[實用新型]新型數字輸入功率放大器

無效

• 申請號: 201020169949.1
• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號: CN201797488U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 李文昌;于廷江;黃國輝;向本才
• 申請（專利權）人: 成都成電硅海科技股份有限公司
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217;H03F1/26
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 劉勛

技術領域

本實用新型涉及電子技術，特別涉及集成電路技術。?

背景技術

D類功率放大器也稱PWM(脈沖寬度調制)放大器，可用于放大音頻信號。現有技術的D類功率放大器通常包含積分器和比較器，積分器的輸出與振蕩器輸出的鋸齒波或三角波比較，輸出PWM波，如圖1所示。D類放大器采用模擬電壓信號輸入，通常易受噪聲干擾。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種克服輸入噪聲、結構簡單的D類放大器。?

本實用新型解決所述技術問題采用的技術方案是，新型數字輸入功率放大器，包含積分器、比較器、輸出級、濾波器，積分器的輸出端接比較器的反向輸入端，比較器的輸出端通過輸出級反饋到積分器的輸入端，其特征在于，所述積分器的輸入端和系統輸入端之間有數控電流源，積分器的輸入端還與時鐘輸入電路的輸出端連接，時鐘輸入電路設置有時鐘信號輸入端；比較器的正向輸入端接地。?

所述時鐘輸入電路可采用跨導放大器，也可為一個簡單的電阻。?

本實用新型的有益效果是，解決了現有技術的輸入噪聲問題，其內部數字模擬轉換器采用電流模式輸出，不同于現有系統方案中采用的電壓模式數字模擬轉換器，輸出直接接到放大器的模擬電壓信號輸入端。本實用新型采用數字輸入，在應用時更加簡單，不需要外接數模轉換器。信號在傳輸時也不會受到影響。內部采用電流模式。電流模式相比電壓模式，對噪聲的干擾不敏感。本實用新型不包含方波或鋸齒波發生電路，結構更加緊湊，實現成本也更低。?

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。?

附圖說明

圖1是現有技術的電路圖。?

圖2是本實用新型的電路圖。?

圖3為數字控制電流源的一種實施例的電路圖。?

具體實施方式

參見圖2。?

本實用新型的D類功率放大器包含了數字控制電流源、積分器、比較器和輸出級。數字控制電流源將輸入的數字信號轉換為電流輸出給積分器。積分的輸出與一個直流電壓比較，輸出PWM信號。此PWM信號經過輸出驅動以及濾波后驅動負載。本實用新型提出的D類功率放大器包含一個從PWM信號輸出端到積分器輸入端的反饋通路。?

具體的說，D類功率放大器包含積分器20、比較器2、輸出級3、濾波器4，積分器20的輸出端接比較器2的反向輸入端，比較器2的輸出端通過輸出級3反饋到積分器20的輸入端，所述積分器20的輸入端和系統輸入端之間有數控電流源6，積分器20的輸入端還與時鐘輸入電路的輸出端連接，時鐘輸入電路設置有時鐘信號輸入端；比較器2的正向輸入端接地。?

所述時鐘輸入電路可采用跨導放大器，也可為一個簡單的電阻。?

更具體的，電路由數控電流源6、積分器20、比較器2、輸出級3構成。數控電流源6的輸入端為系統的輸入端Din，輸出端接到運算放大器1的反向輸入端。數控電流源6通常為電流輸出模式的數模轉換器。積分器20由運算放大器1和電容8構成。電容8連接運算放大器1的輸出端和反向輸入端。運算放大器1的正向輸入端接直流電平。運算放大器1的輸出，即積分器20的輸出，接比較器2的輸入端。比較器2的另一個輸入端接直流電平。比較器2的的輸出接輸?出級3。輸出級3為開關輸出級，同時包括開關輸出級的驅動電路。輸出級3的輸出端為功率放大器的輸出端OUTPUT。輸出端OUTPUT連接到濾波器4的端口。濾波器4的另一個端口連接到負載5。負載5通常為一個根據流過其自身電流來發出聲音的喇叭。?

放大器電路包含一個時鐘輸入電路，將時鐘輸入Cin接入積分器20。此輸入電路可以是一個跨導放大器，也可以是一個簡單的電阻。本實用新型的放大器電路包含一個反饋通路，將放大器的輸出反饋到積分器的輸入。例如，電阻9連接輸出OUTPUT和積分器20的輸入。?

本實用新型的放大器電路不包含方波或鋸齒波發生電路，電路中也不包含方波或鋸齒波信號。比較器2的正向輸入接直流電平。數字輸入信號不需要轉換為電壓信號。本實用新型不包含前置放大器來避免電壓信號受到干擾，因為本實用新型沒有易受干擾的電壓信號。同樣，也不包含電阻或跨導放大器將電壓信號轉換為電流信號。?

圖2為一種單端具體實現電路，本實用新型也同時適用于差分信號實現。差分實現時，電流源6采用差分輸出即可。電流輸出形式的數模轉換器，天然就是差分輸出的，采用差分形式，不會對電流源6的設計造成特殊的困難。?

圖3為數字控制電流源的一種實施例，電流模式輸出DAC可以視做數字控制電流源。不同的數字輸入Din(Din1、Din2...Dinn)對應輸出端口Iout輸出不同大小的電流。?