[發(fā)明專利]復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器

在審

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• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111900944A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金路
• 申請（專利權(quán)）人: 張金路
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217;H03F1/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

1.復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，包括電壓控制模塊（1）、LC電路（3）和負(fù)載元件RL，其特征在于還包括電流補(bǔ)充模塊（2），所述電壓控制模塊（1）的輸入端接信號輸入端VIN，輸出端與LC電路（3）的電感L1一端連接，工作在高頻段，提供電壓控制能力和動態(tài)控制需求，所述LC電路（3）分別電壓采樣和電流采樣與電壓控制模塊（1）連接，所述電流補(bǔ)充模塊（2）的輸入端電流采樣與電壓控制模塊（1）的輸出端連接，輸出端通過電感L2與電壓控制模塊（1）的輸出端連接，用于跟蹤功率放大器的輸出電流，提供功率放大器的電流輸出，使得電壓控制模塊（1）的輸出電流在0左右波動，所述負(fù)載元件RL設(shè)置在LC電路（3）輸出端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于所述電流補(bǔ)充模塊（2）的輸入端電流采樣為測量電壓控制模塊（1）的輸出端的電流作為電流檢測反饋信號的反饋值或測量電感L1和電感L2的電流，并將兩者的差值作為電流檢測反饋信號的反饋值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于所述電壓控制模塊（1）使用電壓外環(huán)電路、電流自激內(nèi)環(huán)電路、第一驅(qū)動單元(4)和第一開關(guān)單元（5），所述電壓外環(huán)電路的反饋單元電壓采樣與電感L1另一端連接，輸出端接電流自激內(nèi)環(huán)電路，所述電流自激內(nèi)環(huán)電路電流采樣與LC電路（3）的濾波電容C2連接，反饋來自濾波電容C2的電流形成自激振蕩產(chǎn)生PWM驅(qū)動信號，并通過第一驅(qū)動單元(4)驅(qū)動第一開關(guān)單元（5）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于所述反饋單元包括運(yùn)算放大器U1、電阻R1和電阻R2，信號輸入端VIN通過電阻R1與運(yùn)算放大器U1的負(fù)端連接，同時運(yùn)算放大器U1的負(fù)端通過電阻R2與電感L1一端連接，運(yùn)算放大器U1的正端接地。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于所述濾波電容C2的電流是電感L1的電流和負(fù)載元件RL的電流的合成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于所述電流補(bǔ)充模塊（2）包括電流模塊控制及PWM生成電路（6）、第二驅(qū)動單元（7）和第二開關(guān)單元（8），所述電流模塊控制及PWM生成電路（6）根據(jù)采樣電流產(chǎn)生驅(qū)動信號通過第二驅(qū)動單元（7）來驅(qū)動第二開關(guān)單元（8）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于，所述電流模塊控制及PWM生成電路（6）采用電流反饋閉環(huán)自激振蕩產(chǎn)生驅(qū)動信號或三角波信號比較的方式產(chǎn)生驅(qū)動信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于，包括雙頻模式和單頻模式，所述雙頻模式為電流補(bǔ)充模塊（2）工作頻率和電壓控制模塊（1）工作頻率不一致，所述單頻模式為電流補(bǔ)充模塊（2）工作頻率和電壓控制模塊（1）同步在相同工作頻率。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合并聯(lián)型無死區(qū)失真音頻數(shù)字功率放大器，其特征在于，雙頻模式時，所述電流模塊控制及PWM生成電路（6）包括RC濾波電路、滯環(huán)振蕩比較電路和雙邊沿觸發(fā)器，電壓控制模塊（1）的輸出電流經(jīng)過RC濾波電路濾波處理后，連接到滯環(huán)振蕩比較電路輸入端，滯環(huán)振蕩比較電路輸出端連接到雙邊沿觸發(fā)器，所述雙邊沿觸發(fā)器的CLK端接入電壓控制模塊（1）的PWM驅(qū)動信號；

單頻模式時，所述電流模塊控制及PWM生成電路（6）包括RC濾波電路、延時電路和滯環(huán)比較電路，電壓控制模塊（1）的輸出電流經(jīng)過RC濾波電路濾波處理后接入滯環(huán)比較電路的比較器一端，電壓控制模塊（1）的PWM驅(qū)動信號經(jīng)延遲電路延時處理后接入比較器另一端，比較器的輸出作為電流模塊控制及PWM生成電路（6）的輸出。