專利名稱：一種噪聲抑制電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及D類音頻放大器電路，更具體地說，本發(fā)明涉及D類音頻放大器電路中的噪聲抑制電路。
背景技術(shù)：
當(dāng)前許多D類音頻放大器具有瞬態(tài)“POP” 或者“CLICK”噪聲的問題，“POP”或者“CLICK”噪聲是指音頻器件在上電、斷電瞬間以及上電穩(wěn)定后，各種操作帶來的瞬態(tài)沖擊所產(chǎn)生的爆破聲。這種噪聲往往是由對隔直電容的充/放電直接造成的。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中的單端音頻放大器電路示意圖。如圖I所示，音頻信號Vinput通過輸入隔直電容Cin和輸入電阻Rin連接到D類音頻放大器的一輸入端。D類音頻放大器的另一輸入端連接到輸入直流參考電壓O. 5VDD。D類音頻放大器的兩個輸入端通過積分電容Cint連接在一起。D類音頻放大器的輸出信號經(jīng)過由電感Lf和電容Cf組成低通濾波器傳遞給負載揚聲器。Cout為輸出隔直電容，Cbs是自舉電容。在放大器電路啟動時對這些電容的充電，以及在放大器關(guān)斷時對這些電容的放電決定了電路所產(chǎn)生的開關(guān)機“POP”或者“CLICK”噪聲。對單端D類功率放大系統(tǒng)而言，必須對輸入隔直電容Cin和輸出隔直電容Cout預(yù)充電至電源電壓VDD的一半，然后才能開始正常工作，即Vsw=VNIN=VPIN=O. 5VDD。目的是為了保證輸出信號在正負兩個方向都可以有較大的擺動而不至于被削頂。圖2A示出了圖I電路中對輸入隔直電容Cin和輸出隔直電容Cout預(yù)充電時流過負載揚聲器的電流Ispeaker的波形示意圖。電流Ispeaker的波形是由于對輸出隔直電容Cout進行預(yù)充電的階躍電流信號造成的。該階躍電流信號不可避免地包含20Hz-20kHz的音頻范圍的分量，將在負載揚聲器上引起噪聲。由于電阻Rf的存在，當(dāng)電壓VNIN預(yù)充電到O. 5VDD時，輸出隔直電容Cout上的電壓將超過O. 5VDD。若是如此，當(dāng)D類音頻放大器正常工作時，輸出隔直電容Cout將被放電。該放電電流則會引起負載揚聲器上又一個“POP”或“CLICK”噪聲。圖2B示出了圖I電路開始正常工作時的開關(guān)信號波形SW和負載電壓Vspeaker和電流Ispeaker的波形示意圖。輸出隔直電容Cout在區(qū)間tO-tl內(nèi)放電引起負載電壓Vspeaker和電流Ispeaker產(chǎn)生不必要的波動，造成噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供提供一種音頻放大器電路的噪聲抑制方法及噪聲抑制電路，其可有效的抑制音頻放大器的輸入電容和輸出電路充放電產(chǎn)生的“POP”或者“CLICK”噪聲，同時無須增加或者修改芯片管腳。所述音頻放大器電路包括音頻控制芯片，輸入隔直電容，輸出隔直電容和電感，所述音頻控制芯片具有第一輸入端口，第二輸入端口和開關(guān)端口，所述開關(guān)端口耦接至電感的第一端，所述輸入隔直電容耦接在輸入信號和音頻控制芯片的第一輸入端口之間，所述輸出隔直電容稱接在電感的第二端和負載揚聲器之間。
在一個實施例中，所述噪聲抑制電路包括電流源控制電路，具有第一輸入端，第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至電源接收電源電壓，第二輸入端耦接至音頻控制芯片的開關(guān)端口接收開關(guān)信號，并基于電源電壓和開關(guān)信號，所述電流源控制電路在輸出端產(chǎn)生電流源控制信號；受控電流源，具有第一端，第二端和控制端，其中控制端接收電流源控制信號，所述電流源控制信號調(diào)節(jié)受控電流源的電流；第一電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電源接收電源電壓，第二端耦接在輸入隔直電容與音頻控制芯片的輸入端之間，提供第一;〖亙定電流給輸入隔直電容充電。在一個實施例中，所述電流源控制電路包括第二電流源，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至電源接收電源電壓，輸出端提供第二恒定電流；電容，具有第一端和第二 端，其中第一端耦接至第二電流源的輸出端接收第二恒定電流，第二端耦接至地，并且所述電容的第一端上產(chǎn)生電流源控制信號。