[發明專利]一種D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器

無效

• 申請號: 201310276502.2
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103346745A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 趙野;周玉梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H04R3/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種輸入級全差分運算放大器，尤其涉及一種D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器。

背景技術

D類音頻功率放大器最大的優勢在于其轉換效率很高，理論上可以達到100%，而實際效率也可以達到85%以上。D類音頻功率放大器系統一般采用全差分運算放大器做為輸入級。前置全差分運算放大器的功能是調節整個芯片的增益，要求能夠得到盡可能大的線性度和盡可能低的噪聲。D類音頻功率放大器啟動或靜音時,輸入級全差分運算放大器工作在關斷狀態。

如圖1所示，現有技術中的D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器包含有放大電路、數字傳輸門控制比較器、數字傳輸門、輸入電阻和反饋電阻。在D類音頻功率放大器啟動或靜音時，數字傳輸門導通，運算放大器工作在關斷狀態。但是，數字傳輸門導通和關斷時，運算放大器的輸出端產生高頻、大幅度的紋波，最終在D類功率放大器的輸出端產生噪聲，特別是放大器啟動時的‘click?and?pop’噪聲以及靜音時吱吱的底噪聲。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器以克服上述缺陷。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器，以降低現有技術中的D類音頻功率放大器由于輸入級全差分運算放大器中的數字傳輸門導通或關斷而導致輸出的噪聲，同時加快放大器啟動到正常所需的工作點的速度，大大降低放大器啟動時的‘click?and?pop’噪聲以及靜音時吱吱的底噪聲。

為實現上述目的，本發明提供了一種D類音頻功率放大器輸入級全差分運算放大器，包括第一輸入電阻、第二輸入電阻、第一反饋電阻、第二反饋電阻、放大電路、第一數字傳輸門、第二數字傳輸門、數字傳輸門控制比較器，其中，還包括單位增益負反饋電路、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關、第六開關、開關控制比較器和反相器；其中，輸入信號INP和INN分別通過所述第一輸入電阻和第二輸入電阻連接到所述第一開關和第三開關的一端，所述第一開關和第三開關的另一端分別連接到所述放大電路的正負輸入端，所述放大電路的正負輸出端分別通過所述第二開關和第四開關連接到輸出端VON和VOP；所述第一數字傳輸門和第二數字傳輸門的一端分別連接到所述放大電路的正負輸入端，另一端分別通過所述第一反饋電阻和第二反饋電阻連接到所述第二開關和第四開關的一端；共模電平連接到所述放大電路，同時也連接到所述第五開關的一端，所述第五開關的另一端連接到所述單位增益負反饋電路的正輸入端，所述單位增益負反饋電路的負輸入端與輸出端相連接后再連接到所述第六開關的一端，第六開關的另一端分別連接到輸出信號VOP和VON；所述開關控制比較器和數字傳輸門控制比較器的正輸入端均與控制信號Von相連接，負輸入端分別連接所述開關控制比較器的輸入參考電平和所述數字傳輸門比較器的輸入參考電平；所述開關控制比較器的輸出端連接到所述反相器的輸入端；所述數字傳輸門控制比較器與所述第一數字傳輸門和第二數字傳輸門連接。

根據上述的D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器，其中，所述開關控制比較器和數字傳輸門控制比較器分別輸出控制信號控制所述第一開關、第二開關、第三開關、第四開關和所述第一數字傳輸門和第二數字傳輸門。

根據上述的D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器，其中，所述反相器輸出控制信號控制所述第五開關和第六開關。

根據上述的D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器，其中，所述數字傳輸門控制比較器的輸出信號輸入所述第一數字傳輸門和第二數字傳輸門的控制端。

根據上述的D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器，其中，所述開關控制比較器的參考電平高于所述數字傳輸門控制比較器的參考電平。

根據上述的D類音頻功率放大器的輸入級全差分運算放大器，其中，在放大器啟動或靜音時，所述輸入控制信號Von低于所述開關控制比較器的輸入參考電平時，所述開關控制比較器輸出低電平，所述第五開關和第六開關閉合，輸入級運算放大器接為單位增益負反饋結構，輸出信號VOP、VON逐漸上升到所述共模電平。