專利名稱：D級(jí)數(shù)字放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字放大器。
參照資料除在本說(shuō)明書(shū)中參考的專利外，詳細(xì)參考[1]“Pulse Edge Delay Error Correction(PEDEC)-A Novel PowerStage Error Correction Principle for Power Digital-Analog Conversion(脈沖沿誤差校正(PEDEC)-一種用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的新穎功率級(jí)誤差原理)”by Karsten Nielsen，Proceedings of the 103rd Convention of the AudioEngineeering Society(聲頻工程協(xié)會(huì)的第103次會(huì)議會(huì)刊)，1997年9月?！癆 Review and Comparison of Pulse Width Modulation(PWM)Mehtods for Analog and Digital Input Switching Power Amplifiers(用于模數(shù)輸入切換功率放大器的脈沖寬度調(diào)制(PWM)方法的回顧和比較)”byKarsten Nielsen，Proceedings of the 102ndConvention of the AudioEngineeering Society(聲頻工程協(xié)會(huì)的第102次會(huì)議會(huì)刊)，1997年3月?！癆ll Digital Power Amplifier Based on Pulse Width Modulation(基于脈沖寬度調(diào)制的全數(shù)字功率放大器)”by Karsten Nielsen，Proceedings of the 96thConvention of the Audio Engineeering Society(聲頻工程協(xié)會(huì)的第96次會(huì)議會(huì)刊)，1994年2月。
D級(jí)放大器使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)數(shù)字地處理模擬信號(hào)，因而導(dǎo)致增大的效率。PWM信號(hào)施加到一個(gè)提供高輸出電流能力的功率DMOS H橋。
恒定振幅但變化寬度的高頻方波從調(diào)制器輸出。當(dāng)用來(lái)放大聲頻時(shí)，這些變寬度脈沖包含聲頻信息。輸出信號(hào)必須低通濾波以把聲頻信息與高頻信號(hào)相隔離。適當(dāng)?shù)臑V波保證由系統(tǒng)產(chǎn)生的聲音的質(zhì)量。


圖1是方塊圖，按功能表示一般描繪為10的D級(jí)放大器的主要元件。聲頻信號(hào)供給到一個(gè)輸入級(jí)11，輸入級(jí)11的輸出由一個(gè)PWM調(diào)制器12調(diào)制，PWM調(diào)制器12把模擬輸入信號(hào)變成一個(gè)恒頻率、變工作循環(huán)的PWM信號(hào)。這似乎復(fù)雜的操作借助于一個(gè)設(shè)置到一個(gè)固定頻率例如250kHz的斜坡發(fā)生器和比較器實(shí)現(xiàn)。斜坡發(fā)生器一般產(chǎn)生一種三角波形，這種波形與模擬輸入信號(hào)一起連接到一個(gè)比較器。比較器的輸出每次交叉切換模擬輸入信號(hào)和三角波形。來(lái)自比較器的生成輸出是一個(gè)包含模擬輸入信號(hào)信息的250kHz PWM波形。
生成數(shù)字信號(hào)供給到一個(gè)在一種H橋配置中使用有力和有效DMOS晶體管的PWM增益單元13。DMOS晶體管把功率從電源傳遞到一個(gè)使用“能量包”、由調(diào)制器12產(chǎn)生的PWM信號(hào)控制的低通濾波器14。在D級(jí)放大器中的晶體管工作在截止或飽和區(qū)域中，類似于開(kāi)關(guān)模式電源的操作。以這種方式操作DMOS晶體管使普通與線性功率放大器中的晶體管有關(guān)的功率損失最小。然而，與切換狀態(tài)和rDS(ON)-這在它處于ON狀態(tài)時(shí)是DMOS的內(nèi)部電阻-有關(guān)的可忽略損失，是不可避免的。當(dāng)前，最小化這些損失的程度是高度設(shè)計(jì)依賴的，并且反映在放大器的整體成本中。如果效率的大部分增益不損失在濾波階段，則包括一個(gè)電感器和一個(gè)電容器的低通濾波器14要求認(rèn)真設(shè)計(jì)。
盡管與常規(guī)模擬功率放大器相比改進(jìn)了D級(jí)放大器的效率，但因?yàn)槿缦聨讉€(gè)原因這些電路布局的使用在專業(yè)聲頻領(lǐng)域不象期望的那樣廣泛1.切換系統(tǒng)的性能對(duì)系統(tǒng)的抽樣頻率的直接依賴。這需要不容易得到的元件，強(qiáng)迫選擇投入實(shí)用復(fù)雜的具體解決方案。
