[發(fā)明專利]適于無線應(yīng)用的AB類音頻放大器中輸出級的切換方法和拓撲

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580046640.5
• 申請日: 2005-12-15
• 公開（公告）號: CN101103505A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·吉爾伯特
• 申請（專利權(quán)）人: 愛特梅爾股份有限公司
• 主分類號: H02B1/00
• 分類號: H02B1/00;H03F21/00
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陳煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適用于無線電話和手持式設(shè)備的音頻放大器電路。

技術(shù)背景

無線蜂窩式電話和手持式設(shè)備的許多制造商都在他們的電話產(chǎn)品中支持手持和免提的功能。在便攜式蜂窩式電話中通常使用外接插入式耳機和話筒。支持手持終端揚聲器和插入式耳機的無線蜂窩式電話通常包括兩個單獨的放大器。因為手持揚聲器和插入式耳機必須單獨工作并且具有不同的負載，所以通常需要兩個放大器。例如，手持終端揚聲器的負載可以是8歐姆，而耳機負載可以是32歐姆。

在使用外接插入式耳機/話筒的正常操作中，當(dāng)使用外接插入式耳機/話筒時，就關(guān)閉手持終端話筒和揚聲器。由于使用手持話筒和使用插入式耳機的功能是分別使用的，因此在一個放大器運行時另一個放大器保持不工作。通常很難只使用單個放大器，因為兩個負載不能永久并聯(lián)連接。負載必須單獨工作；在放大器輸出和負載之間使用外接開關(guān)會降低音頻質(zhì)量或者增加失真。

圖1示出了支持手持終端揚聲器和外接插入式耳機的開關(guān)選擇電路和放大器的典型現(xiàn)有技術(shù)配置。選擇開關(guān)10將音頻輸入信號20路由到揚聲器放大器電路30或者耳機放大器電路40。放大器電路30和40通常包括一個用于驅(qū)動揚聲器或者負載的輸出放大級32、42和一個前置放大器級33、43。放大器電路30、40通常包括反饋環(huán)路31、41，用于減小畸變和提高音頻質(zhì)量。

例如，在授予Kim等人的題為“用于控制便攜式無線終端中的內(nèi)裝式耳機-話筒連接的器件(Device?for?Controlling?the?Connection?of?a?Built-In?TypeEar-Microphone?for?Portable?Radio?Terminal)”的美國專利No.6,396,087中，連接到揚聲器放大器的音頻處理路徑可切換到另一個用于驅(qū)動免提耳機的獨立放大器。然而，Kim所提供的技術(shù)方案仍存在著下列的一個或多個缺陷：使用兩個分開單獨的放大器，包括用于手持終端揚聲器和插入式耳機的前置放大器和輸出放大器，這就在無線蜂窩式電話電路中引入了冗余，額外增加了成本，增加了蜂窩式電話的大小和重量，并增加了功耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個示例性實施例提供了一種可單獨選擇的音頻放大器輸出級，它僅使用單個前置放大器級(單個內(nèi)核放大器或者單個驅(qū)動級)。前置放大器輸出可在不降低輸出信號性能的情況下選擇性地與多個音頻放大器輸出級之一相耦合。開關(guān)電路或者開關(guān)方法選擇性地將前置放大器級的輸出與選定放大器輸出級相耦合，并且也在選定放大器輸出級和前置放大器級之間耦合反饋信號。耦合電路或者耦合方法可同時采用反饋環(huán)路或者在耦合方法中采用延遲將前置放大器級與選定輸出級相耦合。

在一個實施例中，可實現(xiàn)一種專用的集成電路，該集成電路在硅片大小上大約可減小30％。本發(fā)明可用于許多類型的通信設(shè)備和音頻設(shè)備。

本發(fā)明的其它優(yōu)點包括去除了冗余的前置放大器或者驅(qū)動電路，從而減小蜂窩式電話的大小和重量，并降低了總功耗。

附圖的簡要說明

圖1是具有雙放大器的現(xiàn)有技術(shù)電話電路的框圖。

圖2是具有單個內(nèi)核前置放大器或者驅(qū)動電路的示例性電路的框圖。

圖3是圖2的示例性放大器輸出級和選擇器件的電路圖。

圖4是適于控制圖3中電路的示例性控制和時序圖。

圖5是適于控制圖3中電路的示例性數(shù)字控制和時序電路。

圖6是另一種適于控制圖3中電路的示例性控制和時序圖。

具體實施方式

本發(fā)明使用選擇性地耦合到多個放大器輸出級之一的單個前置放大器(放大器內(nèi)核或者驅(qū)動電路)。例如，第一輸出級可驅(qū)動8歐姆負載，而第二輸出級可驅(qū)動32歐姆負載。選擇或開關(guān)電路也可耦合或者切換與選定輸出級相對應(yīng)的反饋環(huán)路，從而使得放大器的整體性能不會下降。

本發(fā)明的一種典型應(yīng)用是在無線設(shè)備或者蜂窩式電話中用于放大音頻信號并驅(qū)動音頻傳感器，諸如揚聲器或者耳機。然而，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員容易顯而易見的，本發(fā)明也可應(yīng)用于其它產(chǎn)品領(lǐng)域，用于放大音頻信號、其它模擬信號或者包括載波信號的非模擬信號。

參看圖2，示例性音頻放大器電路100包括前置放大器110級(放大器內(nèi)核或者驅(qū)動電路)，它具有可以是差分輸入的音頻輸入112。通常，前置放大器100級提供電壓增益。然而，前置放大器11可包括單個或者多個放大級，用于例如放大電流和/或電壓。一般來說，音頻輸入112經(jīng)由輸入電阻器130、131與前置放大器輸入132、133相耦合。