在一個實施例中，所述電流源控制電路還包括第一箝位電路，耦接在所述電容的第一端和地之間，當(dāng)電流源控制信號達到第一基準(zhǔn)值時，所述箝位電路將電流源控制信號固定在第一基準(zhǔn)值上；第一放電電路，具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至所述電容的第一端，所述第二端耦接至地，所述控制端接收第一放電信號，并且基于第一放電信號，所述第一放電電路給電容放電；第二放電電路，具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至所述電容的第一端，所述第二端耦接至地，所述控制端接收第二放電信號，并且基于第二放電信號，所述第二放電電路給電容放電；第一比較器，具有第一輸入端，第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收開關(guān)信號，第二輸入端接收第二基準(zhǔn)值，并且基于開關(guān)信號和第二基準(zhǔn)值，所述第一比較器在輸出端輸出第一放電信號；第二比較器，具有第一輸入端，第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收開關(guān)信號，第二輸入端接收第三基準(zhǔn)值，并且基于開關(guān)信號和第三基準(zhǔn)值，所述第二比較器在輸出端輸出第二放電信號。在一個實施例中，所述第一放電電路包括串聯(lián)連接在電容和地之間的第一開關(guān)和第一電阻，其中第一開關(guān)具有控制端，該控制端耦接至第一比較器的輸出端以接收第一放電信號。 在一個實施例中，所述第二放電電路包括第二開關(guān)，所述第二開關(guān)具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接至所述電容的第一端，第二端接地，控制端耦接至第二比較器的輸出端以接收第二放電信號，并且所述第二開關(guān)的通斷基于第二放電信號。在Iv實施例中，所述首頻控制芯片進一步包括自舉電各端口，和自舉電各，所述噪聲抑制電路進一步包括自舉電容充電電路，其中所述自舉電容耦接在自舉電容端口和開關(guān)端口之間，所述自舉電容充電電路包括第二電阻，第三開關(guān)和第二箝位電路，其中所述第三開關(guān)具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至電源端接收電源電壓，所述第二端耦接至自舉電容；所述第二電阻耦接在電源端和第三開關(guān)的控制端之間；所述第二箝位電路耦接在第三開關(guān)的控制端和開關(guān)端口之間。在一個實施例中，所述第二箝位電路包括齊納二極管，所述齊納二極管的陽極耦接至開關(guān)端口，陰極耦接至第三開關(guān)管的控制端。在一個實施例中，所述音頻放大器電路的噪聲抑制方法包括在音頻放大器被使能前，采用第一電流源給自舉電容充電，其中第一電流源的電流較小，使得自舉電容的電流流經(jīng)負載時不會發(fā)出噪音；在音頻放大器使能后，采用第二電流源給輸出隔直電容和輸入隔直電容充電，其中第二電流源的電流頻率低于人耳接聽范圍；在音頻放大器使能后，采用第三電流源給輸入隔直電容充電；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第二電流源停止對輸入隔直電容和輸出隔直電容充電；當(dāng)音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第三電流源停止對輸入隔直電容充電；在音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，音頻放大器開始正常工作。在一個實施例中，所述第二電流源的電流在開關(guān)端口的電壓達到第一基準(zhǔn)值前，所述第二電流源的電流以第一斜率上升；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第一基準(zhǔn)值后，所述第二電流源的電流維持不變；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第二基準(zhǔn)值后，所述第二電流源的電流以第二斜率下降；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，所述第二電流源停止工作。


圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中的單端音頻放大器電路示意 圖2A示出了圖I電路中使用階躍電流對輸入輸出隔直電容Cin和Cout預(yù)充電時流過負載揚聲器的電流Ispeaker的波形示意 圖2B示出了圖I電路開始正常工作時的開關(guān)信號波形SW和負載電壓Vspeaker和電流Ispeaker的波形示意 圖3示出了采用根據(jù)本發(fā)明一實施例的噪聲抑制電路的D類音頻放大器電路結(jié)構(gòu)示意
圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有“POP”或“CLICK”噪聲抑制功能的噪聲抑制電路10的結(jié)構(gòu)不意 圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有“POP”或“CLICK”噪聲抑制功能的噪聲抑制電路20的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖5示出了圖4A中噪聲抑制電路10中各信號的波形示意 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的自舉電容充電電路30的結(jié)構(gòu)示意 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的噪聲抑制電路的控制方法70的流程示意圖。
具體實施例方式下面將詳細描述本發(fā)明的具體實施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特定細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是不必采用這些特定細節(jié)來實行本發(fā)明。在其他實例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。在整個說明書中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”或“示例”的提及意味著結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱元件“連接到”或“耦接到”另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出的項目的任何和所有組合。
圖3示出了采用根據(jù)本發(fā)明一實施例的噪聲抑制電路的D類音頻放大器電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖3中，噪聲抑制電路被集成在音頻放大器芯片中。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，噪聲抑制電路也可單獨集成在一塊電路上，而不必須集成在音頻放大器芯片中。如圖3所示，音頻放大器電路包括音頻控制芯片，輸入隔直電容Cin，輸出隔直電容Cout和電感Lf，所述音頻控制芯片具有第一輸入端口 NIN，第二輸入端口 PIN和開關(guān)端口 SW，所述開關(guān)端口 SW耦接至電感Lf的第一端，所述輸入隔直電容Cin耦接在輸入信號Vinput和音頻控制芯片的第一輸入端口 NIN之間，所述輸出隔直電容Cout耦接在電感Lf的第二端和負載揚聲器之間。圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有“POP”或“CLICK”噪聲抑制功能的噪聲抑制電路10的結(jié)構(gòu)示意圖。在一個實施例中，噪聲抑制電路10適用于圖3A所不的D類音頻放大器。如圖4A所示，噪聲抑制電路10包括電流源控制電路110，具有第一輸入端110-1，第二輸入端110-2和輸出端110-3，其中第一輸入端110-1耦接至電源以接收電源電壓VDD，第二輸入端110-2耦接至音頻控制芯片的開關(guān)端口 SW接收開關(guān)信號Vsw，并基于電源電壓VDD和開關(guān)信號Vsw，所述電流源控制電路110在其輸出端110-3產(chǎn)生電流源控制信號Vc ;受控電流源模塊120，具有第一端，第二端和控制端，其中控制端耦接至電流源控制電路110的輸出端110-3以接收電流源控制信號Vc，所述電流源控制信號Vc調(diào)節(jié)受控電流源模塊120的電流；第一電流源130，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電源接收電源電壓VDD，第二端率禹接在輸入隔直電容Cin與音頻控制芯片的第一輸入端之間,提供第一;〖亙定電流給輸入隔直電容Cin充電。