[發(fā)明專利]具有振幅控制的切換放大器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910116487.2
• 申請日: 2019-02-14
• 公開（公告）號: CN110176910B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 赫爾曼納斯·約翰內(nèi)斯·埃芬
• 申請（專利權(quán)）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 紀雯

一種放大器電路，包含相反相位電子開關(guān)，以及響應于來自所述相反相位電子開關(guān)的輸出信號而提供輸出驅(qū)動信號的輸出驅(qū)動電路。所述相反相位電子器件中的每一個被配置并布置成響應于放大器輸入信號且基于電源而來回快速切換，所述電源被限定為對所述切換放大器電路提供供應電壓。此外，輸出振幅控制電路用以限制對所述相反相位電子開關(guān)中的至少一個施加的最大可實現(xiàn)的電壓(例如，柵極或源極電壓)，每一個此施加電壓小于由所述電源提供的所述供應電壓。與此一致，更特定的方面關(guān)注于汽車中的無線通信的布置或基于電路的系統(tǒng)，其中汽車電池是所述電源。

技術(shù)領(lǐng)域

各種實施例的方面是針對切換放大器電路的架構(gòu)和操作。對此性能的了解可以使用切換放大器的具體實例來最佳理解，其中涉及電子電路的一些首先應用的音頻或低頻(LF)信號的獲取和再現(xiàn)在持續(xù)改進。

背景技術(shù)

當今，切換放大器是普遍存在的且可在汽車工業(yè)以及許多其它便攜式應用中的多種電力電子電路中找到。這些電子器件中的絕大部分呈集成電路的形式。

集成電路中的此LF放大器的具體實例是基本的四開關(guān)D類驅(qū)動器(或放大器)設(shè)計，其具有呈調(diào)節(jié)器和二極管形式的輸出振幅控制箝位電路。在此類驅(qū)動器設(shè)計中，四個開關(guān)共同被實施為以共模驅(qū)動的FET(場效應晶體管)，其中相反相位信號驅(qū)動一對高側(cè)FET和一對低側(cè)FET。對于一些特定的LF發(fā)射系統(tǒng)，例如提供汽車接入的那些系統(tǒng)，需要在寬范圍上控制負載電流。較低可控負載電流是通過用于對高側(cè)開關(guān)的最大柵極和源極電壓進行箝位的調(diào)節(jié)器和二極管的謹慎構(gòu)造的布置來實現(xiàn)。以此方式，輸出振幅控制提供對高側(cè)開關(guān)的最大柵極電壓的限制，且迫使它們在特定操作實例中在共同漏極(源極跟隨器)模式中操作，從而實行對某些電壓和對相對于所需電流電平的輸出負載電流的上限，如將通過施加的供應電壓和切換的占空比所設(shè)定。

雖然對于某些應用來說大部分成功且可接受，但這些和其它問題已經(jīng)帶來對用于多種應用的此類放大電路的控制和設(shè)計的挑戰(zhàn)，包含但不一定限于針對如上所提到的LF發(fā)射和其它切換功率放大器應用的那些應用。這些挑戰(zhàn)涉及稍微復雜的設(shè)計，增加了組件數(shù)目(并且因此成本)，且需要額外的電路板上空間。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種切換放大器電路，包括：

第一和第二相反相位電子開關(guān)，各自分別被配置并布置成響應于放大器輸入信號且基于電源而來回快速切換，所述電源被限定為對所述切換放大器電路提供供應電壓；

輸出驅(qū)動電路，所述輸出驅(qū)動電路被配置并布置成響應于來自所述第一和第二相反相位電子開關(guān)的輸出信號而提供輸出驅(qū)動信號；以及

輸出振幅控制電路，所述輸出振幅控制電路被配置并布置成限制針對所述第一和第二相反相位電子開關(guān)中的至少一個施加的至少一個最大可實現(xiàn)的電壓，其中每一所述至少一個最大可實現(xiàn)的電壓小于由所述電源提供的所述供應電壓。

在一個或多個實施例中，所述第一和第二相反相位電子開關(guān)是D類放大器的部分，所述輸出驅(qū)動電路是被配置并布置成從所述切換放大器電路無線地遞送信號以供另一電路接收的基于阻抗的天線驅(qū)動電路，且在操作中，所述至少一個最大可實現(xiàn)的電壓被施加以用于激活所述第一和第二相反相位電子開關(guān)中的所述至少一個。

在一個或多個實施例中，所述輸出驅(qū)動電路包含阻抗電路，所述阻抗電路具有電感器且被配置并布置成從所述切換放大器電路無線地遞送經(jīng)調(diào)制信號以供另一電路接收和解調(diào)。

在一個或多個實施例中，所述切換放大器電路進一步包含汽車電池，其中所述輸出驅(qū)動電路包含電感器且被配置并布置成以對由所述第一和第二相反相位電子開關(guān)來回快速切換所造成的信號失真敏感的方式從所述切換放大器電路無線地遞送經(jīng)調(diào)制信號以供另一電路接收和解調(diào)，且其中所述輸出振幅控制電路進一步被配置并布置成限制所述輸出驅(qū)動電路傳遞電流的時間，同時最小化或控制所述信號失真的電平。