一种D类音频功率放大器、芯片及其失真检测电路制造技术

本实用新型专利技术属于音频功率放大器技术领域，提供了一种D类音频功率放大器、芯片及其失真检测电路。在本实用新型专利技术中，失真检测电路包括第一逻辑运算触发模块、第二逻辑运算触发模块及逻辑运算模块，第一逻辑运算触发模块对脉冲宽度调制模块输出的两路PWM信号执行第一逻辑运算和第一触发处理后输出第一脉冲信号，第二逻辑运算触发模块对两路PWM信号执行第二逻辑运算和第二触发处理后输出第二脉冲信号，当D类音频功率放大器输出的模拟音频信号发生失真现象时，逻辑运算模块对第一脉冲信号和第二脉冲信号执行第三逻辑运算后输出失真指示信号。失真检测电路通过逻辑运算和触发处理检测失真，电路结构简单，有效降低了电路功耗和减小了芯片面积。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于音频功率放大器
，尤其涉及一种D类音频功率放大器、芯片及其失真检测电路。
技术介绍
D类音频功率放大器的工作原理为：输入的模拟音频信号经脉冲宽度调制器输出PWM信号，该PWM信号经脉冲推动器驱动脉冲功率放大器工作，脉冲功率放大器的输出信号经低通滤波器滤波输出后带动扬声器发声。D类音频功率放大器工作于开关状态，具有较高的效率，理论上可达到100％，因此被广泛应用于手机、平板电脑等便携电子设备中。在D类音频功率放大器的设计中，一般会在脉冲宽度调制器前放置前置放大器，以对输入的模拟音频信号进行放大，放大后的模拟音频信号经脉冲宽度调制、脉冲信号放大及滤波后带动扬声器发声音。当输入的模拟音频信号的幅值过大时，经前置放大器放大后在脉冲宽度调制时，放大后的模拟音频信号的峰峰值超过了调制三角波的峰峰值，因此，最终经滤波输出的模拟信号相对于最初输入的模拟音频信号会出现严重的削顶失真。当长时间工作于失真状态下，则会对音频功率放大器和扬声器产生很大危害，因此，需要设计失真检测电路以避免输出信号失真现象的发生。对于现有技术所提供的失真检测方案，其是采用对输出信号采样、对采样信号进行模数转换、反馈电路根据模数转换后的信号输出控制信号以改变前置放大器的反馈电阻的方案，失真检测电路中需要设计完整的采样和模数转换电路，失真检测电路结构较为复杂，从而使得音频功率放大芯片的面积大且功耗高。因此现有技术存在因失真检测电路结构复杂而导致D类音频功率放大芯片
的面积大且功耗高的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种失真检测电路，旨在解决现有技术存在的因失真检测电路结构复杂而导致D类音频功率放大芯片的面积大且功耗高的问题。本技术是这样实现的，一种D类音频功率放大器的失真检测电路，所述D类音频功率放大器还包括脉冲宽度调制模块，所述脉冲宽度调制模块对放大后的差分输入模拟音频信号进行调制并输出两路PWM信号，所述失真检测电路包括第一逻辑运算触发模块、第二逻辑运算触发模块及逻辑运算模块。所述第一逻辑运算触发模块的第一输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第一输入端共接于所述脉冲宽度调制模块的第一输出端，所述第一逻辑运算触发模块的第二输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第二输入端共接并与所述脉冲宽度调制模块的第二输出端相连接，所述第一逻辑运算触发模块的第三输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第三输入端共接并接收置位信号，所述第一逻辑运算触发模块的输出端和所述第二逻辑运算触发模块的输出端分别与所述逻辑运算模块的第一输入端和第二输入端相连接。所述第一逻辑运算触发模块对所述两路PWM信号执行第一逻辑运算和第一触发处理后输出第一脉冲信号，所述第二逻辑运算触发模块对所述两路PWM信号执行第二逻辑运算和第二触发处理后输出第二脉冲信号，当所述D类音频功率放大器输出的模拟音频信号发生失真时，所述逻辑运算模块对所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号执行第三逻辑运算后由其输出端输出失真指示信号。本技术的另一目的还在于提供一种D类音频功率放大器，包括前置放大模块、脉冲宽度调制模块、输出级功率放大模块及增益衰减模块，所述前置放大模块对差分输入模拟音频信号进行放大并输出差分放大模拟音频信号，所
