D类放大器制造技术

一种Ｄ类放大器包括：运算放大器和电容，它们构成用以对在构成模拟输入信号的正侧输入信号和负侧输入信号之间的差分积分的积分器；延迟电路，用以通过一个期望的非常小的角度来延迟三角波形的相位；电阻，构成合成电路，用来彼此合成积分器的输出、三角波形以及延迟电路的输出；比较器，用来将该合成电路的输出彼此进行比较；ＡＮＤ电路，构成用来输入该比较器的输出的缓冲器；和将该缓冲器的输出反馈给该积分器的输入端的电阻。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及D类放大器。
技术介绍
D类放大器通过脉宽调制(PWM)输入信号执行功率放大，并被用来执行音频信号的功率放大。传统的D类放大器安排有一个积分器来对模拟输入信号积分，一个比较器来对积分器的输出信号与预定的三角波形进行比较，和一个缓冲器(脉冲放大器)来放大该比较器的输出信号以输出脉冲信号。在这种传统的D类放大器中，从缓冲器输出的脉冲信号反馈到积分器的输入端。接着，缓冲器的输出信号由一个电感线圈和电容所构成的低通滤波器滤波以便得到驱动诸如扬声器的负载的模拟信号。传统的脉宽调制放大器安排有一个比较器来将模拟输入信号与三角波形比较，一个放大器来放大该比较器的输出，和一个安排在放大器和负载之间的变压器(例如，参看日本专利特公昭56-27001号公报)。而且，传统的使用数字信号处理电路的数字放大电路都装配有噪声整形器、转换器、逻辑电路、开关和滤波器(例如，参考日本专利特表2000-500625号公报)。该噪声整形器对数字输入信号的量化噪声进行频率整形。该转换器将响应噪声整形器的输出的PCM(脉冲编码调制)信号转换成PWM(脉宽调制)信号。该逻辑电路补偿该转换器的输出信号的线性。该开关由逻辑电路的输出控制。滤波器的输入端通过开关连接到电源。然而，在以上所描述的传统的D类放大器中，缓冲器由两个分别叫做正侧缓冲器和负侧缓冲器的缓冲器构成。即便当没有输入信号时，这两个缓冲器也输出能率比为50％的具有相反极性的信号。结果，在传统的D类放大器中，即便在没有输入信号的情况下，电流也可能流经低通滤波器，这导致了大量的浪费。在日本专利特公昭56-27001号公报中，描述了一种当没有输入信号时为了避免功率的浪费而在没有输入信号期间关掉输出放大元件的技术构思。但是，以上所描述的专利公开文本1中的传统的脉宽调制放大器存在这样的问题其需要变压器来转换阻抗并切断DC电压，这就可能需要大尺寸的设备并且同时也增加了成本。而且，在日本专利特公昭56-27001号公报中所描述的脉宽调制放大器中还存在另外一个问题由于比较器将输入信号与简单的三角波形进行比较，因此输出信号的失真是很严重的。另一方面，在日本专利特表2000-500625号公报中所描述的数字放大电路使用了三个或四个值的输出状态(开关状态)，并当数字电路作为逻辑电路被提供以便提高线性时放大该数字输入信号。结果，日本专利特表2000-500625号公报所描述的数字放大电路存在这样的问题由于该数字放大电路不能安排提供模拟电路，因此模拟输入信号不能在保持更好的线性的同时被放大。换句话说，在这种传统的数字放大电路中，当输入小信号脉冲时，由于在该小信号脉冲中加入了补偿脉冲，因此在逻辑电路中的输出开关失真被补偿了。但是，用于补偿输出开关失真的电路是通过仅仅提供这样的数字电路作为逻辑电路来构建的，因此这种传统的放大电路不能在更好的线性情况下放大模拟输入信号。
技术实现思路
本专利技术用来解决以上所描述的问题，因此，提供能工作在低失真和小功率消耗下的D类放大器。同时，本专利技术还提供能工作在低失真和小功率消耗下而无需变压器的D类放大器。同时，本专利技术还提供能输出中的DC电压分量至实质为零伏特的D类放大器。为了解决以上所描述的问题，本专利技术的D类放大器具有以下的结构。(1)一种D类放大器包括积分器用来对模拟输入信号积分；第一比较器用来将积分器的输出与第一三角波形比较；第二比较器用来将积分器的该输出与第二三角波形比较，该第二三角波形是通过正向180度或非常小角度的负向改变该第一三角波形的相位而得到的波形；缓冲器用来输出基于该第一比较器的输出和该第二比较器的输出的正侧输出信号和负侧输出信号；和反馈电路用来将在该正侧输出信号和负侧输出信号之间的差分反馈给积分器的输入端。