一种音频放大器开启控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种音频放大器开启控制电路，它包括均具有一个控制端和两个信号端的第一至第四开关管、第一、第二分压网络、一比较器、一电流镜、一电流源和一电容，其中，所述第一开关管的一个信号端与一外部电源连接，另一个信号端与所述第一分压网络连接至地，所述第二开关管的一个信号端与所述外部电源连接，另一个信号端与所述第二分压网络连接至地，所述第一、第二开关管的控制端相连，并接收一外部使能信号。本实用新型专利技术可以方便地实现对AB类音频放大器开启过程的控制，并有效的减小AB类音频放大器在开启时产生的瞬态噪声。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路，尤其涉及一种音频放大器开启控制电路。
技术介绍
如图1所示，单端输入双端输出的伪差分桥接模式(BTL)是一种广泛应用于AB类音频功率放大器电路的系统架构。相比于其它的系统架构，BTL的优点是输出功率大，且具有较好的共模噪声抑制能力。然而，在单电源系统中，运放PA的输入直流工作点一般为电源电压VDD的一半， 它是通过电阻分压网络1’，即电阻R1’、R2’及旁路电容Cb实现的，这就要求输入音频信号 Audio h需要通过一个隔直电容Ci加载到运放PA的输入端。然而，由于旁路电容Cb和隔直电容Ci的存在，会导致在放大器电路在开启过程中由于旁路电容Cb和隔直电容Ci充电速率的不同而在电路输出端产生一瞬时的电压脉冲，当这种瞬时电压脉冲大于15mV时，音频系统就会产生类似“噼”、“啪”的开启噪声。如图2所示，通常，解决上述问题的方法是在放大器电路开启时先通过一开关M将第一级运放PAl的输入、输出端短接，构成一电压跟随器，再通过一个开启控制电路2’来精确控制旁路电容Cb的充电过程和上述开关M的关断过程，以此实现在音频放大器初始化过程中，正向输出端和负向输出端电压能够同步缓慢的提升到约电源电压一半附近，这样就可以尽可能减小音频放大器在开启过程中输出端瞬时电压脉冲的大小，避免出现“噼”、 “啪”声。然而，上述这种精确控制的过程往往比较复杂，需要例如电流源、电压比较器、计数器等较多的硬件资源，还需要严格的时序控制。因此，如何以较低成本及较简单的控制方式来完成音频放大器电路的启动，尽量减小输出瞬态噪声，是业内人士急需解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术旨在提供一种音频放大器开启控制电路，以达到在消耗较少硬件资源的条件下，有效减小AB类音频功率放大器开启时的瞬态噪声的目的。本技术所述的一种音频放大器开启控制电路，它包括均具有一个控制端和两个信号端的第一至第四开关管、第一、第二分压网络、一比较器、一电流镜、一电流源和一电容，其中，所述第一开关管的一个信号端与一外部电源连接，另一个信号端与所述第一分压网络连接至地，所述第二开关管的一个信号端与所述外部电源连接，另一个信号端与所述第二分压网络连接至地，所述第一、第二开关管的控制端相连，并接收一外部使能信号；所述第一、第二分压网络的输出端分别连接到所述比较器的正向输入端和反向输入端，且该比较器的输出端分别连接到所述第三、第四开关管的控制端；所述第三开关管的一个信号端与所述外部电源连接，另一个信号端与所述第四开关管的一个信号端连接，该第四开关管的另一个信号端与所述电流镜连接至地，且所述第三、第四开关管的相连端输出一控制信号；所述电流源的输入端与所述外部电源连接，输出端与所述电流镜连接至地；所述电容的一端连接在所述第三、第四开关管的相连端，另一端接地。在上述的音频放大器开启控制电路中，所述第一分压网络包括依次串联在所述第一开关管与地之间的第一电阻和第二电阻，且所述比较器的正向输入端连接在该第一、第二电阻之间；所述第二分压网络包括依次串联在所述第二开关管与地之间的第三电阻和第四电阻，且所述比较器的反向输入端连接在该第三、第四电阻之间；所述电流镜包括第一 MOS管和第二 MOS管，其中，所述第一 MOS管的漏极与第四开关管连接，其源极接地，其栅极分别与所述第二 MOS管的栅极和漏极连接，且该第二 MOS管的漏极与所述电流源连接，其源极接地。在上述的音频放大器开启控制电路中，所述第一电阻和第二电阻的电阻值相同， 所述第三电阻和第四电阻的电阻值相同。在上述的音频放大器开启控制电路中，所述的第一至第四开关管分别为一个MOS 器件，且所述MOS器件的栅极为控制端，其源极和漏极均为信号端。在上述的音频放大器开启控制电路中，所述第一至第三开关管的源极与所述外部电源连接，所述第四开关管的源极与所述第一 MOS管的漏极连接。