述脉冲宽度调制模块对所述差分放大模拟音频信号进行脉冲宽度调制并输出两路PWM信号，所述输出级功率放大模块对所述两路PWM信号进行放大及滤波处理后输出，所述D类音频功率放大器还包括上述的失真检测电路。当所述滤波处理输出的模拟音频信号发生失真时，所述失真检测电路输出所述失真指示信号，所述增益衰减模块根据所述失真指示信号输出相应的控制信号至所述前置放大模块，所述前置放大模块根据所述控制信号降低对所述差分输入模拟音频信号的放大幅度。本技术的另一目的还在于提供一种包括上述D类音频功率放大器的D类音频功率放大芯片。在本技术中，失真检测电路包括第一逻辑运算触发模块、第二逻辑运算触发模块及逻辑运算模块，第一逻辑运算触发模块对脉冲宽度调制模块输出的两路PWM信号执行第一逻辑运算和第一触发处理后输出第一脉冲信号，第二逻辑运算触发模块对两路PWM信号执行第二逻辑运算和第二触发处理后输出第二脉冲信号，当D类音频功率放大器输出的模拟音频信号发生失真现象时，逻辑运算模块对第一脉冲信号和第二脉冲信号执行第三逻辑运算后输出失真指示信号。失真检测电路通过逻辑运算和触发处理检测失真现象，电路结构简单，有效降低了电路功耗和减小了芯片面积。附图说明图1是本技术实施例提供的失真检测电路的结构示意图；图2是本技术另一实施例提供的失真检测电路的结构示意图；图3是本技术另一实施例提供的失真检测电路的结构示意图；图4是本技术另一实施例提供的失真检测电路的结构示意图；图5是本技术另一实施例提供的脉冲宽度调制模块的相关波形图；图6是本技术另一实施例提供的第一脉冲和第二脉冲波形图；图7是本技术另一实施例提供的第三脉冲和第四脉冲波形图；图8是本技术另一实施例提供的第一或门输出波形图；图9是本技术另一实施例提供的D类音频功率放大器的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图1示出了本技术实施例提供的失真检测电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分，详述如下：D类音频功率放大器包括脉冲宽度调制模块30，脉冲宽度调制模块30对放大后的差分输入模拟音频信号进行调制并输出两路PWM信号，D类音频功率放大器还包括失真检测电路10，失真检测电路10包括第一逻辑运算触发模块100、第二逻辑运算触发模块200及逻辑运算模块300。第一逻辑运算触发模块100的第一输入端和第二逻辑运算触发模块200的第一输入端共接于脉冲宽度调制模块30的第一输出端，第一逻辑运算触发模块100的第二输入端和第二逻辑运算触发模块200的第二输入端共接并与脉冲宽度调制模块30的第二输出端相连接，第一逻辑运算触发模块100的第三输入端和第二逻辑运算触发模块200的第三输入端共接并接收置位信号，第一逻辑运算触发模块100的输出端和第二逻辑运算触发模块200的输出端分别与逻辑运算模块300的第一输入端和第二输入端相连接。第一逻辑运算触发模块100对两路PWM信号执行第一逻辑运算和第一触发处理后输出第一脉冲信号，第二逻辑运算触发模块200对两路PWM信号执行第二逻辑运算和第二触发处理后输出第二脉冲信号，当D类音频功率放大器输出的模拟音频信号发生失真时，逻辑运算模块300对第一脉冲信号和第二脉冲信号执行第三逻辑运算后由其输出端输出失真指示信号。具体的，第一逻辑运算为与非运算，第二逻辑运算为或运算，第三逻辑运