(2)根据(1)的D类放大器，其中该缓冲器包括第一缓冲器用来计算该第一比较器的输出和该第二比较器的输出的逻辑乘积以输出一个计算后的结果作为负侧的输出信号；和第二缓冲器用来计算该第一比较器的输出和该第二比较器的输出的逻辑乘积以输出一个计算后的结果作为正侧的输出信号。(3)根据(1)的D类放大器，其中该反馈电路包括差分放大器用来放大在正侧输出信号和负侧输出信号间的差分。(4)一种D类放大器包括积分器用来对在构成模拟输入信号的正侧输入信号和负侧输入信号间的差分进行积分； 延迟电路用来通过预定的非常小的角度来延迟三角波形的相位；合成电路用来彼此合成积分器的输出、三角波形、和延迟电路的输出以便输出多个输出信号；比较器用来对合成电路的多个输出信号彼此进行比较；缓冲器用来输入比较器的输出；和反馈电路用来将缓冲器的输出反馈给积分器的输入端。(5)根据(4)的D类放大器，其中，该三角波形由第一三角波形和相应于通过将该第一三角波形的相位改变180度而产生的波形的第二三角波形所构成，该迟延电路包括第一迟延电路用来通过该预定的非常小的角度来延迟该第一三角波形的相位，和第二延迟电路用来通过该预定的非常小的角度来延迟该第二三角波形的相位，该合成电路将该积分器的负侧输出与该第一三角波形合成以产生第一合成波形，将该积分器的正侧输出与该第二三角波形合成以产生第二合成波形，将该积分器的负侧输出与该第二延迟电路的输出合成以产生第三合成波形，将该积分器的正侧输出与该第一延迟电路的输出合成以产生第四合成波形，该比较器包括第一比较器用来将该第一合成波形与该第二合成波形比较，和第二比较器用来将该第三合成波形与该第四合成波形比较，该缓冲器包括第一缓冲器用来计算该第一比较器的输出和该第二比较器的输出的逻辑乘积，和第二缓冲器用来计算该第一比较器的输出和该第二比较器的输出的逻辑乘积，和该反馈电路包括第一反馈电路用来将该第一缓冲器的输出反馈给积分器的正侧输入，和第二反馈电路用来将该第一缓冲器的输出反馈给积分器的负侧输入。(6)一种D类放大器包括积分器用来对在构成模拟输入信号的正侧输入信号和负侧输入信号间的差分进行积分；合成电路用来将该积分器的输出与三角波形合成，和将该积分器的输出与具有与前述的三角波形反向相位的三角波形合成以便输出多个信号，其中该反向相位的三角波形相应于根据前述三角波形的相位改变180度的波形；比较器用来对合成电路的输出信号彼此进行比较；缓冲器用来将比较器的输出输入其中；和反馈电路用来将该缓冲器的输出反馈给该积分器的输入端，其中该合成电路包括多个具有至少两种电阻值的电阻，并被安排来在与基于多个电阻的电阻值的合成电路的输出相应的多个信号和比较器的输入电容之间产生相位差。(7)根据(6)的D类放大器，其中，该合成电路包括第一合成部分用来将该积分器的负侧输出与该三角波形合成以产生第一合成波形；第二合成部分用来将该积分器的正侧输出与该反向相位的三角波形合成以产生第二合成波形；第三合成部分用来将该积分器的负侧输出与该反向相位的三角波形合成以产生第三合成波形；和第四合成部分用来将该积分器的正侧输出与该三角波形合成以产生第四合成波形；该第一合成部分包括第一电阻和第二电阻，第一电阻的一个接线端连接到该积分器的负侧输出，该三角波形被提供给第二电阻的一个接线端；该第一电阻的另一个接线端连接到第二电阻的另一个接线端以便在那构成一个输出端；该第二合成部分包括第三电阻和第四电阻，第三电阻的一个接线端连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｄ类放大器，其包括积分器，用来对模拟输入信号积分；第一比较器，用来将积分器的输出与第一三角波形比较，其特征在于还包括：第二比较器，用来将积分器的输出与第二三角波形比较，该第二三角波形是通过将该第一三角波形的相位改变正向１ ８０度或非常小的负角度而得到的波形；缓冲器，用来基于该第一比较器的输出和该第二比较器的输出，输出正侧输出信号和负侧输出信号；和反馈电路，用来将在该正侧输出信号和负侧输出信号之间的差分反馈给积分器的输入端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：前岛利夫，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]