2.重新建造放大聲頻信號(hào)的低通濾波器的性能差。
3.在制造可靠高性能(低失真)系統(tǒng)時(shí)涉及的困難。
4.在控制系統(tǒng)的傳導(dǎo)和輻射發(fā)射以避免對(duì)系統(tǒng)元件的有害影響和對(duì)其他設(shè)備的干擾時(shí)涉及的困難。
5.與其線性等效物相比，系統(tǒng)成本(從設(shè)計(jì)和制造的觀點(diǎn)看毫無(wú)疑問(wèn)更復(fù)雜)僅對(duì)于中/高功率裝置有競(jìng)爭(zhēng)力。
圖2是方塊圖，按功能表示根據(jù)誤差校正使用從低通濾波器的輸出至脈沖調(diào)制器的輸入的反饋改進(jìn)性能的常規(guī)方法。因而，這里表示一般描繪為20的一個(gè)數(shù)字聲頻放大器，包括一個(gè)脈沖調(diào)制器21、一個(gè)功率開(kāi)關(guān)22及一個(gè)解調(diào)濾波器23。一個(gè)誤差校正電路24提供在解調(diào)濾波器23與脈沖調(diào)制器21之間的反饋環(huán)路。這樣的技術(shù)公開(kāi)在科學(xué)和專利文獻(xiàn)中。
例如，美國(guó)專利No.5,410,592(Wagner等)公開(kāi)了一種具有狀態(tài)變量反饋控制的D級(jí)聲頻揚(yáng)聲器放大器電路。一個(gè)聲頻放大器提供為驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)尋呼揚(yáng)聲器的電話源聲頻信號(hào)提供功率增大。狀態(tài)變量反饋網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視對(duì)其聯(lián)接尋呼揚(yáng)聲器的一個(gè)聲頻輸出濾波器的電壓和電流值，以便調(diào)節(jié)放大器電路的操作，如必需的那樣，補(bǔ)償聲頻輸出濾波器的揚(yáng)聲器負(fù)載的變化。D級(jí)放大器包括一個(gè)脈沖寬度調(diào)制器，該脈沖寬度調(diào)制器控制一個(gè)功率H-橋配置切換電路的切換。切換電路相對(duì)尋呼揚(yáng)聲器負(fù)載放出和吸收電流。功率橋切換電路的輸出是一個(gè)高能量方波型信號(hào)，該信號(hào)在一個(gè)下游聲頻濾波器中濾波以除去切換瞬態(tài)，并且為對(duì)于尋呼揚(yáng)聲器的用途保持希望的聲音尋呼信號(hào)。狀態(tài)變量反饋網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視在聲頻濾波器電路的多個(gè)電路位置處的電流流動(dòng)和電壓的變化，并且求和監(jiān)視的變化以產(chǎn)生一個(gè)誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)反饋回聲音尋呼放大器電路的輸入并且與聲頻輸入信號(hào)相結(jié)合。
美國(guó)專利4,178,556(Attwood；Brian E.)公開(kāi)了一種包括一個(gè)脈沖寬度調(diào)制器的D級(jí)放大器系統(tǒng)，該脈沖寬度調(diào)制器借助于一個(gè)聲頻信號(hào)用來(lái)脈沖寬度調(diào)制具有一個(gè)比該聲頻信號(hào)高的頻率的載波信號(hào)。一個(gè)輸出切換放大器連接到該調(diào)制器上，而一個(gè)低通濾波器連接到輸出放大器上，以把一個(gè)解調(diào)聲頻信號(hào)供給到一個(gè)負(fù)載。一個(gè)以載波信號(hào)頻率諧振的陷波電路提供在低通濾波器中，以允許來(lái)自陷波電路的一個(gè)輸出信號(hào)的、免于載波信號(hào)分量的部分負(fù)反饋回脈沖寬度調(diào)制器。
授予索尼公司的美國(guó)專利4,059,807(Hamada)公開(kāi)了一種脈沖寬度調(diào)制放大器。一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電路包括一個(gè)用來(lái)把一個(gè)輸入聲頻信號(hào)與一個(gè)反饋信號(hào)相結(jié)合和用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)供給到一個(gè)積分電路的差值信號(hào)的混頻器。積分電路聯(lián)接到一個(gè)脈沖寬度調(diào)制器上，該調(diào)制器具有一個(gè)用來(lái)調(diào)制輸入聲頻信號(hào)的鋸齒載波輸入。生成脈沖調(diào)制信號(hào)然后供給到一個(gè)脈沖放大器和一個(gè)低通濾波器，并且最后到一個(gè)負(fù)載。低通濾波器的輸出聯(lián)接回混頻器。
