[發明專利]單端輸入的D類音頻功率放大器

在審

• 申請號: 201410377728.6
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104184425A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 曹何金生
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種單端輸入的D類音頻功率放大器，包括積分電路、Class?D算法器和功率級電路，所述的積分電路包括運放、反饋電容和反饋電阻，輸入信號Vin經輸入電阻Rin輸入至運放A第一輸入端，所述的反饋電容Cf連接在運放的第一輸入端和輸出端之間，反饋電阻Rf連接在運放A的第一輸入端和功率級電路的輸出端之間，在運放的第二輸入端輸入電壓源Vbias；其特征在于：

穩態下，積分電路的輸出端電壓保持平衡，其均值不變，積分電路的第一輸入端電壓等于第二輸入端電壓Vbias，流經反饋電容Cf的電流Icf為零；根據基爾霍夫電流定律，流經反饋電阻Rf的電流If、流經輸入電阻Rin的電流Iin與流經反饋電容Cf的電流Icf之和為零，Vo＝D·Vcc，Vin_offset為輸入電壓Vin的直流分量，Vo為功率級電路的輸出電壓，Vcc為功率級電路的供電電壓，D為功率級電路上開關管的占空比；所述的輸入電壓源Vbias為自適應電壓源，滿足以下條件：

Vbias=RfRin+RfVin_offset+RinRin+RfDVcc]]>

2.根據權利要求1所述的單端輸入的D類音頻功率放大器，其特征在于：所述的輸入電壓源Vbias由自適應電壓產生電路實現，所述的自適應電壓產生電路包括與輸入電阻Rin等阻值的電阻Rin’和與反饋電阻Rf等阻值的電阻Rf’，電阻Rin’的一端接入輸入信號Vin的直流分量Vin_offset，電阻Rf’的一端接入輸入量D·Vcc，電阻Rin’的另一端與電阻Rf’的另一端連接，電阻Rin’與電阻Rf’的公共端接入運放A的第二輸入端。

3.根據權利要求1所述的單端輸入的D類音頻功率放大器，其特征在于：所述的輸入電壓源Vbias由自適應電壓產生電路實現，所述的Class?D算法器包括脈寬調制電路，脈寬調制電路的第一輸入端接收Class?D算法器內部產生的調制信號，脈寬調制電路的第二輸入端輸入斜波信號，所述的自適應電壓產生電路包括減法器和自適應控制器，所述的減法器在調制信號與參考電壓信號之間作減法運算，自適應控制器根據調制信號與參考電壓信號之間的差值進行自適應調節輸出自適應電壓源Vbias至運放A的第二輸入端。

4.根據權利要求2所述的單端輸入的D類音頻功率放大器，其特征在于：在運放A的第二輸入端還連接有電容Cp，電容Cp的另一端接地。

5.根據權利要求2或3所述的單端輸入的D類音頻功率放大器，其特征在于：所述的Class?D算法器的輸入端接積分電路的輸出端，Class?D算法器的輸出信號通過驅動器驅動功率級電路。

6.根據權利要求2或3所述的單端輸入的D類音頻功率放大器，其特征在于：所述功率級電路的輸出電壓Vo經第一低通濾波器進行濾波，再經電容Co輸出至揚聲器。

7.根據權利要求2所述的單端輸入的D類音頻功率放大器，其特征在于：輸入量D·Vcc經第二低通濾波器濾波后再與電阻Rf’的一端連接。

8.一種單端輸入的D類音頻功率放大器，包括積分電路、Class?D算法器和功率級電路，所述的積分電路包括運放、反饋電容和反饋電阻，輸入信號Vin經輸入電阻Rin輸入至運放A第一輸入端，所述的反饋電容Cf的兩端連接在運放的第一輸入端和輸出端之間，反饋電阻Rf的兩端連接在運放A的第一輸入端和功率級電路的輸出端之間，在運放的第二輸入端輸入電壓源Vbias；其特征在于:

穩態下，積分電路的輸出端電壓保持平衡，其均值不變，積分電路的第一輸入端電壓等于第二輸入端電壓Vbias，流經反饋電容Cf的電流Icf為零；根據基爾霍夫電流定律，流經反饋電阻Rf的電流If、流經輸入電阻Rin的電流Iin與流經反饋電容Cf的電流Icf之和為零，Vo＝D·Vcc，Vin_offset為輸入電壓Vin的直流分量，Vo為功率級電路的輸出電壓，Vcc為功率級電路的供電電壓，D為功率級電路上開關管的占空比；所述的輸入電壓源Vbias為固定值，在運放A的第一輸入端輸入自適應電流源Ip，所述的自適應電流源Ip滿足以下條件：

Ip=Vbias(1Rf+1Rin)-DVccRf+Vin_offsetRin.]]>