依據(jù)本發(fā)明一實施例，所述電流源控制電路110包括第二電流源12，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至電源接收電源電壓VDD，輸出端提供第一恒定電流；電容Cl，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第二電流源12的輸出端以接收第一恒定電流，第二端接地，并且所述電容Cl的第一端上產(chǎn)生電流源控制信號Vc。依據(jù)本發(fā)明一實施例，所述電流源控制電路110還包括第一箝位電路101，耦接在所述電容Cl的第一端和地之間，當(dāng)電流源控制信號Vc達到第一基準(zhǔn)值Vclamp時，所述第一箝位電路101將電流源控制信號Vc固定在第一基準(zhǔn)值Vclamp上；第一比較器102,具有第一輸入端，第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收開關(guān)信號Vsw,第二輸入端接收第二基準(zhǔn)值Vrefl，并且基于開關(guān)信號Vsw和第二基準(zhǔn)值Vrefl，所述第一比較器102在輸出端輸出第一放電信號；第二比較器103,具有第一輸入端,第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收開關(guān)信號Vsw，第二輸入端接收第三基準(zhǔn)值Vref2，并且基于開關(guān)信號Vsw和第三基準(zhǔn)值Vref2,所述第二比較器103在輸出端輸出第二放電信號；第一放電電路104,具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至所述電容Cl的第一端，所述第二端接地，所述控制端接收第一放電信號，并且基于第一放電信號，所述第一放電電路104給電容Cl放電；第二放電電路105，具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至所述電容Cl的第一端，所述第二端接地，所述控制端接收第二放電信號，并且基于第二放電信號，所述第二放電電路105給電容放電。
第一箝位電路101的作用是當(dāng)電流源控制信號Vc增大到箝位值，也就是第一基準(zhǔn)值Vclamp時,將電流源控制信號Vc箝位住。第一箝位電路101的結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講是熟知的。在一個實施例中，所述第一箝位電路101包括柵漏極相連的N型場效應(yīng)管，所述N型場效應(yīng)管的漏極耦接至電容Cl的第一端，源極耦接至地；在一個實施例中，所述第一箝位電路101包括齊納二極管。所述齊納二級管的陰極耦接至電容Cl的第一端，陽極耦接至地。在一個實施例中，所述第一放電電路104包括串聯(lián)連接在電容Cl和地之間的第一開關(guān)Ml和第一電阻R1，其中第一開關(guān)Ml具有控制端，該控制端耦接至第一比較器102的輸出端以接收第一放電信號
在一個實施例中，所述第二放電電路105包括第二開關(guān)M2，所述第 二開關(guān)M2具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接至所述電容Cl的第一端，第二端接地，控制端耦接至第二比較器103的輸出端以接收第二放電信號，并且所述第二開關(guān)M2的通斷基于第二放電信號。在一個實施例中，第一比較器102的正相輸入端接收開關(guān)信號Vsw，反相輸入端接收第二基準(zhǔn)值Vrefl。第二比較器103的正相輸入端接收開關(guān)信號Vsw，反相輸入端接收第
三基準(zhǔn)值Vref2。受控電流源模塊120可由本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。在一個實施例中，受控電流源模塊120包括受控電流源13，其電流值與電流源控制信號Vc的關(guān)系如下
Vc
B = — (I)
K
其中K為固定常數(shù)。圖5示出了圖4A中噪聲抑制電路10中各信號的波形示意圖。以下結(jié)合圖4A和圖5來說明圖4A中噪聲抑制電路10的工作原理。在tl時刻，音頻放大器被使能，使能信號EN由邏輯O跳為邏輯I。第二電流源12開始對電容Cl充電，充電速率取決于第二電流源12的電流大小及電容Cl的值。若電容Cl上的電壓上升，即電流源控制信號Vc上升，根據(jù)等式(1)，則受控電流源13的電流也以相同的斜率上升。受控電流源13對輸入隔直電容Cin和輸出隔直電容Cout充電，開關(guān)端口 SW的電壓加速上升。在t2時刻，電流源控制信號Vc達到第一基準(zhǔn)值Vclamp，也即是第一箝位電路101的箝位電壓，此時第一箝位電路將電容電壓箝位在第一基準(zhǔn)值Vclamp上。區(qū)間tl_t2的時間長度T可由下式得到
