一种具有提高的功率效率以及低ＥＭＩ的Ｇ类耳机放大器电路。其可以使用自动信号电平检测器来检测输入信号的信号电平以及因此确定耳机放大器的正和负电源。电压发生器可以生成处于多个幅值阶跃的差分输出电压对，并且向耳机放大器提供具有由自动信号电平检测器所确定的幅值的一对。作为结果，根据输入信号电平偏置耳机放大器，并且多个电压轨可以提高功率效率并且避免削波。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耳机放大器电路背景信息本专利技术总体上涉及放大器电路，并且更具体地涉及便携式电子设备中的耳机放大器电路。在诸如便携式CD播放器和MP3播放器的便携式电子设备中，通过耳机放大器放大音频信号。通常由两个电源外部地偏置耳机放大器以精确地呈现输入信号。然而，便携式电子设备通常使用单个电源(例如，电池)作为唯一的电源。在图1所示的现有技术耳机放大器电路中，耳机放大器101和102的正电源端耦接至正电源VDD并且，它们的负电源端耦接至地，并且因此被偏置在半轨(VDD/2)处。由于放大器101和102的输出处于相对于地更高的DC电压，因此需要相对大的电容器103和104来防止高电流流经耳机。这类大的电容器使得便携式电子设备的小型化困难。在图2所示的另一种现有技术耳机放大器电路中，放大器201和202的正电源端耦接至VDD，它们的负电源端耦接至-VDD，并且被偏置在地(0伏)电势上。尽管避免了大的DC阻隔电容器，但图2所示的放大器电路为AB类放大器，并且具有低功率效率。另一种现有技术方案是使用D类放大器，其具有比AB类放大器更好的功率效率， 但具有高EMI (电磁干扰)，这可能是个问题。因此，可能期望提供可以有助于节电并且避免音频削波的耳机放大器电路。 附图说明为了能够理解本专利技术的特征，下面描述了多个附图。然而，注意到附图仅仅例示了本专利技术的具体实施例并且因此不被认为是对本专利技术范围的限制，因为本专利技术可以包含其它等效实施例。图1例示了现有技术耳机放大器电路。图2例示了另一种现有技术耳机放大器电路。图3例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器电路。图4A例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器的两幅值阶跃电源的波形。图4B例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器的三幅值阶跃电源的波形。图5例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器电路。图6例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器电路中使用电荷泵的架构。图7例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器电路中使用的电荷泵的有限状态机(FSM)。图8A-图8C例示了根据本专利技术一个实施例的处于各种运行状态的电荷泵的电路图。图9例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器电路中使用的电荷泵的有限状态机(FSM)。图IOA-图IOC例示了根据本专利技术一个实施例的处于各种运行状态的电荷泵的电路图。图11例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器。图12例示了根据本专利技术一个实施例的信号电平检测器的响应速度控制器。图13是根据本专利技术一个实施例的对耳机放大器供电的方法的流程图。具体实施例方式本专利技术的实施例提供具有提高的功率效率以及低EMI的G类耳机放大器电路。实施例可以使用自动信号电平检测器来检测输入信号的信号电平以及动态地调整耳机放大器的正和负电源。电压发生器可以生成可变幅值的多对差分输出电压，并且向耳机放大器提供由自动信号电平检测器所确定的幅值。作为结果，耳机放大器接收处于与输入信号电平对应的电压电平的电源，这可以提高功率效率并且避免信号削波。图3例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器电路。电路300包括自动信号电平检测器302、电压发生器303和一对放大器304、305。电平检测器302可以比较将要被放大的输入信号和一个或更多个电压阈值并且可以导致电压发生器303响应于该比较而动态地调整输出电压VPOS和VNEG。输出电压VPOS和VNEG可以作为电源被输入至放大器 304、305。