在上述的音频放大器开启控制电路中，所述第一至第三开关管为PMOS管，所述第四开关管和第一、第二 MOS管为NMOS管。由于采用了上述的技术解决方案，本技术通过采用第一分压网络与外接音频放大器中的旁路电容构成该旁路电容的充放电回路，以实现对旁路电容充电过程的精确控制，并将该第一分压网络连接至比较器的正向输入端，同时通过第二分压网络向比较器的反相输入端提供一个参考电平，利用比较器内建输入失调电压的特性，即在其正向输入端电压略小于但接近于反向输入端电压时，其输出端的电平就发生翻转，因此，只需将经由此比较器处理后最终输出的控制信号输送至外接音频放大器中第一级运放上的开关，即可实现对该开关导通和关断过程的精确控制；综上所述，本技术可以方便地实现对AB类音频放大器开启过程的控制，并有效的减小AB类音频放大器在开启时产生的瞬态噪声。本技术可以应用于任何AB类音频放大器电路中，尤其是应用于一些低成本的音频放大器电路中。附图说明图1是常用的伪差分桥接模式音频放大器的结构示意图；图2是具有抑制音频放大器开启瞬态噪声作用的电路原理图；图3是本技术一种音频放大器开启控制电路的结构示意图；图4是本技术一种音频放大器开启控制电路的工作波形图。具体实施方式以下结合附图，对本技术的具体实施例进行详细说明。如图3所示，本技术，即一种音频放大器开启控制电路，它包括均具有一个控制端和两个信号端的第一至第四开关管PI、P2、P3、Ni、第一、第二分压网络1、2、一比较器 Al、一电流镜3、一电流源Iref和一电容Ce，其中，第一至第四开关管Pl、P2、P3、m分别为一个MOS器件，且它们的栅极为控制端，其源极和漏极均为信号端。第一开关管Pl的源极与一外部电源VDD连接，其漏极与第一分压网络1接至地 GND ；第二开关管P2的源极与外部电源VDD连接，其漏极与第二分压网络2连接至地，第一、 第二开关管P1、P2的栅极相连，并接收一外部使能信号SD ；第一分压网络1包括依次串联在第一开关管Pl与地GND之间的第一电阻Rl和第二电阻R2，且第一电阻Rl和第二电阻R2的电阻值相同；第二分压网络2包括依次串联在第二开关管P2与地GND之间的第三电阻R3和第四电阻R3，且第三电阻R3和第四电阻R4 的电阻值相同；比较器Al的正向输入端连接在该第一、第二电阻Rl、R2之间，其反向输入端连接在该第三、第四电阻R3、R4之间，其输出端分别连接到第三、第四开关管P3、m的栅极；第三开关管P3的源极与外部电源VDD连接，其漏极与第四开关管m的漏极连接， 该第四开关管W的源极与电流镜3连接至地GND，且第三、第四开关管P3、m的相连端输出一控制信号ENB ；电流镜Iref包括第一 MOS管N2和第二 MOS管N3，其中，第一 MOS管N2的漏极与第四开关管M连接，其源极接地GND，其栅极分别与第二 MOS管N3的栅极和漏极连接，且该第二 MOS管N3的漏极与电流源Iref的输出端连接，其源极接地GND，电流源Iref的输入端与外部电源VDD连接；电容Ce的一端连接在第三、第四开关管P3、P4的相连端，另一端接地GND。本技术中，第一至第三开关管Pl至P3为PMOS管，第四开关管附和第一、第二 MOS 管 N2、N3 为 NMOS 管。请结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种音频放大器开启控制电路，其特征在于，所述控制电路包括均具有一个控制端和两个信号端的第一至第四开关管、第一、第二分压网络、一比较器、一电流镜、一电流源和一电容，其中，所述第一开关管的一个信号端与一外部电源连接，另一个信号端与所述第一分压网络连接至地，所述第二开关管的一个信号端与所述外部电源连接，另一个信号端与所述第二分压网络连接至地，所述第一、第二开关管的控制端相连，并接收一外部使能信号；所述第一、第二分压网络的输出端分别连接到所述比较器的正向输入端和反向输入端，且该比较器的输出端分别连接到所述第三、第四开关管的控制端；所述第三开关管的一个信号端与所述外部电源连接，另一个信号端与所述第四开关管的一个信号端连接，该第四开关管的另一个信号端与所述电流镜连接至地，且所述第三、第四开关管的相连端输出一控制信号；所述电流源的输入端与所述外部电源连接，输出端与所述电流镜连接至地；所述电容的一端连接在所述第三、第四开关管的相连端，另一端接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶园林，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31