T_ Vclampx Cl 12
從時刻t2開始，受控電流源12的電流以恒定值Ia = Vclamp/K輸出，開關(guān)端口 SW的電壓值Vsw以恒定速率上升。在t3時刻，電壓Vsw達到了第二基準(zhǔn)值Vref 1，使得第一比較器103翻轉(zhuǎn)，進而使得第一開關(guān)Ml導(dǎo)通。此時第一放電電路104對電容Cl放電，電流源控制信號Vc下降，放電速率主要取決于時間常數(shù)Rl XCl。此時開關(guān)端口 SW的電壓值Vsw上升速度減小。直到時刻t4，第一放電電路104完成放電過程，由于第一電阻Rl的影響，電容Cl并未被完全放電，電流源控制信號Vc的值降至Va (電阻Rl兩端電壓)并保持不變。因此受控電流源13的電流以恒定值Ib = Va/K輸出，開關(guān)端口 SW的電壓值以恒定速率上升。在區(qū)間t5 - t6，電壓Vsw達到了第三基準(zhǔn)值Vref2，使得第二比較器103翻轉(zhuǎn)，進而使得第二開關(guān)M2導(dǎo)通。此時第二放電電路105對電容Cl放電，電流源控制信號Vc及受控電流源13的電流迅速下降至0，SW端口的電壓Vsw基本保持不變。在一個實施例中，第三基準(zhǔn)值Vref2等于電源電壓VDD的一半，即Vref2=0. 5VDD。在區(qū)間tl_t6，輸入隔直電容上的電壓VNIN跟隨輸出隔直電容Cin上的電壓Vsw 的變化而變化，但由于電阻Rf的存在，電壓VNIN將比電壓Vsw的值略小，當(dāng)Vsw達到O. 5VDD時，電壓VNIN還未達到O. 5VDD。圖5中的波形Il是對輸入隔直電容充電Cin的第一電流源的波形。該第一電流源是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的普通電流源，可以以多種方式實現(xiàn)，在圖4A中未示出。該恒定電流源Il的電流的值非常小，當(dāng)音頻放大器芯片被使能后就開始給輸入隔直電容Cin充電。故輸入隔直電容Cin的充電電流有兩個部分,一是來自于受控電流源13,—是來自于第一電流源。在時刻t7，輸入隔直電容Cin的電壓VNIN達到O. 5VDD。至此，預(yù)充電過程完成，電路開始正常工作。弟一電流源130在首頻控制芯片使能后開始工作,在首頻控制芯片的弟一輸入端口 NIN的電壓達到O. 5VDD時停止工作。任何可實現(xiàn)以上功能的電流源均符合本發(fā)明宗旨。例如第一電流源130中可包括串聯(lián)耦接的恒流源和開關(guān)。所述開關(guān)在音頻控制芯片使能后閉合，使所述恒流源輸出電流，第一電流源130正常工作；在音頻控制芯片的第一輸入端口 NIN的電壓達到O. 5VDD時斷開，使第一電流源130停止工作。第一電流源130為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的電路結(jié)構(gòu)，此處不再詳細描述。圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有“POP”或“CLICK”噪聲抑制功能的噪聲抑制電路20的結(jié)構(gòu)圖。噪聲抑制電路20與噪聲抑制電路10的區(qū)別在于受控電流源模塊的電流方向不同。圖4A中的受控電流源模塊120從電源抽取電流提供給開關(guān)端口，而圖4B中的受控電流源模塊220則是從開關(guān)端口抽取電流到地。當(dāng)輸入隔直電容和輸出隔直電容上的電壓在電路正常工作前已經(jīng)超過O. 5VDD時，例如音頻放大器在輸入輸出信號較大值時關(guān)閉又迅速開啟時，圖4B中的受控電源流20即可用于對輸入輸出隔直電容放電，使之到達O. 5VDD。噪聲抑制電路20的工作原理與噪聲抑制電路10的工作原理相同，為敘述簡明，此處不再詳細闡述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，在一些D類音頻放大器中，還包括自舉電容Cbs。在音頻控制芯片中，還具有自舉電容端。該自舉電容Cbs耦接在音頻控制芯片的自舉電容端和開關(guān)端口之間。對自舉電容Cbs的充放電也會引起“POP”或“CLICK”噪聲。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的自舉電容充電電路30。自舉充電電路30在音頻放大器上電但尚未被使能前工作，因此不會引起“POP”或“CLICK”噪聲。