[發明專利]用于音頻放大系統中降噪的方法

有效

• 申請號: 201110268688.8
• 申請日: 2011-09-06
• 公開（公告）號: CN102984629A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 方烈義;張允超;袁廷志
• 申請（專利權）人: 昂寶電子(上海)有限公司
• 主分類號: H04R3/02
• 分類號: H04R3/02
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴

技術領域

本發明涉及集成電路。更具體地，本發明提供了用于音頻放大系統中降噪的方法。僅僅作為示例，本發明已應用于D類放大器(Class-D?amplifier)。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用范圍。

背景技術

通常，開關放大器(例如，D類放大器)是一種其中的輸出晶體管常常作為開關來工作的放大器。D類放大器被廣泛用在音頻放大中，并且相對于諸如A類、B類和AB類之類的某些線性音頻放大器類來說具有效率優勢。

圖1是示出使用D類放大器的放大系統的簡化傳統示圖。放大系統100包括調制器102、兩個晶體管104和106、電感器108、電阻器110、兩個電容器112和114，以及輸出負載116。例如，晶體管104是P溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)或者N溝道MOSFET。在另一示例中，晶體管106是N溝道MOSFET。在又一示例中，輸出負載116是揚聲器。在又一示例中，電感器108和電容器112被包括在低通濾波器中。在又一示例中，調制器102以及晶體管104和106被包括在D類放大器130中。

調制器102接收輸入音頻信號118，并產生柵極驅動信號120和122。例如，柵極驅動信號120和122相同或者不同。在又一示例中，柵極驅動信號120和122的脈沖寬度與輸入音頻信號118的幅度有關。在又一示例中，如果輸入音頻信號118的幅度恒定為零，則調制器102以50％的占空比輸出柵極驅動信號120和122。在又一示例中，如果輸入音頻信號118的幅度具有合適的正值，則調制器102以接近100％的占空比輸出柵極驅動信號120，和調制器102以接近0％的占空比輸出柵極驅動信號122。在又一示例中，如果輸入音頻信號118的幅度具有合適的負值，則調制器102以接近0％的占空比輸出柵極驅動信號120，和則調制器102以接近100％的占空比輸出柵極驅動信號122。

柵極驅動信號120和122然后分別由晶體管104和106接收。晶體管104和106作為響應產生輸出電壓信號124(例如，V_out)，并且輸出電流128(例如，I_L)。例如，柵極驅動信號120和122是邏輯控制信號，并且因此，晶體管104和106像開關那樣工作。在另一示例中，柵極驅動信號120使晶體管104導通，并且柵極驅動信號122使晶體管106截止。于是，輸出電壓信號124等于正電源電壓(例如，PVCC)。輸出電流128增大，并且能量被傳遞給輸出負載116。

在又一示例中，柵極驅動信號120使晶體管104截止，并且柵極驅動信號122使晶體管106導通。于是，輸出電壓信號124等于負電源電壓(例如，地)。輸出電流128的大小減小，或者輸出電流128的流向被反向。在又一示例中，輸出電壓信號124(例如，V_out)是具有與柵極驅動信號120或122相同占空比的脈沖信號。

包括電感器108和電容器112的低通濾波器與電阻器110和電容器114一起接收輸出電壓信號124和輸出電流128。作為響應，輸出音頻信號126被產生以驅動輸出負載116。例如，輸出音頻信號126近似等于輸入音頻信號118。

但是在一些情形中，D類放大器130會產生人耳不希望聽見的瞬態效應(例如，喀嚓聲(click)和/或砰砰聲(pop))，其通常與PWM切換的開始或停止、輸出直流(DC)的失調以及電源的瞬態效應有關。例如，如果放大系統100改變其工作模式，則D類放大器130會產生人耳不希望聽見的瞬態效應。在另一示例中，D類放大器130在對放大系統100進行加電處理或者對放大系統100進行斷電處理期間產生人耳不希望聽見的瞬態效應。在又一示例中，如果放大系統100從非靜音模式進入靜音模式時(例如，D類放大器130的增益為零)或者從靜音模式進入非靜音模式時(例如，D類放大器130的增益不是零)，則D類放大器130會產生人耳不希望聽見的瞬態效應。

圖2是示出作為放大系統100一部分的D類放大器130的某些組件的簡化傳統示圖。放大系統100包括兩個晶體管104和106、電感器108、電阻器110、兩個電容器112和114，以及輸出負載116。此外，放大系統100包括環路濾波器202、脈沖寬度調制(PWM)信號產生器204，以及邏輯和柵極驅動器206。例如，環路濾波器202、PWM信號產生器204和邏輯和柵極驅動器206被包括在調制器102中。在另一示例中，環路濾波器202、PWM信號產生器204、邏輯和柵極驅動器206以及晶體管104和106被包括在D類放大器130中。