[發明專利]D類音頻放大器及其混合調制方法、電子設備

有效

• 申請號: 202110043841.0
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112865731B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 劉凱
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術股份有限公司
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 深圳市嘉勤知識產權代理有限公司 44651
• 代理人: 王敏生;董琳

本申請公開一種D類音頻放大器及其混合調制方法、一種電子設備，D類音頻放大器包括：脈寬調制模塊，用于對輸入信號進行脈寬調制，輸出第一脈寬調制信號和第二脈寬調制信號；脈寬調整模塊，用于在使能狀態下對第二和第一脈寬調制信號之間的相對延遲量進行調整，并輸出相應的第一延遲信號和第二延遲信號至驅動模塊；驅動模塊，包括差分邏輯單元和驅動輸出單元，差分邏輯單元用于在使能狀態下對輸入的信號進行差分運算并輸出至驅動輸出單元；驅動輸出單元用于對差分邏輯單元的輸出信號進行功率放大，并輸出第一輸出信號和第二輸出信號；模式控制模塊，用于根據輸入信號的輸入信號輸出模式控制信號。上述D類音頻放大器能夠改善信號失真問題。

技術領域

本申請涉及集成電路技術領域，具體涉及一種D類音頻放大器及其混合調制方法、電子設備。

背景技術

D類音頻放大器是一種常用的用于放大音頻信號的高效放大器，在使用D類放大器的系統中，模擬輸入信號被轉換成具有不同脈沖寬度的一系列脈沖調制信號，以驅動音頻揚聲器。

D類音頻放大器的輸出一般為全波調制，通常具有兩個輸出端，分別連接至負載的兩端，靜態輸出下的兩個輸出端信號均為50％占空比方波信號。考慮到應用在LC負載情況下，功耗與輸出占空比成正相關，在相同條件下，占空比越小，功耗越低，因此50％占空比輸出調節方式無疑會比窄脈寬輸出調節方式功耗大。由于D類音頻放大器廣泛應用于手機、智能音箱等電子音頻設備上，隨著便攜式電子音頻設備的普及，對于音頻功放的功耗要求也越來越高，因此，降低輸出脈寬的方式也越來越多的被采用到音頻功放中。

由于電路中器件工藝的偏差容易造成較窄脈寬在傳輸過程中消失，特別是在小信號輸入的情況下，采用窄脈寬調制時，更容易帶來底噪及失真問題。

因此，如何在進行窄脈寬調制時，保持總諧波失真正常，是目前亟待解決的問題。

發明內容

鑒于此，本申請提供一種D類音頻放大器及其混合調制方法、電子設備，保證總諧波失真正常。

本發明的技術方案提供的一種D類音頻放大器，包括：脈寬調制模塊，用于對輸入信號進行脈寬調制，輸出第一脈寬調制信號和第二脈寬調制信號，所述輸入信號包括兩路差分信號；脈寬調整模塊，用于在使能狀態下根據輸出至負載的第一輸出信號和第二輸出信號，對所述第二脈寬調制信號和所述第一脈寬調制信號之間的相對延遲量進行調整，并輸出相應的第一延遲信號和第二延遲信號至驅動模塊；在非使能狀態下，維持所述第二脈寬調制信號和所述第一脈寬調制信號不變，并輸出至驅動模塊；驅動模塊，包括差分邏輯單元和驅動輸出單元，所述差分邏輯單元用于在使能狀態下對輸入的信號進行差分運算，輸出兩路差分運算信號至所述驅動輸出單元，在非使能狀態下保持輸入信號的波形不變并輸出至所述驅動輸出單元；所述驅動輸出單元用于對所述差分邏輯單元的輸出信號進行功率放大，并輸出所述第一輸出信號和所述第二輸出信號；模式控制模塊，用于根據所述輸入信號的輸幅度大小，向所述脈寬調整模塊和所述驅動模塊輸出模式控制信號，以控制所述脈寬調整模塊和所述差分邏輯單元的工作狀態。

可選的，所述模式控制模塊用于在所述輸入信號中的兩路信號的幅值均小于第一閾值時，輸出對應的模式控制信號，控制所述差分邏輯單元和所述脈寬調整模塊均處于使能狀態；在所述輸入信號中的至少一路信號幅值大于等于第一閾值時，輸出對應的模式控制信號，控制所述差分邏輯單元和所述脈寬調整模塊均處于非使能狀態。

可選的，所述模式控制模塊包括基準產生單元和比較單元；所述基準產生單元用于產生與所述第一閾值對應的第一參考電壓；所述比較單元用于將所述輸入信號與所述第一參考電壓比較，并根據比較結果輸出對應的模式控制信號。

可選的，所述比較單元包括第一比較器、第二比較器、第一或非門、第一非門以及第三非門；所述第一比較器和第二比較器的兩個負輸入端同時連接至第一參考電壓，兩個正輸入端分別連接至所述輸入信號中的兩個差分信號，輸出端均連接至所述第一或非門的輸入端，所述第一或非門的輸出端與所述第一非門、第二非門順次連接。