[發明專利]D類放大器

有效

• 申請號: 201110033163.6
• 申請日: 2011-01-30
• 公開（公告）號: CN102122923A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 張振浩
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術有限公司
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及D類放大器，特別是指一種具備模擬輸出級的D類放大器。

背景技術

D類放大器由于采用數字開關輸出的拓撲結構，相比線性放大器，在效率上有很大的優勢，隨著手機等數字便攜式設備的發展，越來越受到關注。

請參閱圖1，圖1為現有技術的具有數字輸出級的D類放大器的電路結構示意圖。輸入音頻信號119經過由輸入電阻R111、反饋電阻R110、積分電容C112、放大器113組成的積分器后產生積分信號121，積分信號121通過比較器109與三角波信號114進行比較產生脈寬調制信號116，脈寬調制信號116經過數字輸出級120放大，并通過反饋電阻R110的反饋調節，產生具有功率驅動能力的輸出信號103，并最終輸出給喇叭126工作。

數字輸出級的工作原理如下：脈寬調制信號116進入數字輸出級120后，先進入死區設置電路107，產生兩路帶有死區時間的數字信號122、123，這兩路數字信號123、122分別在數字柵極驅動電路104、105中，經過多級反相器106的逐級放大，產生數字柵極驅動信號117、118分別控制輸出功率管(N型場效應管N100、P型場效應管P101)，產生具有功率驅動能力的輸出信號103，數字柵極驅動信號117、118帶有死區時間，保證輸出功率管(N型場效應管N100、P型場效應管P101)在開關切換時不會發生直通漏電。

采用數字輸出級的D類放大器，輸出為方形波，邊沿陡峭，邊沿變化只有幾個納秒，帶來了嚴重的高頻電磁干擾(Electromagnetic?Interference，簡稱EMI)問題，其EMI頻段主要集中在幾十MHz到1GHz的頻段內，便攜式設備中經常使用的調頻收音機，模擬電視，GSM射頻等頻段都會受到影響，因此在設計時需要特別關注，還需要磁珠124和電容125來降低EMI的影響，這也是D類放大器發展過程中的主要障礙。

因此，為了克服上訴缺點，就非常有必要對采用數字輸出級的D類放大器進行改進。

發明內容

本發明解決的問題是，提供一種D類放大器，降低輸出信號的高頻EMI干擾，無須采用磁珠和電容即可達到傳統D類放大器帶磁珠和電容的效果。

為解決上述問題，本發明提供一種D類放大器，包括：

積分器，用以接收輸入信號和輸出反饋信號并產生積分信號；

比較器，用以接收三角波信號與所述積分信號，進行比較并產生脈寬調制信號；

第一柵極驅動器，用以接收微分信號和所述脈寬調制信號，產生第一驅動信號；

第二柵極驅動器，用以接收微分信號和所述脈寬調制信號，產生第二驅動信號；

P型場效應管和N型場效應管，所述P型場效應管的源極接電源，所述N型場效應管的源極接地，所述P型場效應管的柵極接收所述第一驅動信號，所述N型場效應管的柵極接收所述第二驅動信號，所述P型場效應管和所述N型場效應管的漏極相連并產生輸出信號；

微分反饋控制電路，用以接收所述輸出信號，產生所述微分信號；

其中，當所述輸出信號變化時，所述微分信號相應產生變化值，所述第一、第二柵極驅動器受控于所述變化值，進而控制所述第一、第二驅動信號，減緩所述輸出信號的變化。

可選的，所述微分反饋控制電路包括放大器、微分電容及微分電阻；所述放大器正端接入正端電壓；所述放大器負端通過所述微分電容接入所述輸出信號；所述放大器負端與輸出端間連接所述微分電阻；所述放大器的輸出端輸出所述微分信號。

可選的，所述微分反饋控制電路接收的所述輸出信號在上升沿時，輸出的微分信號為第一變化值微分信號；所述微分反饋控制電路接收的所述輸出信號在下降沿時，輸出的微分信號為第二變化值微分信號。

可選的，所述第一柵極驅動器包括：第一壓控電流源，包括二產生壓差的輸入端和一輸出端，其中一輸入端接電源，另一輸入端接收所述微分信號；第二壓控電流源，包括二產生壓差的輸入端和輸出端，其中一輸入端接地，另一輸入端接收所述微分信號；第一選擇開關，接收所述脈寬調制信號作為控制信號，選擇連接所述第一壓控電流源或所述第二壓控電流源的輸出端，并由所選的壓控電流源的輸出端產生所述第一驅動信號。

可選的，當所述脈寬調制信號為低電平時，所述第一選擇開關選擇所述第一壓控電流源產生所述第一驅動信號，所述第一驅動信號為充電電流信號；當所述脈寬調制信號為高電平時，所述第一選擇開關選擇所述第二壓控電流源產生所述第一驅動信號，所述第一驅動信號為放電電流信號。