以这种方式，电路300将放大器304、305的电源调整至与输入信号的幅值匹配并且节省能量的电平。具体地，耳机放大器电路可以在节点1耦接电源VDD，并且可以经由电容器Cl接收左输入信号以及经由电容器C2接收右输入信号。自动信号电平检测器302可以比较输入信号和阈值VTH，并且针对输入信号，选择目标(或者基准)正电源VREFP和目标负电源 VREFN (VREFP = -VREFN)。在一个实施例中，自动信号电平检测器302可以将左输入信号和右输入信号中较高的一个与阈值VTHl进行比较，并且确定正和负目标电源的幅值。在一个实施例中，自动信号电平检测器302可以比较(多个)输入信号和多个阈值；可以在存储器中存储与阈值和它们对应的正和负电源有关的数据，并且自动信号电平检测器302可以针对阈值和目标值而访问存储器。电压发生器303可以具有生成至少两幅值阶跃的正电压输出VPOS和负电压输出 VNEG的能力，并且可以用自动信号电平检测器302所确定的幅值阶跃的电压来偏置耳机放大器304和305。耳机放大器304可以接收左输入信号并且耳机放大器305可以接收右输入信号。 它们的第二输入可以耦接至公共地并且它们的输出可以分别耦接至左耳机扬声器和右耳机扬声器(共同地由负载301表示)。耳机可以是能在耳朵内容纳或者围绕耳朵的任何听音装置。图4A例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器的两幅值阶跃电源的示例波形。自动信号电平检测器302可以比较输入信号和阈值VTH1。当输入信号的幅值不超过阈值VTHl时，电压发生器303可以工作于第一模式或电压幅值阶跃，从而VPOS = Vl并且 VNEG = -VI，其中0 < Vl < VDD0当输入信号的幅值超过阈值VTHl时，电压发生器303可以工作于第二模式或电压幅值阶跃，从而VPOS = V2并且VNEG = -V2，其中V2 > VI。在一个实施例中，Vl = VTH1，并且V2 = VDD。图4B例示了根据本专利技术一个实施例的耳机放大器的三幅值阶跃电源的波形。自动信号电平检测器302可以比较输入信号和第二阈值VTH2及第三VTH3，其中0 < VTH2<VTH3。当输入信号的幅值不超过阈值VTH2时，电压发生器303可以工作于第三模式或电压幅值阶跃，从而VPOS = V3并且VNEG = -V3，其中0 < V3 < VDD0当输入信号的幅值位于VTH2和VTH3之间时，电压发生器303可以工作于第四模式或电压幅值阶跃，从而VPOS =V4并且VNEG = -V4，其中0 < V3 < V4 < VDD。当输入信号的幅值超过阈值VTH3时，电压发生器303可以工作于第五模式或电压幅值阶跃，从而VPOS = V5并且VNEG = -V5，其中 0 < V3 < V4 < V5 < VDD。在一个实施例中，V3 = VTH2,V4 = VTH3,并且 V5 = VDD。耳机放大器电路可以具有必要多的电压幅值阶跃。在图5所示的实施例中，电压发生器可以是电荷泵503。振荡器5031可以向控制逻辑5032提供振荡信号，控制逻辑可以直接地或者从自动信号电平检测器302间接地接收目标正电源VREFP和目标负电源VREFN。驱动块5033可以配置开关块5034中开关的状态， 从而电荷泵503可以保证其输出VPOS接近VREFP，并且其输出VNEG接近VREFN。图6更加详细地例示了图5中电荷泵的架构。电荷泵可以在端子CPVDD处接收输入电压VDD并且分别在输出端子603和604处输出正电压VPOS和负电压VNEG。根据自动信号电平检测器302所作出的确定，电压VPOS和VNEG处于两幅值阶跃，例如，如果输入信号的幅值不超过阈值VTHl 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种放大器电路，包含：信号电平检测器，比较输入信号和第一阈值，在所述输入信号超过所述第一阈值时提供第一控制信号，并且在所述输入信号不超过所述第一阈值时提供第二控制信号；电压发生器，耦接至所述信号电平检测器，在接收所述第一控制信号时生成处于第一幅值的正输出电压，并且在接收所述第二控制信号时生成处于第二幅值的正输出电压；以及放大器，在正电源端从所述电压发生器接收所述正输出电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶菁华，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：US
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