[發明專利]數字三態D類放大器

有效

• 申請號: 201310100145.4
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103151995A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信系統和其他電子系統中的放大器領域，具體是指一種數字三態D類放大器及其應用方法。

背景技術

傳統D類放大器通常基于脈寬調制(PWM)原理設計，通道1和通道2是由變壓器獲得兩路反向的方波基頻信號輸入給功率放大器件，因為其快速的切換時間和接近軌至軌的擺幅使得這類放大器具有非常高的效率。然而這種特性又使這類放大器具有寬的輸出頻譜，實際應用時外接濾波器由于帶寬限制，對于9次以下諧波的諧波分量很難抑制，使得EMI影響巨大，在低中頻應用時影響更加明顯。因此，急需一種保證傳統D類放大器高效率的優勢，又能改善EMI問題的新型放大器。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種新型放大器，以解決目前既能保證傳統D類放大器高效率的優勢，又能改善EMI問題的需求，進一步推動通信系統和其它電子系統的發展。

本發明提供了一種數字三態D類放大器。該發明包括兩個信號通道，通道1輸出脈寬調制信號，通道2輸出基頻方波信號，兩路分別經過功率放大器件放大，合成為三態脈寬調制信號，再通過帶通濾波電路后得到基頻正弦信號。

其中，三態脈寬調制信號是根據三角函數形式的傅里葉級數組合原理，計算出9次以下諧波分量最低且空閑態最長的脈寬調制方式。并分解成脈寬調制信號和基頻方波信號，由通道1和通道2分別輸出，周期等于基頻，三種狀態分別為低，高和空閑。

通道1的脈寬調制信號由多個獨立脈沖信號組成，每個脈沖的周期等于基頻，脈寬根據系統供電電壓和抑制諧波分量程度來設置；通道2的方波信號，周期等于基頻。兩路通道的脈寬調制頻率都較低，不僅有效降低了D類放大器實現對功率放大器件的要求，同型的晶體管或者專用功率放大器芯片均可選擇。同時通道1傳輸的脈寬調制信號，其脈寬調制速率又遠高于通道2傳輸的基頻方波信號，則只需在通道1連接濾波器件，有效減少濾波器件數量，降低產品成本。并且通道1輸出連接功率放大器件的板圖布線盡可能短，在調制頻率低很多的情況下有效抑制脈寬調制信號引起的EMI問題。最終三態脈寬調制信號經過帶通濾波器則將基頻分量保留，得到基頻分量放大的正弦信號。

而且系統應用時若結合系統供電電壓檢測電路，只需調整通道1的調制脈寬，即可得到不同供電電壓下的相同功率輸出，保證了系統運行的可靠性和穩定性。

本發明在放大器技術改進時降低了功率開關上的損耗，得到更高的輸出功率效率，結合帶通濾波電路和合理板圖布線，在調制頻率低很多的情況下更有效解決了目前D類放大器的EMI問題。并且只是將三態D類放大器用數字化方式實現，避免了產品成本的提升，更相對降低了對濾波器件選型和需求的成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1為數字三態D類放大器的示意圖；

圖2為三態脈寬調制信號的示意圖；

圖3為不同三態脈寬調制信號的諧波分量示意圖；

圖4為不同供電電壓時的脈寬調制示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合本發明實施例附圖，對本發明實施例中的技術方案做進一步清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明實施例的一種，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明提供了一種數字三態D類放大器。該發明包括兩個信號通道，通道1輸出脈寬調制信號，通道2輸出基頻方波信號，兩路分別經過功率放大器件放大，合成為三態脈寬調制信號，再通過帶通濾波電路后得到基頻正弦信號，如圖1。