【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、随着新电子设备的开发和集成电路(ic)技术的进步，新的ic产品被商业化。用于电子设备的ic产品的一个示例是模拟信号链或相关的开关放大器(例如d类放大器)。在一些示例中，模拟信号链是音频系统的一部分，用于控制要输出到扬声器的音频信号的音量或均衡。
2、需要具有低开关损耗、低谐波失真和低电磁干扰的开关放大器来为音频回放提供最佳音质。示例开关放大器拓扑包括：具有用于每个输出(例如，outp和outm)的高侧和低侧开关的功率级；以及调制控制电路，其被配置成为功率级的每个开关提供控制信号。不同的调制控制电路选项在性能和/或实施成本方面有所不同。
3、在一种传统方法中，调制控制电路执行“bd”或无滤波调制。通过bd调制，输出信号差值的占空比被调制，使得其平均值与输入模拟信号相匹配。此外，桥接负载(bridge-tiedload)(btl)输出在空闲时彼此同相，而不是互补。这会导致负载两端的电压差为零，从而使静态功耗最小化，而无需滤波器。使用bd调制时，输出中存在大量共模内容，并且需要添加昂贵的lc滤波器来去除扬声器电缆中的开关组件。
4、在另一种传统方法中，调制控制电路执行图腾柱(totem pole)低侧循环(lsr)调制。通过图腾柱lsr调制，outp和outm将围绕过零进行切换，以确保良好的总谐波失真(thd)。如果切换时间非常短(仅在过零附近)，则电磁干扰(emi)脉冲将会很小，并且outm上不需要lc滤波器。然而，驱动器开关的最短接通时间是有限的。如果输入信号非常低(始终在过零附
技术实现思路
1、在一个示例实施例中，开关放大器包括功率级的第一部分。第一部分包括：第一控制输入端；第二控制输入端；第一开关，其具有耦合至第一控制输入端的第一控制端子；以及第二开关，其具有耦合到第二控制输入端的第二控制端子。开关放大器还包括功率级的第二部分。第二部分包括：第三控制输入端；第四控制输入端；第三开关，其具有耦合到第三控制输入端的第三控制端子；以及第四开关，其具有耦合到第四控制输入端的第四控制端子。开关放大器还包括：在第一开关和第二开关的电流端子之间的第一信号输出端；在第三开关与第四开关的电流端子之间的第二信号输出端。开关放大器还包括脉宽调制(pwm)控制环路，其具有第一源信号输入端、第二源信号输入端、耦合到第一信号输出端的第一反馈输入端、耦合到第二信号输出端的第二反馈输入端，耦合到第一控制输入端的第一pwm控制环路输出端，以及耦合到第二控制输入端的第二pwm控制环路输出端。开关放大器还包括具有放大器输入端、第一放大器输出端和第二放大器输出端的线性放大器。放大器输入端耦合到第二源信号输入端。第一放大器输出端耦合到第三控制输入端。第二放大器输出端耦合到第四控制输入端。
2、在另一示例实施例中，一种系统包括具有第一源信号输入端、第二源信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端的开关放大器。开关放大器被配置为基于pwm控制环路在第一信号输出端处提供第一输出信号，该pwm控制环路接收来自第一源信号输入端的第一源信号、来自第二源信号输入端的第二源信号、来自第一信号输出端的第一反馈信号和来自第二信号输出端的第二反馈信号。开关放大器还被配置为基于线性放大器和第二源信号在第二信号输出端处提供第二输出信号。该系统还包括经由滤波器电路系统耦合到第一信号输出端和第二信号输出端的负载。
3、在又一示例实施例中，描述了一种与具有第一信号输出端和第二信号输出端的开关放大器一起使用的方法。该方法包括：接收第一源信号输入端处的第一电压和第二源信号输入端处的第二电压；基于pwm控制环路在第一信号输出端处提供第一输出信号，该pwm控制环路接收第一电压、第二电压、来自第一信号输出端的第一反馈信号以及来自第二信号输出端的第二反馈信号；并且基于线性放大器和第二电压在第二信号输出端处提供第二输出信号。
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1.一种开关放大器，其包括：
2.根据权利要求1所述的开关放大器，还包括：
3.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述PWM控制环路包括：
4.根据权利要求3所述的开关放大器，其中所述PWM控制环路包括：
5.根据权利要求4所述的开关放大器，其中所述栅极驱动器电路包括电平移位器电路。
6.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述线性放大器被配置为向所述第二源信号输入端处的输入信号施加增益，所述增益至少为100。
7.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述线性放大器被配置为钳位所述第二信号输出端处的输出信号。
8.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述第一信号输出端适合于经由具有第一电容器和电感器的第一滤波器耦合到负载的第一端，并且所述第二信号输出端适合于经由具有第二电容器但不具有电感器的第二滤波器来耦合到所述负载的第二端。
9.一种系统，其包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述开关放大器包括：
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述PWM控制环
12.根据权利要求11所述的系统，其中开关放大器包括具有第一组开关的功率级的第一部分，所述PWM控制环路包括被配置为基于所述比较结果生成用于所述第一组开关的驱动信号的栅极驱动器电路，并且所述栅极驱动器电路包括电平移位器电路系统。
13.根据权利要求9所述的系统，其中开关放大器包括具有第二组开关的功率级的第二部分，并且所述线性放大器被配置为：
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述滤波器电路系统包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器在所述第一信号输出端和所述负载的第一端之间，所述第一滤波器具有第一电容器和电感器，所述第二滤波器在所述第二信号输出端和所述负载的第二端之间并且所述第二滤波器具有第二电容且不具有电感器。
15.根据权利要求9所述的系统，其中选择所述第二电容器的大小和相关的充电间隔以减少所述开关放大器的开关损耗。
16.根据权利要求9所述的系统，其中所述负载是扬声器，并且所述第一源信号和所述第二源信号是音频信号。
17.一种与具有第一信号输出端和第二信号输出端的开关放大器一起使用的方法，该方法包括：
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
19.根据权利要求17所述的方法，其中在所述第一信号输出端处提供所述第一输出信号还基于对具有前馈信号的环路滤波器输出求和，所述前馈信号基于所述第二信号输出端处的电压。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种开关放大器，其包括：
2.根据权利要求1所述的开关放大器，还包括：
3.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述pwm控制环路包括：
4.根据权利要求3所述的开关放大器，其中所述pwm控制环路包括：
5.根据权利要求4所述的开关放大器，其中所述栅极驱动器电路包括电平移位器电路。
6.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述线性放大器被配置为向所述第二源信号输入端处的输入信号施加增益，所述增益至少为100。
7.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述线性放大器被配置为钳位所述第二信号输出端处的输出信号。
8.根据权利要求1所述的开关放大器，其中所述第一信号输出端适合于经由具有第一电容器和电感器的第一滤波器耦合到负载的第一端，并且所述第二信号输出端适合于经由具有第二电容器但不具有电感器的第二滤波器来耦合到所述负载的第二端。
9.一种系统，其包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述开关放大器包括：
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述pwm控制环路被配置为：
12.根据权利要求11所述的系统，其中开关放大器包括具有第一组开关的功率级的第一部分，所述pwm控制环路包括被配置为基于所述比较...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏英来，Y·K·拉马达斯，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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