如圖6所示，自舉電容充電電路30包括第二電阻R2，第三開關(guān)M3和第二箝位電路301，其中所述第三開關(guān)M3具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至電源端以接收電源電壓VDD，所述第二端耦接至自舉電容Cbs ;所述第二電阻R2耦接在電源端和第三開關(guān)M3的控制端之間；所述第二箝位電路301耦接在第三開關(guān)M3的控制端和開關(guān)端口 SW之間。 在一個實施例中，第三開關(guān)M3包括一個N型的場效應(yīng)管(NMOS)。當(dāng)音頻放大器已經(jīng)上電但尚未使能時，自舉電容充電電路30開始工作，第三開關(guān)M3的柵極電壓等于電源電壓VDD。此時，第三開關(guān)管M3導(dǎo)通，自舉電容Cbs被充電，其上的電壓隨之升高。當(dāng)自舉電容Cbs上的電壓上升至接近電源電壓VDD，使得第三開關(guān)管的柵源電壓小于其閾值電壓時，第三開關(guān)管M3關(guān)斷，充電結(jié)束。在充電過程中，當(dāng)電源電壓VDD上升至第二箝位電路301的箝位電壓Vclamp2時，第二箝位電路301將第三開關(guān)管M3的柵極電壓箝位住。而由于音頻放大器還沒有被使能，開關(guān)端口 SW的電壓通常為O。因此當(dāng)電源電壓VDD上升至第二箝位電路301的箝位電壓Vclamp2后，第三開關(guān)管M3的柵極電壓就等于箝位電壓Vclamp2。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，第二箝位電路301可由齊納二極管來實現(xiàn)，也可由漏柵極相連的場效應(yīng)管來實現(xiàn)，也可以由任何可實現(xiàn)箝位功能的電路來實現(xiàn)。在一個實施例中，自舉電容充電電路30還包括串聯(lián)耦接在第三開關(guān)第二端和自舉電容Cbs之間的第三電阻R3和二極管Dl，通過調(diào)節(jié)第三電阻R3的阻值大小，自舉電容Cbs的充電電流可以得到調(diào)整；而二極管Dl則可以防止充電電流的反向引起的電流倒灌。在一個實施例中，圖3中的噪聲抑制電路包括圖4A中的噪聲抑制電路10和圖6中的自舉電容充電電路30。即噪聲抑制電路10用來給輸入隔直電路Cin和輸出隔直電容Cout充電，而自舉電容充電路30則用來在音頻控制芯片被使能前給自舉電容Cbs充電。在一個實施例中，圖3中的噪聲抑制電路包括圖4B中的噪聲抑制電路20和圖6中的自舉電容充電電路30。即噪聲抑制電路20則用來給輸入隔直電路Cin和輸出隔直電容Cout放電，而自舉電容充電路30則用來在音頻控制芯片被使能前給自舉電容Cbs充電。在一個實施例中，圖3中的噪聲抑制電路包括噪聲抑制電路10和噪聲抑制電路20和自舉電容充電電路30。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，自舉電容Cbs不是音頻放大器電路必須的。如果音頻放大器電路不具有自舉電容Cbs，則噪聲抑制電路可不包括自舉電容充電電路30。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的噪聲抑制電路的控制方法70的流程示意圖。該控制方法可被應(yīng)用于D類音頻放大器。所述音頻放大器包括音頻控制芯片，輸入隔直電容，輸出隔直電容和電感，所述音頻控制芯片具有兩個輸入端口和一個開關(guān)端口，所述開關(guān)端口耦接至電感的第一端，所述輸入隔直電容耦接在輸入信號和音頻控制芯片的一個輸入端口之間，所述輸出隔直電容耦接在電感的第二端和負載之間。所述控制方法70包括步驟701，在音頻放大器被使能前，采用第一電流源給自舉電容充電，其中第一電流源的電流較小，使得自舉電容的電流流經(jīng)負載時不會發(fā)出噪音；步驟702，在音頻放大器使能后，采用第二電流源給輸出隔直電容和輸入隔直電容充電，其中第二電流源的電流頻率低于人耳接聽范圍；步驟703，在音頻放大器使能后，采用第三電流源給輸入隔直電容充電；步驟704，當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第二電流源停止對輸入隔直電容和輸出隔直電容充電；步驟705，當(dāng)音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第三電流源停止對輸入隔直電容充電；步驟706，在音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，音頻放大器開始正常工作。在一個實施例中，所述第二電流源的電流在開關(guān)端口的電壓達到第一基準(zhǔn)值前，所述第二電流源的電流以第一斜率上升；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第一基準(zhǔn)值后，所述第二電流源的電流維持不變；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第二基準(zhǔn)值后，所述第二電流源的電流以第二斜率下降；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，所述第二電流源停止工作。
