[發明專利]D類音頻功放

在審

• 申請號: 202010766867.3
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111726091A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 梅新慶;張陽;虞志雄;戴忠偉
• 申請（專利權）人: 廣芯電子技術（上海）股份有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/187;H03F3/213;H03F3/217
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強

本發明公開了一種D類音頻功放，其包括：電荷泵裝置，所述電荷泵裝置被配置為能夠接入所述供電電壓并將所述供電電壓增壓至增壓電壓，并將所述增壓電壓輸出至低壓差線性穩壓器的輸入端；所述低壓差線性穩壓器，被配置為能夠對經由其輸入端接入的所述增壓電壓進行穩壓操作以獲得穩壓輸出電壓，并將所述穩壓輸出電壓提供給所述輸出功率級。根據本發明的D類音頻功放，能夠在放大輸出信號的同時有效降低或至少限制輸出信號的噪聲或信噪比，尤其有助于降低電荷泵紋波對系統輸出造成的不利影響。

技術領域

本發明涉及CLASS D音頻功率放大器(即D類音頻功放)的功率輸出部分，尤其涉及一種D類音頻功放。

背景技術

隨著近幾年市場多媒體便攜設備爆發式增長，音頻功放已經成為音頻部分的標準配置。其中，CLASS D功放以其高品質、高效的特點得到了越來越廣泛的應用。

集成了電荷泵架構的CLASS D音頻功率放大器，為內部功放電路提供高壓電壓軌，允許功放在鋰電池電壓范圍內提供更大的輸出動態范圍，但電荷泵的引入也給系統輸出帶來了噪聲，降低功放輸出的信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)指標。

因此，亟需設計一種能夠在提供更大的輸出功率的同時控制或降低輸出信號的噪聲或信噪比的D類音頻功放。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有的D類音頻功放無法在放大輸出信號的同時有效降低輸出信號的噪聲或信噪比的缺陷，提出一種新的D類音頻功放。

本發明是通過采用下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供了一種D類音頻功放，其包括供電電源、前級運放、積分器、PWM比較器、三角波振蕩器、驅動電路和輸出功率級，其中所述供電電源連接至所述三角波振蕩器以為其提供供電電壓，其特點在于，所述D類音頻功放還包括：

電荷泵裝置，所述電荷泵裝置被配置為能夠接入所述供電電壓并將所述供電電壓增壓至增壓電壓，并將所述增壓電壓輸出至低壓差線性穩壓器的輸入端；

所述低壓差線性穩壓器(也稱為low dropout regulator，或簡稱為LDO)，被配置為能夠對經由其輸入端接入的所述增壓電壓進行穩壓操作以獲得穩壓輸出電壓，并將所述穩壓輸出電壓提供給所述輸出功率級。

根據本發明的一些實施方式，所述電荷泵裝置包括電荷泵驅動模塊、電荷泵、邏輯模塊，所述邏輯模塊被配置為控制所述電荷泵驅動模塊驅動所述電荷泵工作以將所述供電電壓增壓至所述增壓電壓。

根據本發明的一些實施方式，所述電荷泵裝置還包括OVP模塊(即過壓保護模塊)、對地放電開關管及放電限流電阻；

其中，所述OVP模塊的輸入端接入第一基準電壓和所述電荷泵的輸出端的采樣電壓，輸出端則連接所述邏輯模塊和所述對地放電開關管的柵極。

根據本發明的一些實施方式，所述對地放電開關管的漏極經由所述放電限流電阻連接至所述電荷泵的輸出端，所述對地放電開關管的接地。

根據本發明的一些實施方式，所述OVP模塊被配置為能夠在接入的所述采樣電壓小于所述第一基準電壓時，控制所述電荷泵驅動模塊驅動所述電荷泵工作，以及，在接入的所述采樣電壓大于或等于所述第一基準電壓時，使得所述對地放電開關管的源極和漏極導通，從而所述電荷泵的輸出端經由所述對地放電開關管和所述放電限流電阻對地放電。

根據本發明的一些實施方式，所述OVP模塊具有滯回閾值。

根據本發明的一些實施方式，所述滯回閾值在30-100mV的范圍內。

根據本發明的一些實施方式，所述低壓差線性穩壓器包括誤差放大器和MOS管，其中，所述MOS管的源極和漏極分別用作所述低壓差線性穩壓器的輸入端和輸出端；