[發明專利]用于抑制D類放大器中的過沖電壓故障的方法和電路

有效

• 申請號: 201380023045.4
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN104272588B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: C·黃;H·費;M·D·西恩科
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03F1/52
• 分類號: H03F1/52;H03F3/217
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 林金朝,王英

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年5月2日提交的、題為“SPLIT CAPACITORS SCHEME FOR SUPPRESSING OVERSHOOT VOLTAGE GLITCHES IN CLASS D AMPLIFIER OUTPUT STAGE”的美國臨時申請序列號No.61/641,791的優先權的權益，通過引用將該申請的全部內容明確地并入本文中。

技術領域

本公開內容總體涉及電子電路，并且更具體地涉及抑制D類放大器中的過沖電壓故障。

背景技術

便攜式電子設備被廣泛用于提供諸如視頻、音樂、語音和其它多媒體的觀看和收聽之類的各種功能。為了收聽這些功能的音頻部分，音頻放大器用于驅動揚聲器來產生聲音。此外，音頻源信號類型可以具有不同的音質和帶寬。容納大量的源信號類型可能增加音頻放大器設計的復雜性。

能夠在使設備尺寸保持最小的同時播放各種形式的音頻的便攜式設備的用戶持續增加。為了使設備的尺寸最小化，制造商通常將越來越多的功能并入到專用集成電路(ASIC)中，而不采用分立的部件。為了放大音頻信號以使其能夠驅動外部揚聲器，功率放大器必須能夠增大源信號的功率。

輸出放大器通常用于諸如音頻功率放大器、電話線路驅動器等的各種應用中。輸出放大器可以被分類成不同種類，例如A類、B類、AB類和D類。A、B和AB類放大器是在線性區中運行的線性放大器。D類放大器是在三極管區和截止區中運行的開關模式放大器。因此，D類放大器通常可以實現比線性放大器更高的功率效率。

發明內容

D類功率放大器可以包括多個輸出晶體管。然而，由于VDD和VSS振鈴的緣故，輸出晶體管的漏極節點和源極節點兩端的電壓(VDS)、柵極節點和源極節點兩端的電壓(VGS)和柵極節點和漏極節點兩端的電壓(VGD)可能很高，以至于使D類功率放大器失去可靠性，并且最終導致設備故障。用于減小輸出晶體管的VDS、VGS和VGD的現有解決方案包含使用濾波器組電路，所述濾波器組電路具有使用大管芯面積的大電容器，或者所述現有解決方案包含使用消耗大量功率的電源鉗位裝置。因此，需要的是消耗較少功率并且使用較小管芯面積的D類放大器。

在本公開內容的一個方面中，提供了D類功率放大器。D類功率放大器包括具有多個輸出晶體管的D類驅動電路、耦合到多個輸出晶體管的至少一個輸出晶體管的至少一個有源鉗位電路、以及耦合到至少一個有源鉗位電路、用于控制至少一個輸出晶體管的電壓的至少一個濾波器組電路。

附圖說明

圖1是示出了具有有源鉗位電路和耦合到有源鉗位電路的濾波器組電路的D類功率放大器的示圖；

圖2A是示出了第一類型濾波器組電路的示圖；

圖2B是示出了第二類型濾波器組電路的示圖；

圖3是示出了具有至少一個有源鉗位電路和耦合到至少一個有源鉗位電路的濾波器組電路的D類功率放大器的示圖；

圖4是抑制D類放大器中的過沖電壓故障的方法的流程圖；

圖5是示出了示例性裝置中的不同模塊/單元/部件之間的數據流的概念數據流示圖；

圖6是示出了用于采用處理系統的裝置的硬件實施方式的示例的示圖。

具體實施方式

以下結合附圖所闡述的具體實施方式是作為對各種配置的說明，并且并非旨在表示可以實踐本文中所描述的概念的唯一配置。出于提供對各種概念的深入理解的目的，具體實施方式包括具體細節。然而，對于本領域 的技術人員來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐這些概念。在一些實例中，以框圖的形式示出了公知的結構和部件，以避免使這些概念難以理解。

現在將參考各種裝置和方法來介紹電子電路的若干方面。這些裝置和方法將在以下具體實施方式中進行描述，并且在附圖中通過各種方框、模塊、部件、電路、步驟、過程、算法等(統稱為“要素”)示出了這些裝置和方法。可以利用電子硬件、計算機軟件或其任何組合來實現這些要素。這種要素被實施為硬件還是軟件取決于施加在整個系統上的特定應用和設計限制。