雖然已參照幾個典型實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于音頻放大器的噪聲抑制電路，所述音頻放大器包括音頻控制芯片，輸入隔直電容，輸出隔直電容和電感，所述音頻控制芯片具有第一輸入端口，第二輸入端口和開關(guān)端口，所述電感具有第一端和第二端；所述開關(guān)端口耦接至電感的第一端，所述輸入隔直電容耦接在輸入信號和音頻控制芯片的第一輸入端口之間，所述輸出隔直電容耦接在電感的第二端和負載之間，所述噪聲抑制電路包括 電流源控制電路，具有第一輸入端，第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至電源接收電源電壓，第二輸入端耦接至音頻控制芯片的開關(guān)端口接收開關(guān)信號，并基于電源電壓和開關(guān)信號，所述電流源控制電路在輸出端產(chǎn)生電流源控制信號； 受控電流源，具有第一端，第二端和控制端，其中控制端接收電流源控制信號，所述電流源控制信號調(diào)節(jié)受控電流源的電流； 第一電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電源接收電源電壓，第二端耦接在輸入隔直電容與音頻控制芯片的輸入端之間，提供第一,〖亙定電流給輸入隔直電容充電。
2.如權(quán)利要求I所述的噪聲抑制電路，其特征在于所述電流源控制電路包括 第二電流源，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至電源接收電源電壓，輸出端提供第二恒定電流； 電容，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第二電流源的輸出端接收第二恒定電流，第二端耦接至地，并且所述電容的第一端上產(chǎn)生電流源控制信號。
3.如權(quán)利要求2所述的噪聲抑制電路，其特征在于所述電流源控制電路還包括 第一箝位電路，耦接在所述電容的第一端和地之間，當(dāng)電流源控制信號達到第一基準(zhǔn)值時，所述箝位電路將電流源控制信號固定在第一基準(zhǔn)值上； 第一放電電路，具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至所述電容的第一端，所述第二端耦接至地，所述控制端接收第一放電信號，并且基于第一放電信號，所述第一放電電路給電容放電； 第二放電電路，具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至所述電容的第一端，所述第二端耦接至地，所述控制端接收第二放電信號，并且基于第二放電信號，所述第二放電電路給電容放電； 第一比較器，具有第一輸入端，第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收開關(guān)信號，第二輸入端接收第二基準(zhǔn)值，并且基于開關(guān)信號和第二基準(zhǔn)值，所述第一比較器在輸出端輸出第一放電信號； 第二比較器，具有第一輸入端，第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收開關(guān)信號，第二輸入端接收第三基準(zhǔn)值，并且基于開關(guān)信號和第三基準(zhǔn)值，所述第二比較器在輸出端輸出第二放電信號。
4.如權(quán)利要求3所述的噪聲抑制電路，其特征在于，所述第一放電電路包括串聯(lián)連接在電容和地之間的第一開關(guān)和第一電阻，其中第一開關(guān)具有控制端，該控制端耦接至第一比較器的輸出端以接收第一放電信號。
5.如權(quán)利要求3所述的噪聲抑制電路，其特征在于，所述第二放電電路包括第二開關(guān)，所述第二開關(guān)具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接至所述電容的第一端，第二端接地，控制端耦接至第二比較器的輸出端以接收第二放電信號，并且所述第二開關(guān)的通斷基于第二放電信號。