也授予索尼公司的美國(guó)專利4,021,745(Suzuki等)公開(kāi)了一種脈沖寬度調(diào)制放大器，該放大器帶有一個(gè)第一輸入終端，供有一個(gè)矩形波信號(hào)作為載波；和一個(gè)第二輸出終端，供有一個(gè)調(diào)制信號(hào)，如聲頻信號(hào)。矩形波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)都供給到一個(gè)積分器，積分器的輸出供給到一個(gè)高增益放大器。一個(gè)聯(lián)接到高增益放大器上的低通濾波器產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)制信號(hào)相對(duì)應(yīng)并且供給到一個(gè)輸出終端的解調(diào)信號(hào)。一個(gè)負(fù)反饋電路連接在高增益放大器的輸出與積分器的輸入之間。
矩形波信號(hào)由積分器積分，以便產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)于該矩形波信號(hào)移相90°的鋸齒信號(hào)。同樣，因?yàn)檎{(diào)制信號(hào)也經(jīng)積分器供給到高增益放大器，所以它也移相90°。因而，就供給到高增益放大器的兩個(gè)信號(hào)而論，他們等效于與調(diào)制信號(hào)一起供給一個(gè)正規(guī)鋸齒信號(hào)，如在先有技術(shù)中更普通地進(jìn)行的那樣。然而，因?yàn)樗麄冊(cè)诜e分器中移相90°，所以當(dāng)把從高增益放大器導(dǎo)出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)負(fù)反饋到積分器的輸入時(shí)，有效相位移動(dòng)是180°，因而理論上保證負(fù)反饋是穩(wěn)定的并且高增益放大器不會(huì)振蕩。
在實(shí)際中，在模擬由Suzuki等公開(kāi)的電路時(shí)，遠(yuǎn)不清楚其中公開(kāi)的配置實(shí)現(xiàn)改進(jìn)穩(wěn)定性的目的。當(dāng)然，從電路布局考慮，顯然Suzuki等把其反饋施加到積分器輸入上，即在電路中他們想穩(wěn)定的確切點(diǎn)。結(jié)果，電路容易出現(xiàn)必須由外部電路校正的不穩(wěn)定性問(wèn)題，因而增加了放大器的復(fù)雜性和成本。
美國(guó)專利4,472,687(Kashiwagi等)公開(kāi)了一種聲頻功率放大器，用來(lái)通過(guò)電源電壓的切換把電力供給到負(fù)載。為此目的，直流電源經(jīng)一個(gè)切換元件、一個(gè)平滑電路、及一個(gè)輸出放大元件聯(lián)接到一個(gè)負(fù)載上。該元件接收要放大的一個(gè)輸入信號(hào)電壓。提供一個(gè)電壓檢測(cè)電路，該電路把與平滑電路的一個(gè)輸出電壓成比例的一個(gè)反饋電壓與切換切換元件的輸入信號(hào)電壓相比較，由此按照輸入信號(hào)電壓改變輸出放大元件的電源電壓、和負(fù)載輸出電壓。由于把平滑電路的輸出電壓與輸入信號(hào)電壓相比較，所以能減小輸出放大元件的電源電壓變化相對(duì)于負(fù)載輸出電壓的延遲，并且能抑制失真的產(chǎn)生和效率的降低。
在D級(jí)放大器中使用的技術(shù)的多種在作者為Karsten Nielsen并且提交給聲頻工程協(xié)會(huì)(Audio Engineeering Society)的一系列論文[1]、[2]和[3]中詳細(xì)描述。具體地說(shuō)，參考資料[1]詳細(xì)說(shuō)明了在常規(guī)D級(jí)放大器中的失真源。在這方面，我們記得，D級(jí)放大器的核心技術(shù)決不是新的。以上參考專利都試圖改進(jìn)與已知D級(jí)放大器有關(guān)的失真，并且如由Nielsen[1]解釋的那樣，盡管進(jìn)行了認(rèn)真努力，但先有技術(shù)解決方案不完全成功。由Nielsen[1]提出的解決方案基于具有一個(gè)復(fù)雜傳遞函數(shù)并且連接在數(shù)字調(diào)制器與解調(diào)器之間的一個(gè)PEDEC控制器，如該論文的圖8、9和28中表示的那樣，為了詳細(xì)回顧應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行參考。
如進(jìn)一步由Nielsen[3]提出的那樣，使用各種形狀的調(diào)制信號(hào)的多種不同PWM技術(shù)是已知的。具體地說(shuō)，參考在該論文中表示PWM的不同例子的圖6。在相同論文中的圖6表明，理論上D級(jí)放大器的效率是100％，盡管在實(shí)際中由于以上提到的原因它稍小。
