耦合到扬声器的低失真放大器的详细电路图。图3示出根据本专利技术实施例的滞后信号和斜坡信号的波形图。具体实施例方式现对本专利技术实施例进行详细描述。虽然是结合实施例来描述本专利技术，但是将理解到，本专利技术的申请人并不打算将本专利技术局限到所描述的实施例。相反，本专利技术力图覆盖可被包括在由所附的权利要求所限定的本专利技术精神和范围中的全部可选方案、修改、和等同物。此外，在本专利技术的下面详细描述中，给出的许多具体细节是为了提供本专利技术的透彻理解。可是，本领域普通技术人员将认识到，本专利技术可以在没有这些具体细节的条件下来实践。在另外的情况中，因为不想不必要地影响本专利技术方案的清晰性而未对公知的方法、过程、部件和电路做详细描述。图1示出根据本专利技术一个实施例的低失真丁类放大器100的框图。该丁类放大器100具有高的电源抑制比。如图1所示，丁类放大器100包括用于接收电源VDC的电源终端110、放大级180、和输出级160。该放大级180接收输入信号170，并产生斜坡信号130。放大级180根据斜坡信号130和滞后信号132而产生用于驱动输出级160的脉宽调制信号140。优选的是，该斜坡信号130和该滞后信号132被定位在一个电压电平，该电压电平是该电源VDC的电压电平的一半并且与该电源VDC成比例地变化。耦合到电源终端110的输出级160从放大级140接收脉宽调制信号140，并产生放大了的输出信号190。在一个实施例中，输出级160包括一个全桥电路。如图1所示，放大级180包括耦合到全桥电路160的被作为平移级(translation stage)101示出的第一电路，其用于接收输入信号170并且产生定位在电源电压一半的一个电压电平上的已平移的信号120。放大级180还包括被作为积分级102示出的第二电路，该积分级102接收来自该第一电路(平移级)101的已平移的信号120和来自全桥电路160的积分信号122，并且由此产生斜坡信号130。因此，在本专利技术中不需要振荡器和斜坡发生器。比较级103接收斜坡信号130和滞后信号132，并产生脉宽调制信号140来驱动全桥电路160。概括而言，图1中的放大器100包括电源终端110，其用于接收电源；耦合到该电源终端110的全桥电路160，其用来提供一个放大了的输出190；耦合到全桥电路160的平移级101，其用来接收输入信号170并产生定位在电源VDC电压电平一半的一个电压电平上的已平移的信号120；积分级102，其接收来自该平移级101的已平移的信号120以及来自该全桥电路160的积分信号122，并且由此产生斜坡信号130；和一个比较级103，其接收来自该积分级102的斜坡信号130以及来自该全桥电路160的滞后信号132，并且产生用于驱动该全桥电路160的脉宽调制信号140。优选的是，该斜坡信号130和该滞后信号132被定位在一个电压电平，该电压电平是该电源电压电平的一半并且与该电源成比例地变化。图2示出根据本专利技术实施例，图1中的耦合到一个扬声器的低失真放大器100的详细电路图。与图1中标注相同的组件具有相似的功能，为了简洁和清楚的目的将不再重复描述。图2中的放大器100还包括一个耦合在该全桥电路160的第一切换节点LX1和第二切换节点LX2之间的第一电阻分压器，其用于把滞后信号132提供到比较电路103。该第一电阻分压器包括第一电阻器260和第二电阻器262。在一个实施例中，第一电阻器260由第一电阻R1减去第二电阻ΔR1构成。在一个实施例中，第二电阻器262由第一电阻R1加上第二电阻ΔR1构成。因此，R260＝R1-ΔR1，而R262＝R1+ΔR1。放大器100还包括示为电阻器250和252的第二电阻分压器，其耦合在该全桥电路160的第一切换节点LX1和第二切换节点LX2之间，用于把积分信号122提供到第二电路(积分级)102。第二电阻分压器包括第一电阻器250和第二电阻器252。在一个实施例中，第一电阻器250由第一电阻R2加到第二电阻ΔR2构成。在一个实施例中，第二电阻器252由第一电阻R2减去第二电阻ΔR2构成。因此R250＝R2+ΔR2，而R252＝R2-ΔR2。被示为平移级101的第一电路包括耦合到第二电路(积分级)102的一个运算跨导放大器202，该运算跨导放大器202用于把输入信号170转换为输入电流Iin。平移级101还包括被示为电阻器240和242的电阻分压器，其耦合在LX1和LX2之间，用于接收输入电流Iin并且产生一个定位在该电源VDC电压电平的一半的已平移的信号120。电阻器240和电阻器242具有相同的电阻R。被示为积分级102的第二电路包括运算放大器204和电容器230。该积分级102接收该已平移的信号120和该积分信号122，并且产生提供到比较级103的一个斜坡信号130。示为比较器103的比较级把滞后信号132与斜坡信号130进行比较，并且产生一个脉宽调制信号140来驱动该全桥电路160。耦合在第一切换节点LX1和第二切换节点LX2之间的输出电容器232把放大的输出信号提供到扬声器200。所以，扬声器200接收该放大了的音频信号并由此产生可听声音。在一个实施例中，输入信号170包括输入电压Vin。操作中，运算跨导放大器202把输入电压Vin转换为输入电流Iin，并使用电阻分压器(示为电阻器240和电阻器242)来产生定位在来自终端110的电源电压VDC的电压电平一半上的一个已平移的信号120。如果假设运算跨导放大器202的增益是g，则该已平移的信号120的电压由下式给出V120＝g*(R/2)*Vin+VDC/2 (1) 应该指出，全桥电路160的第一切换节点LX1和第二切换节点LX2总是不同相位的。因此，积分电流I122依据切换节点LX1和LX2的状态将具有两个不同电平。在一个实施例中，当脉宽调制信号140是高值时，LX1之处的电压是VDC，而LX2之处的电压是0。与此相反，当脉宽调制信号140是低值时，LX1之处的电压是0，而L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放大器，包括：电源终端，其用于接收电源；放大级，其接收一个输入信号并产生一个斜坡信号，其中所述放大级根据所述斜坡信号和一个滞后信号来产生一个脉宽调制信号；以及耦合到所述电源终端的输出级，其用于接收所述脉宽调制信号 并产生一个输出；其中，所述斜坡信号和所述滞后信号被定位在一个电压电平，所述电压电平是所述电源电压电平的一半并且与所述电源成比例地变化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉兹洛利普赛依，
申请(专利权)人：美国凹凸微系有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]