算为或运算，置位信号为高电平信号。具体的，当D类音频功率放大器的差分输入模拟音频信号(为差分正弦信号)的幅值较大，其经放大处理后的差分放大模拟音频信号的峰峰值大于脉冲宽度调制模块30三角载波的峰峰值时，脉冲宽度调制模块30输出的两路PWM信号中分别出现多段持续时长大于PWM信号周期的高电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种D类音频功率放大器的失真检测电路，所述D类音频功率放大器还包括脉冲宽度调制模块，所述脉冲宽度调制模块对放大后的差分输入模拟音频信号进行调制并输出两路PWM信号，其特征在于，所述失真检测电路包括第一逻辑运算触发模块、第二逻辑运算触发模块及逻辑运算模块；所述第一逻辑运算触发模块的第一输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第一输入端共接于所述脉冲宽度调制模块的第一输出端，所述第一逻辑运算触发模块的第二输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第二输入端共接并与所述脉冲宽度调制模块的第二输出端相连接，所述第一逻辑运算触发模块的第三输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第三输入端共接并接收置位信号，所述第一逻辑运算触发模块的输出端和所述第二逻辑运算触发模块的输出端分别与所述逻辑运算模块的第一输入端和第二输入端相连接；所述第一逻辑运算触发模块对所述两路PWM信号执行第一逻辑运算和第一触发处理后输出第一脉冲信号，所述第二逻辑运算触发模块对所述两路PWM信号执行第二逻辑运算和第二触发处理后输出第二脉冲信号，当所述D类音频功率放大器输出的模拟音频信号发生失真时，所述逻辑运算模块对所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号执行第三逻辑运算后由其输出端输出失真指示信号。...

【技术特征摘要】
1.一种D类音频功率放大器的失真检测电路，所述D类音频功率放大器还包括脉冲宽度调制模块，所述脉冲宽度调制模块对放大后的差分输入模拟音频信号进行调制并输出两路PWM信号，其特征在于，所述失真检测电路包括第一逻辑运算触发模块、第二逻辑运算触发模块及逻辑运算模块；所述第一逻辑运算触发模块的第一输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第一输入端共接于所述脉冲宽度调制模块的第一输出端，所述第一逻辑运算触发模块的第二输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第二输入端共接并与所述脉冲宽度调制模块的第二输出端相连接，所述第一逻辑运算触发模块的第三输入端和所述第二逻辑运算触发模块的第三输入端共接并接收置位信号，所述第一逻辑运算触发模块的输出端和所述第二逻辑运算触发模块的输出端分别与所述逻辑运算模块的第一输入端和第二输入端相连接；所述第一逻辑运算触发模块对所述两路PWM信号执行第一逻辑运算和第一触发处理后输出第一脉冲信号，所述第二逻辑运算触发模块对所述两路PWM信号执行第二逻辑运算和第二触发处理后输出第二脉冲信号，当所述D类音频功率放大器输出的模拟音频信号发生失真时，所述逻辑运算模块对所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号执行第三逻辑运算后由其输出端输出失真指示信号。2.如权利要求1所述的失真检测电路，其特征在于，所述失真检测电路还包括振荡模块；所述振荡模块的输出端与所述第一逻辑运算触发模块的时钟信号端以及所述第二逻辑运算触发模块的时钟信号端相连接。3.如权利要求1所述的失真检测电路，其特征在于，所述失真检测电路还包括振荡模块和反相模块；所述振荡模块的输出端与所述第一逻辑运算触发模块的时钟信号端相连接，所述振荡模块的输出端与所述反相模块的输入端相连接，所述反相模块的
\t输出端与所述第二逻辑运算触发模块的时钟信号端相连接。4.如权利要求1所述的失真检测电路，其特征在于，所述逻辑运算模块为第一或门；所述第一或门的第一输入端、第二输入端及输出端分别为所述逻辑运算模块的第一输入端、第二输入端及输出端。5.如权利要求2或3任一项所述的失真检测电路，其特征在于，所述第一逻辑运算触...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟理，余丹，
申请(专利权)人：深圳市纳芯威科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44