將注意到，在先有技術(shù)電路布局中典型實(shí)現(xiàn)反饋的方式依賴于從本身供給到PWM調(diào)制器的倒相輸入的輸入模擬信號(hào)減去反饋信號(hào)。而且，先有技術(shù)布局通常要求，把反饋連接應(yīng)用于在濾波器輸出處產(chǎn)生的解調(diào)輸出信號(hào)。就是說(shuō)，反饋控制通?；诒硎緦?shí)際放大聲頻輸出的濾波信號(hào)。
Tripath Technology Inc.主張，反饋技術(shù)獨(dú)立地不會(huì)提供失真的完全減小。在其網(wǎng)頁(yè)http//www.tripath.com/中，他們敘述了基于快速操作MOSFET的輸出晶體管永遠(yuǎn)不能完美地匹配。結(jié)果，在一個(gè)晶體管斷開(kāi)與其成對(duì)接通之間有不可避免的延遲，導(dǎo)致某些失真。他們進(jìn)一步主張，輸出晶體管的切換引起其本身引入噪聲的“地回波”，并且低通濾波器不能獨(dú)立地完全除去PWM波形。
Tripath Technology Inc.通過(guò)采用信號(hào)處理技術(shù)解決了這些問(wèn)題，其中數(shù)字算法用來(lái)實(shí)現(xiàn)切換輸出晶體管所必需的調(diào)制。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種通過(guò)硬件電路或軟件處理解決至今提出的電路缺陷而不需要復(fù)雜校正的數(shù)字放大器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一方面，提供有一種數(shù)字放大器，包括一個(gè)PWM調(diào)制器，用來(lái)借助于一個(gè)調(diào)制信號(hào)調(diào)制一個(gè)模擬輸入信號(hào)，以便在其一個(gè)輸出處產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，一個(gè)大功率開(kāi)關(guān)，相應(yīng)地聯(lián)接到PWM調(diào)制器的輸出上，用來(lái)按照脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邏輯電平在高電平直流正與負(fù)電壓之間切換，以便產(chǎn)生一個(gè)大功率調(diào)制切換信號(hào)，一個(gè)低通濾波器，聯(lián)接到大功率開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸出上，用來(lái)濾除信號(hào)的高頻分量；其特征在于從大功率開(kāi)關(guān)至模擬輸入信號(hào)提供一個(gè)反饋控制環(huán)路，并且調(diào)制信號(hào)一般具有三角形狀。
這樣一種電路布局在特征化特征的具體組合方面不同于先有技術(shù)。因而，美國(guó)專利4,021,745講授了從大功率開(kāi)關(guān)的輸出至模擬輸入信號(hào)的負(fù)反饋的應(yīng)用。然而，實(shí)際上與模擬輸入信號(hào)混合的調(diào)制信號(hào)在積分之前，是一個(gè)方波信號(hào)。只有在兩個(gè)信號(hào)一起積分時(shí)，才是產(chǎn)生的熟悉鋸齒波形。
同樣，Nielsen[3]公開(kāi)了來(lái)自大功率開(kāi)關(guān)的輸出的負(fù)反饋的應(yīng)用。然而，顯然該輸出反饋到調(diào)制器的輸出，而在本發(fā)明中，它反饋到調(diào)制之前的模擬輸入信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第二方面，提供有一種數(shù)字放大器，包括一個(gè)PWM調(diào)制器，用來(lái)借助于一個(gè)一般三角形的調(diào)制信號(hào)調(diào)制一個(gè)模擬輸入信號(hào)，以便在其一個(gè)輸出處產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，一個(gè)大功率開(kāi)關(guān)，相應(yīng)地聯(lián)接到PWM調(diào)制器的輸出上，用來(lái)按照脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邏輯電平在高電平直流正與負(fù)電壓之間切換，以便產(chǎn)生一個(gè)大功率調(diào)制切換信號(hào)，一個(gè)低通濾波器，聯(lián)接到大功率開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸出上，用來(lái)濾除信號(hào)的高頻分量；其特征在于PWM調(diào)制器包括一個(gè)放大器鏈路，該鏈路包括以串級(jí)連接的至少兩個(gè)快速、低增益放大器。
