[實(shí)用新型]開(kāi)關(guān)放大器與音頻系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520542110.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205160474U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·萊蒙迪;E·博蒂
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03F1/30
• 分類(lèi)號(hào): H03F1/30;H03F3/217
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及D類(lèi)開(kāi)關(guān)放大器。

背景技術(shù)

如已知的，一些普遍類(lèi)型的放大器(例如，D類(lèi)音頻放大器)利用全橋轉(zhuǎn)換器級(jí)以便使可以提供至負(fù)載的輸出電壓的動(dòng)態(tài)最大化，從而維持了高效率。

音頻放大器的全橋轉(zhuǎn)換器級(jí)基于兩個(gè)全橋電路，兩個(gè)全橋電路盡管處于協(xié)調(diào)的方式但是可以通過(guò)各個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)級(jí)單獨(dú)地控制。該類(lèi)型的技術(shù)實(shí)際上提供令人滿意的使用靈活性。例如，可能不但以同相而且以反相實(shí)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)。

驅(qū)動(dòng)級(jí)具有相同結(jié)構(gòu)并且對(duì)稱(chēng)地接收到用于控制相應(yīng)的半橋電路的反相的輸入信號(hào)。

基于獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)級(jí)的已知放大器的限制由共模干擾的抑制來(lái)表示。

兩個(gè)驅(qū)動(dòng)級(jí)的可能的對(duì)稱(chēng)性缺陷可以容易導(dǎo)致影響抑制電源干擾的不平衡并引起所謂的“串?dāng)_”現(xiàn)象。

此外，已知結(jié)構(gòu)遭受對(duì)高頻噪聲的某些靈敏度影響，高頻噪聲對(duì)于經(jīng)常用在級(jí)的上游用于驅(qū)動(dòng)最終功率級(jí)的Σ-Δ型模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器是典型的。

用于克服對(duì)高頻干擾的靈敏度的已知技術(shù)另一方面導(dǎo)致部件的數(shù)量增加并且因此放大器的復(fù)雜性增加。

實(shí)用新型內(nèi)容

本公開(kāi)的實(shí)施例旨在克服對(duì)高頻干擾的靈敏度而不增加放大器的復(fù)雜性，并且期望不影響對(duì)電源干擾或者共模干擾的抑制。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種開(kāi)關(guān)放大器包括第一半橋PWM調(diào)制器、第二半橋PWM調(diào)制器和被配置成接收輸入信號(hào)的至少一個(gè)放大器級(jí)。開(kāi)關(guān)放大器還包括被配置成通過(guò)相應(yīng)的第一PWM控制信號(hào)和第二PWM控制信號(hào)根據(jù)輸入信號(hào)控制第一半橋PWM調(diào)制器的和第二半橋PWM調(diào)制器的開(kāi)關(guān)的PWM控制級(jí)。放大器級(jí)和PWM控制級(jí)具有全差分結(jié)構(gòu)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)放大器包括共模反饋控制網(wǎng)絡(luò)，共模反饋控制網(wǎng)絡(luò)被耦合至第一半橋PWM調(diào)制器和第二半橋PWM調(diào)制器的輸出并且被配置成維持PWM控制級(jí)的共模電壓基本恒定。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)放大器包括在第一半橋PWM調(diào)制器與第一輸出端子之間的第一輸出濾波器和在第二半橋PWM調(diào)制器與第二輸出端子之間的第二輸出濾波器；并且其中PWM控制級(jí)具有被耦合至第一半橋PWM調(diào)制器且被配置成提供第一PWM控制信號(hào)的第一差分輸出和被耦合至第二半橋PWM調(diào)制器并且被配置成提供第二PWM控制信號(hào)的第二差分輸出。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，共模反饋控制網(wǎng)絡(luò)包括內(nèi)控制環(huán)，內(nèi)控制環(huán)被配置成拾取分別在第一濾波器的和在第二輸出濾波器的上游、在第一半橋PWM調(diào)制器和第二半橋PWM調(diào)制器的輸出處的相應(yīng)的反饋信號(hào)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)控制環(huán)具有在第一半橋PWM調(diào)制器的輸出與PWM控制級(jí)之間的相應(yīng)的第一支路和在第二半橋PWM調(diào)制器的輸出與PWM控制級(jí)之間的相應(yīng)的第二支路。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，共模反饋控制網(wǎng)絡(luò)包括外控制環(huán)，外控制環(huán)被配置成拾取在第一輸出濾波器和第二輸出濾波器的下游的相應(yīng)的反饋信號(hào)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，外控制環(huán)具有在第一輸出濾波器與PWM控制級(jí)之間的相應(yīng)的第一支路和在第二輸出濾波器與PWM控制級(jí)之間的相應(yīng)的第二支路。

共模反饋控制網(wǎng)絡(luò)包括限幅控制環(huán)，限幅控制環(huán)被配置成拾取在第一半橋PWM調(diào)制器和第二半橋PWM調(diào)制器的上游的相應(yīng)的反饋信號(hào)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，限幅控制環(huán)具有在第一差分輸出與PWM控制級(jí)的共模控制端子之間的各個(gè)第一支路和在第二差分輸出與PWM控制級(jí)的共模控制端子之間的各個(gè)支路。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)放大器包括被配置成檢測(cè)第一半橋PWM調(diào)制器與第二半橋PWM調(diào)制器之間的至少一個(gè)的限幅的條件的限幅檢測(cè)器級(jí)，和被配置成根據(jù)限幅檢測(cè)器級(jí)的響應(yīng)交替地啟用和禁用限幅控制環(huán)的選擇啟用級(jí)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，選擇啟用級(jí)被配置成當(dāng)?shù)谝话霕騊WM調(diào)制器與第二半橋PWM調(diào)制器之間的至少一個(gè)PWM調(diào)制器處于限幅條件時(shí)啟用限幅控制環(huán)并且否則禁用限幅控制環(huán)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一半橋PWM調(diào)制器和第二半橋PWM調(diào)制器根據(jù)具有開(kāi)關(guān)頻率的第一參考信號(hào)和第二參考信號(hào)被控制；并且包括低通濾波器，低通濾波器被配置成基本上抑制從共模反饋控制網(wǎng)絡(luò)反饋至PWM控制級(jí)的開(kāi)關(guān)頻率上的振蕩。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，PWM控制級(jí)包括被對(duì)稱(chēng)地連接在PWM控制級(jí)的差分輸入與差分輸出之間以便形成全差分結(jié)構(gòu)的單端子型的第一控制放大器和第二控制放大器，并且低通濾波器具有被耦合至第一控制放大器和第二控制放大器的相應(yīng)的輸入的輸出。