專利名稱：D類音頻功率放大器及其音頻信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻功率放大技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種D類音頻功率放大器及其音頻信號處理方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)的大功率D類音頻功率放大器中，一般功率輸出電路采用功率電源電壓，前級模擬電路采用低壓供電電壓。如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)的D類的放大器包括輸入音頻信號I、參考波產(chǎn)生器2、脈沖寬度調(diào)制器3、高壓功率開關(guān)4、低通濾波器5、電平移位器6、反饋網(wǎng)絡(luò)7和輸出音頻信號9。 現(xiàn)有技術(shù)的D類的放大器利用電平移位器6將功率輸出級的功率電源電壓降壓到低壓供電電壓級電壓。一般低壓供電電壓是內(nèi)部LDO產(chǎn)生的一個恒定的電壓。電平移位器6相當(dāng)一個直流增益為低壓供電電壓/功率電源電壓的降壓器，其直流增益會隨著供電電壓的變化而變化，從而導(dǎo)致D類音頻功率放大器的系統(tǒng)直流增益的變化。這種電路結(jié)構(gòu)為D類音頻功率放大器帶來了不確定因素，影響電路工作的穩(wěn)定性。參考波產(chǎn)生器2產(chǎn)生三角波作為參考波。三角波易受到波谷和波峰附近的尖峰影響而產(chǎn)生錯誤的信號，對D類放大器的音質(zhì)有很大的影響。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種D類音頻功率放大器及其音頻信號處理方法以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種D類音頻功率放大器及其音頻信號處理方法，以保證D類音頻功率放大器的直流增益恒定，其直流增益不受電源電壓的影響。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種D類音頻功率放大器，包括前置放大器、積分器、比較器、驅(qū)動回路、功率開關(guān)管，及反饋回路，還包括用于產(chǎn)生方波的方波產(chǎn)生器，所述方波產(chǎn)生器的輸出端與所述積分器的輸入端連接；還包括用于為所述前置放大器提供共模電壓的共模電壓產(chǎn)生器，所述共模電壓產(chǎn)生器的輸出端與所述前置放大器的輸入端連接；所述共模電壓產(chǎn)生器包括運(yùn)算放大器；參考電壓輸入所述運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述參考電壓為低壓供電電壓的二分之一；第八電阻、第九電阻串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述驅(qū)動電路的輸入端之間；所述第九電阻、第七電阻串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間；第十電阻并聯(lián)在所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間；所述反饋回路包括用于將所述功率開關(guān)管的輸出端信號降壓后反饋回所述積分器中的分壓器、反饋電阻；所述分壓器包括第一分壓電阻、第二分壓電阻；所述第一分壓電阻的第一端與所述功率開關(guān)管的輸出端連接，所述第一分壓電阻的第二端與所述反饋電阻連接；所述第二分壓電阻的第一端接地，所述第二分壓電阻的第二端與所述反饋電阻連接；同時所述第一分壓電阻的第二端與所述第二分壓電阻的第二端連接。
較佳地，所述共模電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述共模電壓為
權(quán)利要求
1.一種D類音頻功率放大器，包括前置放大器、積分器、比較器、驅(qū)動回路、功率開關(guān)管，及反饋回路，其特征在于 還包括用于產(chǎn)生方波的方波產(chǎn)生器，所述方波產(chǎn)生器的輸出端與所述積分器的輸入端連接； 還包括用于為所述前置放大器提供共模電壓的共模電壓產(chǎn)生器，所述共模電壓產(chǎn)生器的輸出端與所述前置放大器的輸入端連接；所述共模電壓產(chǎn)生器包括運(yùn)算放大器；參考電壓輸入所述運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述參考電壓為低壓供電電壓的二分之一；第八電阻、第九電阻串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述驅(qū)動電路的輸入端之間；所述第九電阻、第七電阻串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間；第十電阻并聯(lián)在所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間； 所述反饋回路包括用于將所述功率開關(guān)管的輸出端信號降壓后反饋回所述積分器中的分壓器、反饋電阻；所述分壓器包括第一分壓電阻、第二分壓電阻；所述第一分壓電阻的第一端與所述功率開關(guān)管的輸出端連接，所述第一分壓電阻的第二端與所述反饋電阻連接；所述第二分壓電阻的第一端接地，所述第二分壓電阻的第二端與所述反饋電阻連接；同時所述第一分壓電阻的第二端與所述第二分壓電阻的第二端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的D類音頻功率放大器，其特征在于 所述共模電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述共模電壓為
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的D類音頻功率放大器，其特征在于供電電壓包括所述功率電源電壓、所述低壓供電電壓；所述功率電源電壓至少為所述功率開關(guān)管供電，所述低壓供電電壓至少為所述積分器供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的D類音頻功率放大器，其特征在于所述D類音頻功率放大器還包括抑制尖峰噪聲回路；所述抑制尖峰噪聲回路串聯(lián)在所述比較器和所述驅(qū)動回路之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的D類音頻功率放大器，其特征在于所述抑制尖峰噪聲回路還包括相位校正回路。
6.一種D類音頻功率放大器的音頻信號處理方法，其特征在于 a)方波作為參考波輸入積分器； b)為前置放大器提供共模電壓，所述共模電壓使所述D類音頻功率放大器的單端輸出電壓的靜態(tài)工作點(diǎn)時的直流電壓恒定在功率電源電壓的1/2 ； c)提供一種反饋回路，所述反饋回路通過分壓器為功率開關(guān)管的輸出端信號降壓，并將降壓后的所述功率開關(guān)管的輸出端信號反饋回所述積分器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的D類音頻功率放大器的音頻信號處理方法，其特征在于使用共模電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生所述共模電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的D類音頻功率放大器的音頻信號處理方法，其特征在于供電電壓包括所述功率電源電壓、所述低壓供電電壓；所述功率電源電壓至少為所述功率開關(guān)管供電，所述低壓供電電壓至少為所述積分器供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8中的任一項所述的D類音頻功率放大器的音頻信號處理方法，其特征在于所述音頻信號處理方法還包括d)抑制比較器的輸出信號的尖峰噪聲。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的D類音頻功率放大器的音頻信號處理方法，其特征在于使用抑制尖峰噪聲回路抑制比較器的輸出信號的尖峰噪聲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種D類音頻功率放大器及其音頻信號處理方法。該D類音頻功率放大器包括前置放大器、積分器、比較器、驅(qū)動回路、功率開關(guān)管，及反饋回路；還包括用于產(chǎn)生方波的方波產(chǎn)生器；還包括用于為前置放大器提供共模電壓的共模電壓產(chǎn)生器。反饋回路中包括用于將高壓的驅(qū)動輸出信號降壓后反饋回積分器中的分壓器，及反饋電阻。由于在本發(fā)明的D類音頻功率放大器中的反饋回路中使用了分壓器來實現(xiàn)降壓，該D類音頻功率放大器的直流增益是恒定的，該直流增益不會受到供電電壓變化的影響。這樣的電路結(jié)構(gòu)降低了電路的設(shè)計難度，降低了需要選用的器件的耐壓要求，提高了電路整體的穩(wěn)定性。
文檔編號H03F3/217GK102811027SQ20111014431
公開日2012年12月5日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者楊志飛, 黃武康, 代軍, 趙玉月, 馬琳, 沈世龍, 張偉, 周長勝, 殷明, 王圣一 申請人:嘉興禾潤電子科技有限公司