[發(fā)明專利]具有可調(diào)節(jié)斜升/斜降增益以最小化或消除氣爆噪聲的放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580057681.8
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN107005207B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 張伶俐;H·王;成永捷;C·拉森
• 申請（專利權）人: 塞瑞斯邏輯公司
• 主分類號: H03F3/26
• 分類號: H03F3/26
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

音頻放大器的預功率級塊中的可變斜升/斜降增益可以用于減少由所述音頻放大器輸出的可聽見的氣爆聲和喀噠聲。控制器可以在所述音頻放大器的操作期間調(diào)節(jié)所述可變斜升/斜降增益。所述可變斜升/斜降增益可以被實現(xiàn)為在所述控制器的控制下具有斜升和斜降增益的脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)制器/發(fā)生器。所述可變斜升/斜降增益使預功率級塊和反饋環(huán)路之間的所述偏移的過渡變得平滑，并因此可以通過減少在所述音頻放大器的所述功率級塊中被放大的所述偏移來減少可聽見的氣爆聲和咔嗒聲。

本專利申請要求Lingli Zhang等人2014年10月24日提交的美國臨時專利申請No.62/068,245，名稱為“Methods and Apparatuses for Minimizing or EliminatingPop Noise for an Amplifier”的優(yōu)先權的權益，在此通過引用的方式將其并入本文。

技術領域

本公開涉及功率放大器。更具體地，本公開的部分涉及關于或與最小化或消除放大器的氣爆噪聲(pop noise)相關的方法、設備和/或?qū)嵤┓绞剑龇糯笃靼ǖ幌抻陂_環(huán)放大器和閉環(huán)放大器。

背景技術

放大器是電子設備，其可以用于例如通過增加信號的幅度來放大信號，或用于執(zhí)行信號的其它處理。兩個示例性放大器包括開環(huán)放大器和閉環(huán)放大器。閉環(huán)放大器的一個具體示例是D類放大器。圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的這種示例性閉環(huán)D類放大器架構。閉環(huán)D類放大器100包括前饋通路，前饋通路包括輸入增益塊122、加法器102、環(huán)路濾波器104、脈沖寬度調(diào)制器(PWM)106以及功率級塊108。放大器100還包括反饋通路110，其開始于功率級塊108的輸出處并且被耦合回到加法器102。功率級塊108的輸出可以驅(qū)動揚聲器112或其它換能器。環(huán)路濾波器104可以包括多個積分器，并且PWM發(fā)生器106將環(huán)路濾波器104輸出調(diào)制成PWM信號。

放大器的另一個示例是開環(huán)放大器，開環(huán)放大器可以類似于圖1的放大器100，但是不會具有反饋通路110并且而環(huán)路濾波器104會被替換為模擬濾波器。閉環(huán)放大器可以優(yōu)選于開環(huán)放大器，這是因為閉環(huán)放大器通常可以提供更好的總諧波失真(THD)性能并且具有更好的電源抑制比(PSRR)。

在例如圖1中示出的閉環(huán)放大器或開環(huán)放大器(未示出)中，環(huán)路濾波器104或模擬濾波器(未示出)具有直流(DC)偏移V_OS1和直流(DC)偏移V_OS2，直流(DC)偏移V_OS1來自在環(huán)路濾波器104的輸入處或模擬濾波器的輸入處的第一積分器，直流(DC)偏移V_OS2來自被反射在濾波器輸出處的其它下游積分器。然后，當閉環(huán)放大器從閉環(huán)放大狀態(tài)過渡為閉環(huán)穩(wěn)定狀態(tài)時，在揚聲器上電和/或斷電期間，可以由PWM調(diào)制器/發(fā)生器106放大DC偏移并且然后DC偏移與PWM調(diào)制器/發(fā)生器106的固定增益一起被直接應用到揚聲器112。“閉環(huán)放大狀態(tài)”指的是其中DC偏移在放大器輸出處被放大而沒有任何環(huán)路濾波器衰減的狀態(tài)。“閉環(huán)穩(wěn)定狀態(tài)”指的是其中環(huán)路濾波器將偏移V_OS2衰減到幾乎為零并且放大器輸出僅與DC偏移V_OS1相對應的狀態(tài)。取決于環(huán)路濾波器104的單位增益帶寬，在放大的DC偏移被抑制之前可能需要許多周期。在延遲周期期間，放大的DC偏移不完全被抑制，并且放大器的輸出可以顯示出偽影。當放大器用于驅(qū)動揚聲器(例如在音頻放大器中)時，揚聲器可以產(chǎn)生可聽見的氣爆聲和/或咔噠聲噪聲。因此，存在進一步減少或消除DC偏移V_OS1和V_OS2的需要。

在傳統(tǒng)的環(huán)路濾波器104中，或在模擬濾波器中，DC偏移V_OS1典型地被設計在更低的水平以減少氣爆噪聲，但是不解決DC偏移V_OS2，這是因為在閉環(huán)穩(wěn)定狀態(tài)操作中，由第一積分器衰減來自DC偏移V_OS2的貢獻并且來自DC偏移V_OS2的貢獻幾乎為零。