這樣一種電路布局特別是在一個(gè)放大器鏈路的提供方面不同于先有技術(shù)，該鏈路包括以串級(jí)連接的至少兩個(gè)快速、低增益放大器。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這除去或至少減小器件的振動(dòng)，該振動(dòng)的源對(duì)于放大器的本質(zhì)是固有的。這同樣產(chǎn)生由PWM調(diào)制器輸出的數(shù)字脈沖的時(shí)間移動(dòng)，并且這產(chǎn)生放大信號(hào)的誤差。
當(dāng)一個(gè)數(shù)字放大器包括本發(fā)明的兩個(gè)特征，即串級(jí)放大器以及從大功率開(kāi)關(guān)至模擬輸入信號(hào)的一個(gè)反饋控制環(huán)路時(shí)，放大器輸出的改進(jìn)是顯著的。
為了理解本發(fā)明和明白在實(shí)際中如何實(shí)現(xiàn)它，現(xiàn)在參照附圖通過(guò)僅非限制的例子描述一個(gè)最佳實(shí)施例，在附圖中圖1是方塊圖，按功能表示一個(gè)先有技術(shù)D級(jí)放大器的主要元件；圖2是方塊圖，按功能表示一種改進(jìn)圖1中所示的電路的性能的常規(guī)反饋方法；圖3是示意圖，按功能表示根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字放大器；及圖4和5表示示意表示在圖3中的D級(jí)放大器中的關(guān)鍵點(diǎn)的電壓波形。
圖3按功能表示一般描繪為30的一種D級(jí)數(shù)字放大器，其中一個(gè)聲頻輸入信號(hào)31經(jīng)一個(gè)帶有一個(gè)倒相輸入33和一個(gè)接地非倒相輸入34的積分器32供給，并且經(jīng)一個(gè)加法器35加到一個(gè)鋸齒調(diào)制信號(hào)上。添加的輸出經(jīng)一個(gè)PWM調(diào)制器36供給，PWM調(diào)制器36由包括串級(jí)連接的至少兩個(gè)快速、低增益放大器38、38′、38″的一個(gè)放大器鏈路37組成。在一個(gè)實(shí)際實(shí)施例中，在PWM調(diào)制器36中使用三個(gè)低增益放大器級(jí)，每個(gè)具有一個(gè)高速度。PWM調(diào)制器36的輸出供給到分別連接到正和負(fù)直流供電軌道40和41上的一個(gè)大功率開(kāi)關(guān)39。大功率開(kāi)關(guān)39的輸出連接到一個(gè)跨過(guò)其輸出連接一個(gè)負(fù)載43的低通濾波器42上。
大功率開(kāi)關(guān)39的輸出反饋到積分器32的倒相輸入33，以便在通過(guò)鋸齒調(diào)制信號(hào)的調(diào)制之前作用在聲頻輸入信號(hào)31上。這顯著與在美國(guó)專利4,021,745(Suzuki等)中進(jìn)行的不同，在該專利中反饋信號(hào)供給到已經(jīng)調(diào)制的輸入信號(hào)。
圖4和5表示由電路的計(jì)算機(jī)模擬導(dǎo)出的在圖3中所示電路中的各種關(guān)鍵接合處的波形。因而，波形50與出現(xiàn)在大功率開(kāi)關(guān)39的輸出處的數(shù)字輸出電壓相對(duì)應(yīng)。要明白，數(shù)字輸出電壓是具有在±31伏特之間的振幅并且具有約240KHz的頻率的方波脈沖。波形51代表聲頻輸入信號(hào)31(沒(méi)有反饋)，表示為一個(gè)具有在±10伏特之間的振幅并且具有約4KHz頻率的正弦周期信號(hào)。波形52代表出現(xiàn)在低通濾波器42的輸出處的聲頻輸出信號(hào)，作為一個(gè)具有在±1伏特之間的振幅并且具有約4KHz頻率的正弦周期信號(hào)。
以輪廓表示的波形53代表具有反饋的聲頻輸入信號(hào)31，表示為由以輪廓表示為波形54的鋸齒調(diào)制信號(hào)調(diào)制的一個(gè)正弦周期信號(hào)。也以輪廓表示的波形55代表對(duì)于PWM調(diào)制器36的調(diào)制輸入，這在形狀上類似于帶有由波形54代表的反饋的聲頻輸入信號(hào)31。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字放大器，包括一個(gè)PWM調(diào)制器，用來(lái)借助于一個(gè)調(diào)制信號(hào)調(diào)制一個(gè)模擬輸入信號(hào)，以便在其一個(gè)輸出處產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，一個(gè)大功率開(kāi)關(guān)，相應(yīng)地聯(lián)接到PWM調(diào)制器的輸出上，用來(lái)按照脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邏輯電平在高電平直流正與負(fù)電壓之間切換，以便產(chǎn)生一個(gè)大功率調(diào)制切換信號(hào)，一個(gè)低通濾波器，聯(lián)接到大功率開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸出上，用來(lái)濾除信號(hào)的高頻分量；其特征在于從大功率開(kāi)關(guān)至模擬輸入信號(hào)提供一個(gè)反饋控制環(huán)路，并且調(diào)制信號(hào)一般具有三角形狀。
