[發明專利]一種AB類耳機驅動器

有效

• 申請號: 202310768522.5
• 申請日: 2023-06-28
• 公開（公告）號: CN116505893B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 蘭金保;張云福;宋志勛;陳建威
• 申請（專利權）人: 深圳前海深蕾半導體有限公司
• 主分類號: H03F1/52
• 分類號: H03F1/52;H03F3/187;H02H9/02;H04R3/00
• 代理公司: 深圳昊生知識產權代理有限公司 44729
• 代理人: 劉新子

本發明涉及集成電路技術領域，公開了一種AB類耳機驅動器，用于穩定有效地將流過AB類耳機驅動器的輸出級PMOS管或NMOS管的最大電流限制到一個預設值以下，從而防止芯片因過流而損傷。所述AB類耳機驅動器包括：AB類運算放大器、輸出級PMOS管短路保護模塊以及輸出級NMOS管短路保護模塊；AB類運算放大器的輸出端分別與輸出級PMOS管短路保護模塊以及輸出級NMOS管短路保護模塊連接；輸出級PMOS管短路保護模塊用于：若是被短路倒地，則根據預設的第一最大電流對第一鏡像電流進行電流限制；輸出級NMOS管短路保護模塊用于：若是短路到外部電源，則根據預設的第二最大電流對第二鏡像電流進行電流限制。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種AB類耳機驅動器。

背景技術

目前，AB類耳機驅動器是USB轉3.5mm音頻接口芯片、電腦聲卡芯片、手機音頻芯片等廣泛采用的一種高性能耳機驅動電路，它的輸出通常先連接到設備的3.5mm音頻插孔，然后再連接用戶插入的帶3.5mm插頭的耳機。在用戶往3.5mm插孔里插入錯誤的設備或金屬接頭時，AB類耳機驅動器的輸出有可能被短路到地或短路到電源，造成芯片內部過流損傷，因此，在設計AB類耳機驅動器的電路時，需要加上合適的輸出短路保護電路。

目前，傳統AB類耳機驅動器的電路如圖1所示意，其中承擔音頻信號驅動功能的是一個處于單位增益跟隨模式的典型兩級AB類運算放大器101。AB類運算放大器101的PMOS管MPo和NMOS管MNo在被用作浮動電流源的PMOS管MPf和NMOS管MNf的作用下工作在推挽輸出狀態，PMOS管MPo和NMOS管MNo各自的漏極還都與整個AB類耳機驅動器的輸出Vo相連，因此PMOS管MPo和NMOS管MNo組合構成了整個AB類耳機驅動器的輸出級。在傳統AB類耳機驅動器的輸出Vo被短路到地時，會有很大的短路電流Ishort從芯片電源，經過芯片內部的PMOS管MPo后流進地，這很有可能造成PMOS管MPo被損傷，因此，傳統AB類耳機驅動器通常還包含了傳統的輸出級PMOS管短路保護模塊102和輸出級NMOS管短路保護模塊103，但是現有方案在起過流保護作用時，它的短路保護環路有可能不穩定，有時會持續大信號振蕩，導致不能有效地限制流過NMOS管MNo的最大電流。

發明內容

本發明提供了一種AB類耳機驅動器，用于穩定有效地將流過AB類耳機驅動器的輸出級PMOS管或NMOS管的最大電流限制到一個預設值以下，從而防止芯片因過流而損傷。

本發明第一方面提供了一種AB類耳機驅動器，所述AB類耳機驅動器包括：AB類運算放大器、輸出級PMOS管短路保護模塊以及輸出級NMOS管短路保護模塊；所述AB類運算放大器的輸出端分別與所述輸出級PMOS管短路保護模塊以及所述輸出級NMOS管短路保護模塊連接；

所述輸出級PMOS管短路保護模塊用于：接收所述AB類運算放大器的目標輸出電壓，并根據所述目標輸出電壓生成第一鏡像電流；對所述第一鏡像電流與預設的第一參考電流進行比較，并判斷所述目標輸出電壓是否被短路倒地；若是被短路倒地，則根據預設的第一最大電流對所述第一鏡像電流進行電流限制；

所述輸出級NMOS管短路保護模塊用于：接收所述AB類運算放大器的目標輸出電壓，并根據所述目標輸出電壓生成第二鏡像電流；對所述第二鏡像電流與預設的第二參考電流進行比較，并判斷所述目標輸出電壓是否短路到外部電源；若是短路到外部電源，則根據預設的第二最大電流對所述第二鏡像電流進行電流限制。

結合第一方面，在本發明第一方面的第一實施方式中，所述輸出級PMOS管短路保護模塊還用于：

若未被短路倒地，則確定所述第一鏡像電流小于所述第一參考電流，當所述第一鏡像電流小于所述第一參考電流時，輸出第一輸出電壓；

根據所述第一輸出電壓控制第一NMOS管不會開啟上拉第一PMOS管的第一柵極電壓，以使所述AB類耳機驅動器保持正常工作狀態。