6.一種具有噪聲抑制功能的音頻放大器，包括輸入部分，功率放大部分，輸出部分，負載部分，其特征在于，進一步包括如權(quán)利要求廣5所述的噪聲抑制電路。
7.如權(quán)利要求6所述的音頻放大器，其特征在于，所述音頻控制芯片進一步包括自舉電容端口，和自舉電容，所述噪聲抑制電路進一步包括自舉電容充電電路，其中所述自舉電容耦接在自舉電容端口和開關(guān)端口之間，所述自舉電容充電電路包括第二電阻，第三開關(guān)和第二箝位電路，其中 所述第三開關(guān)具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接至電源端接收電源電壓，所述第二端耦接至自舉電容； 所述第二電阻耦接在電源端和第三開關(guān)的控制端之間； 所述第二箝位電路耦接在第三開關(guān)的控制端和開關(guān)端口之間。
8.如權(quán)利要求7所述的音頻放大器，其特征在于所述第二箝位電路包括齊納二極管，所述齊納二極管的陽極耦接至開關(guān)端口，陰極耦接至第三開關(guān)管的控制端。
9.一種應(yīng)用于音頻放大器的噪聲抑制方法，所述音頻放大器包括音頻控制芯片，輸入隔直電容，輸出隔直電容和電感，所述音頻控制芯片具有第一輸入端口，第二輸入端口和一個開關(guān)端口，所述開關(guān)端口耦接至電感的第一端，所述輸入隔直電容耦接在輸入信號和音頻控制芯片的第一輸入端口之間，所述輸出隔直電容耦接在電感的第二端和負載之間，所述噪聲抑制方法包括 在音頻放大器被使能前，采用第一電流源給自舉電容充電，其中第一電流源的電流較小，使得自舉電容的電流流經(jīng)負載時不會發(fā)出噪音； 在音頻放大器使能后，采用第二電流源給輸出隔直電容和輸入隔直電容充電，其中第二電流源的電流頻率低于人耳接聽范圍； 在音頻放大器使能后，采用第三電流源給輸入隔直電容充電； 當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第二電流源停止對輸入隔直電容和輸出隔直電容充電； 當(dāng)音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第三電流源停止對輸入隔直電容充電； 在音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，音頻放大器開始正常工作。
10.如權(quán)利要求9所述的噪聲抵制方法，其特征在于，所述第二電流源的電流 在開關(guān)端口的電壓達到第一基準(zhǔn)值前，所述第二電流源的電流以第一斜率上升； 當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第一基準(zhǔn)值后，所述第二電流源的電流維持不變； 當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第二基準(zhǔn)值后，所述第二電流源的電流以第二斜率下降； 當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，所述第二電流源停止工作。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種噪聲抑制電路及其控制方法，所述噪聲抑制電路適用于音頻放大器，所述音頻放大器包括音頻控制芯片，輸入隔直電容，輸出隔直電容和電感。在某些音頻放大器中還包括自舉電容。所述噪聲抑制電路在音頻放大器被使能前，采用第一電流源給自舉電容充電；在音頻放大器使能后，采用第二電流源給輸出隔直電容和輸入隔直電容充電；在音頻放大器使能后，采用第三電流源給輸入隔直電容充電；當(dāng)開關(guān)端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第二電流源停止工作；當(dāng)音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，第三電流源停止工作；在音頻控制芯片的第一輸入端口的電壓達到第三基準(zhǔn)值后，音頻放大器開始正常工作。
文檔編號H03F3/217GK102629855SQ201210107589
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者廉禮, 郎蕓萍 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司