2.一種數(shù)字放大器，包括一個(gè)PWM調(diào)制器，用來(lái)借助于一個(gè)一般三角形的調(diào)制信號(hào)調(diào)制一個(gè)模擬輸入信號(hào)，以便在其一個(gè)輸出處產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，一個(gè)大功率開(kāi)關(guān)，相應(yīng)地聯(lián)接到PWM調(diào)制器的輸出上，用來(lái)按照脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邏輯電平在高電平直流正與負(fù)電壓之間切換，以便產(chǎn)生一個(gè)大功率調(diào)制切換信號(hào)，一個(gè)低通濾波器，聯(lián)接到大功率開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸出上，用來(lái)濾除信號(hào)的高頻分量；其特征在于PWM調(diào)制器包括一個(gè)放大器鏈路，該鏈路包括以串級(jí)連接的至少兩個(gè)快速、低增益放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字放大器，包括一個(gè)積分器，用來(lái)積分模擬輸入信號(hào)和產(chǎn)生一個(gè)積分模擬信號(hào)，和一個(gè)加法器，聯(lián)接到到積分器的一個(gè)輸出上，用來(lái)把調(diào)制信號(hào)添加到積分模擬信號(hào)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字放大器，包括一個(gè)積分器，用來(lái)積分模擬輸入信號(hào)和產(chǎn)生一個(gè)積分模擬信號(hào)，和一個(gè)加法器，聯(lián)接到到積分器的一個(gè)輸出上，用來(lái)把調(diào)制信號(hào)添加到積分模擬信號(hào)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字放大器，進(jìn)一步包括一個(gè)從大功率開(kāi)關(guān)的輸出至模擬輸入信號(hào)的一個(gè)反饋控制環(huán)路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字放大器，包括一個(gè)積分器，用來(lái)積分模擬輸入信號(hào)和產(chǎn)生一個(gè)積分模擬信號(hào)，和一個(gè)加法器，聯(lián)接到積分器的一個(gè)輸出上，用來(lái)把調(diào)制信號(hào)添加到積分模擬信號(hào)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的數(shù)字放大器，其中反饋控制環(huán)路應(yīng)用于積分器的一個(gè)負(fù)輸入上。
全文摘要
一種數(shù)字放大器,帶有一個(gè)PWM調(diào)制器,用來(lái)借助于一個(gè)調(diào)制信號(hào)調(diào)制一個(gè)模擬輸入信號(hào),以便在其一個(gè)輸出處產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。一個(gè)大功率開(kāi)關(guān)相應(yīng)地聯(lián)接到PWM調(diào)制器的輸出上,用來(lái)按照脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邏輯電平在高電平直流正與負(fù)電壓之間切換,以便產(chǎn)生一個(gè)大功率調(diào)制切換信號(hào),并且一個(gè)低通濾波器聯(lián)接到大功率開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸出上,用來(lái)濾除信號(hào)的高頻分量。從大功率開(kāi)關(guān)的輸出至模擬輸入信號(hào)提供一個(gè)反饋控制環(huán)路,并且調(diào)制信號(hào)一般是三角形的。
文檔編號(hào)H03F1/32GK1347589SQ00805890
公開(kāi)日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2000年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者普羅斯伯·達(dá)漢, 隆·卡路斯 申請(qǐng)人:數(shù)字動(dòng)力系統(tǒng)股份公司