[發明專利]開關功率放大器和控制開關功率放大器的方法

有效

• 申請號: 200980127902.9
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN102100001A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 樸海光
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;羅延紅

技術領域

本申請基于35?U.S.C.§119(a)要求于2008年7月16日提交到韓國知識產權局的第10-2008-0069311號韓國專利申請和于2009年3月31日提交到韓國知識產權局的第10-2009-0027754號韓國專利申請的優先權，所述申請的內容通過引用全部包含于此。

本發明總體構思涉及一種開關功率放大器，更具體地說，涉及一種通過將輸入音頻信號轉換為脈寬調制(PWM)信號，從PWM信號中去除載波頻率，并調制所述PWM信號以便PWM信號具有用于功率級(power?stage)操作的新頻率，從而去除功率放大單元的非線性的功率放大器。

背景技術

A類功率放大器、B類功率放大器和AB類功率放大器通常被用作線性模擬功率放大器。這些線性模擬功率放大器具有良好線性但提供低效率，因此導致大的功率損失。為了解決這個問題，已提出了提供高效率的開關功率放大器(也被稱為D類功率放大器)。這些開關功率放大器基本上將輸入信號變為脈寬調制(PWM)信號，并使用功率開關級(power?switch?stage)來放大所述輸入信號。然而，由于功率開關級的非線性，開關功率放大器的性能會惡化。所述功率開關級的非線性使總諧波失真(THD)惡化，并產生帶外噪聲，從而使信噪比(SNR)惡化。另外，由于連接到所述開關功率放大器的功率開關級的功率單元的非線性和紋波使得在輸出信號中產生噪聲。

發明的公開

技術方案

本發明總體構思提供一種開關功率放大器以及控制所述開關功率放大器的方法，所述開關功率放大器改變輸入到功率級的脈寬調制(PWM)信號的頻率，以便去除所述開關功率放大器的非線性。

有益效果

根據本發明總體構思的實施例，輸入PWM信號被調制，以具有與最初包括在所述輸入PWM信號中的載波頻率分量不同的開關頻率，從而改善功率放大單元的頻率特性，并校正所述功率放大單元的非線性。

附圖說明

圖1是示出現有技術中的開關功率放大器的框圖；

圖2是示出現有技術中的另一開關功率放大器的框圖；

圖3是示出現有技術中的另一開關功率放大器的框圖；

圖4是示出根據本發明總體構思的示例性實施例的開關功率放大器的框圖；

圖5是根據本發明總體構思的示例性實施例的數字脈寬調制(PWM)信號產生單元的框圖；

圖6是示出根據本發明總體構思的示例性實施例的模擬PWM信號產生單元的框圖；

圖7A至圖7D是示出在圖4中示出的開關功率放大器中執行的信號處理的過程的參考圖；

圖8是更加詳細地示出在圖4中示出的開關功率放大器的一部分的電路圖；

圖9是示出包括在圖4中示出的開關功率放大器中的功率放大單元和解調濾波單元的示例性實施例的電路圖；以及

圖10是根據本發明總體構思的示例性實施例的控制開關功率放大器的方法的流程圖。

最佳方式

本發明總體構思的示例性實施例提供一種開關功率放大器，所述開關功率放大器包括：脈寬調制(PWM)信號產生單元，用于將輸入音頻信號轉換為具有預定載波頻率的PWM信號；校正單元，用于對包括在所述PWM信號中的音頻信號與負反饋輸出音頻信號之間的差進行校正，以產生校正后的PWM信號；低通濾波器，用于從校正后的PWM信號中去除高頻分量；頻率調制單元，用于調制校正后的PWM信號，以便校正后的PWM信號具有與輸入PWM信號的載波頻率不同的開關頻率；功率放大單元，用于放大調制的PWM信號的功率。

本發明總體構思的示例性實施例提供一種開關功率放大器，所述開關功率放大器包括數字信號產生單元，用于將輸入的脈沖編碼調制(PCM)信號轉換為脈寬調制(PWM)信號，所述數字信號產生單元包括：上采樣單元，用于對輸入PCM信號進行上采樣；樣本變換單元，用于將上采樣后的輸入PCM信號變換為具有載波頻率的變換后的PCM信號；噪聲整形單元，用于從可聽頻帶(audible?band)中去除所述變換后的PCM信號的量化噪聲分量；PWM單元，用于將所述變換后的PCM信號轉換為具有載波頻率的PWM信號。

所述數字信號產生單元還可包括：頻率調制單元，用于從所述PWM信號中去除載波頻率，并用于向所述PWM信號加入開關頻率；放大器，用于在所述開關頻率放大所述PWM信號的功率。