[實(shí)用新型]一種減小電源泵隱患的D類功率放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920312933.2
• 申請(qǐng)日: 2019-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN209517071U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京拓途電子有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/217
• 分類號(hào): H03F3/217;H03F1/02;H03F1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種減小電源泵隱患的D類功率放大器，適用于采用半橋雙電源供電的D類功率放大器。包括一階濾波模塊、反相放大器、二階濾波模塊、脈寬調(diào)制模塊、電源泵關(guān)斷模塊和濾波模塊。一階濾波模塊、反相放大器、二階濾波模塊、脈寬調(diào)制模塊、濾波模塊和負(fù)載依次電連接，電源泵關(guān)斷模塊位于脈寬調(diào)制模塊與供電電源之間；脈寬調(diào)制模塊包括脈寬發(fā)生部、驅(qū)動(dòng)部和電壓自舉部。本實(shí)用新型采用二階環(huán)路濾波器提升了功率放大器的環(huán)路增益，減小了總諧波失真；添加了電源泵關(guān)斷模塊，減輕了供電電壓不可控上升時(shí)對(duì)電路造成的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及領(lǐng)域電子電路領(lǐng)域，特別是一種采用半橋雙電源供電的、減小電源泵隱患的D類功率放大器。

背景技術(shù)

D類放大器已經(jīng)在電子音頻領(lǐng)域得到普遍認(rèn)可，并且越來越多的取代經(jīng)典的A類和AB類放大器，這主要是由于調(diào)制級(jí)采用開關(guān)模式有著更高的效率，這一屬性非常有價(jià)值，意味著更小的散熱器體積和電源容量。然而，在主流高保真音頻方面，由于非線性，對(duì)電源紋波敏感，噪聲與失真相對(duì)較高等原因，D類放大器并未被完全接收。因此，為了提高D類放大器的保真度，采用了閉環(huán)拓?fù)?，但?jiǎn)單的閉環(huán)拓?fù)浣档土谁h(huán)路的增益。

在D類放大器的功率級(jí)有兩種拓?fù)洌喝珮蚝桶霕颉ｋm然全橋拓?fù)淇梢越鉀Q性能上的少許問題，但全橋需要四個(gè)開關(guān)管、四個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，而半橋的硬件要求僅為全橋的一半。為了節(jié)約成本和設(shè)計(jì)難度，大多數(shù)放大器生產(chǎn)商會(huì)選擇半橋拓?fù)?。半橋拓?fù)湓诓捎秒p電源供電時(shí)，由于信號(hào)為雙極性，故會(huì)產(chǎn)生回流的電流經(jīng)開關(guān)管的體二極管為電源充電至更高電壓，極易損壞電路器件。

因此，綜上所述，有必要提供高環(huán)路增益、高性能、避免不可控電源電壓損壞電路的D類功率放大器。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本實(shí)用新型提供了一種減小電源泵隱患的D類功率放大器。

本實(shí)用新型公開了一種減小電源泵隱患的D類功率放大器，適用于采用半橋雙電源供電的D類功率放大器。包括一階濾波模塊、反相放大器、二階濾波模塊、脈寬調(diào)制模塊、電源泵關(guān)斷模塊和濾波模塊。所述一階濾波模塊、所述反相放大器、所述二階濾波模塊、所述脈寬調(diào)制模塊、所述濾波模塊和負(fù)載依次電連接，所述電源泵關(guān)斷模塊位于所述脈寬調(diào)制模塊與供電電源之間；所述脈寬調(diào)制模塊包括脈寬發(fā)生部、驅(qū)動(dòng)部和電壓自舉部。

所述一階濾波模塊包括第一運(yùn)算放大器電路，反相輸入端接地，音頻電信號(hào)經(jīng)輸入電阻連接同相輸入端，所述脈寬調(diào)制模塊的輸出經(jīng)第一電阻連接同相輸入端，輸出經(jīng)兩個(gè)串聯(lián)的電容連接至同相輸入端，兩個(gè)串聯(lián)的電容之間有第二電阻連接到地。所述反相放大器同相輸入端接地，反相輸入端經(jīng)一個(gè)電阻連接至所述一階濾波模塊的輸出，輸出經(jīng)第三電阻連接至反相輸入端。所述二階濾波模塊包括第二運(yùn)算放大器電路，同相輸入端接地，所述反相放大器的輸出信號(hào)經(jīng)第四電阻連接至反相輸入端，所述脈寬調(diào)制模塊的輸出經(jīng)第五電阻連接同相輸入端，輸出經(jīng)兩個(gè)串聯(lián)的電容連接至反相輸入端，兩個(gè)串聯(lián)的電容之間有第六電阻連接到地，輸出連接至所述脈寬調(diào)制模塊。

所述脈寬調(diào)制模塊包括脈寬發(fā)生部、驅(qū)動(dòng)部和電壓自舉部，三者依次連接。所述脈寬發(fā)生部的輸入為所述二階濾波模塊的輸出與三角波信號(hào)，輸出連接所述驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部輸出連接所述電壓自舉部；所述電壓自舉部包括兩個(gè)MOS管，第一MOS管源極連接至所述電源泵關(guān)斷模塊，漏極連接至第二MOS管，第二MOS管的源極連接至負(fù)電源，從兩個(gè)MOS管的連接處輸出。所述濾波模塊包括串聯(lián)到地的電感和電容，輸入為所述脈寬調(diào)制模塊的輸出，負(fù)載連接至所述濾波模塊的電感與電容之間。

所述電源泵關(guān)斷模塊包括第三MOS管、三極管、比較器、第七電阻、第八電阻、第九電阻。所述第七電阻、第八電阻串聯(lián)在正電源與地之間；所述第九電阻連接在正電源與所述第三MOS管的柵極之間；所述第三MOS管包括一個(gè)體二極管，源極連接至正電源，柵極連接至所述三極管的集電極；所述三極管的發(fā)射極接地，基極連接至所述比較器的輸出；所述比較器的同相輸入端連接在所述第七電阻和第八電阻之間，反相輸入端連接至參考電壓，參考電壓根據(jù)電路器件的耐壓值與對(duì)功率放大器的需求任意給定。