低功率输出级制造技术

输出级（例如Ｄ类输出级）的功率消耗可取决于正输出的信号的振幅和活动性。这里，可产生控制信号以独立地控制所述输出级的经耦合开关并为所述输出级提供三态控制方案。可基于输入信号在一个或一个以上时期内的不同电平的持续时间而产生这些控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低功率输出级根据35 U.S.C. S119主张优先权本申请案主张2006年4月20日申请的题为"从脉冲宽度调制直接驱动D类放大器 (DIRECT DRIVE CLASS-D AMPLIFIER FROM PULSE WIDTH MODULATION)"的一 般拥有的第60/794,039号美国临时专利申请案的权益和优先权，所述临时专利申请案的 揭示内容在此以引用的方式并入本文中。技术领城本申请案大体上涉及数据通信，且涉及低功率输出级。 *狄*各种电路拓扑可用于通信系统的输出级中。在典型应用中，负载(例如扬声器或天 线)可由特定类别的放大器驱动，所述类别视应用的要求而定。举例来说，A类放大器 可用于可能需要相对良好的线性但可能不需要髙效率的应用中。另一方面，C类放大器 在以输出信号中发生较高失真为代价来提供大得多的效率。另一类放大器，即D类放大 器利用开关架构以提供高效率且常用于与脉冲宽度调制相关和与S-A调制相关的应用 中。附图说明图1说明用于数字音频应用的D类放大器电路100的典型实施。在此实例中，数字 音频输入信号102由Z-A调制器104转换为1位S-A调制流。1位数字/模拟转换器106 将此位流转换为模拟信号，所述模拟信号又由低通滤波器108滤波。比较器110将低通 滤波器108的重建构的模拟输出与锯齿波形产生器112的输出进行比较。所得脉冲宽度 调制信号114控制一对耦合的晶体管116,晶体管116依据脉冲宽度调制信号114的电 平(髙或低)交替地驱动扬声器118。D类放大器电路(例如图1中所描绘的D类放大器电路)可提供相对有效的输出级， 这是因为在给定时间仅有一个晶体管116接通。然而，实际上，由产生脉冲宽度调制信 号114的组件(例如，组件110和112)消耗的功率尤其在低功率应用中可相对显著。在一些应用中，S-A调制信号可用以直接驱动输出级(例如，晶体管116)。如果在 输出级前或在输出级处提供适当滤波，则此电路可以相对精确的方式再生原始信号。举例来说，此电路可在输出级之前利用滤波器(例如，电容器)或负载(例如，扬声器线 圏)可提供充分的滤波效果。本揭示案的示例方面的概述如下。应了解，对本文方面的任何参考可涉及本揭示案 的一个或一个以上方面。在一些方面中，本揭示案涉及低功率输出级。举例来说，根据本文教示而建构的输 出级的功率消耗可取决于(例如，可与其成比例)正输出信号的振幅和活动性。在一些方面中，本揭示案也涉及用于控制输出级的开关的技术。举例来说，这些技 术可用以驱动基于开关的输出级，例如D类输出级。所述输出级可接着驱动负载，例如 变换器(例如，扬声器、天线等)或某一其它适合的负载。在一些方面中，可基于输入信号在一个或一个以上时期内的不同电平的持续时间来 控制开关。举例来说，如果在给定时期内输入信号的第一电平(例如，髙电平)的持续 时间大于输入信号的第二电平(例如，低电平)的持续时间，则可接通第一开关。相反， 如果在所述时期内第二电平的持续时间大于第一电平的持续时间，则可接通第二开关。 因此，可依据输入信号的电平的相关持续时间来接通所述开关中的一者且断开另一开 关。在一些方面中，本揭示案也涉及提供三态控制方案。举例来说，在输入信号的电平 的持续时间相等或大体上相等的情况下，可断开所有开关。此与晶体管中的一者始终接 通的常规2:-A调制D类方案(例如，如图1中所示)成鲜明对比。可结合在给定时期内 不同电平的均匀分布指示相应模拟信号处于或接近零电平的输入信号来有利地使用此 三态控制方案。举例来说，在Z-A调制音频信号中，在给定时期内的无声可由l和O在 所述时期内的均匀分布来表示。结合三态控制方案，独立的控制信号可用以控制输出级的开关。换句话说，唯一控 制信号可用以独立地控制所述开关中的唯一开关。举例来说，在具有两个开关的应用中， 第一控制信号可用以独立地接通和断开所述开关中的第一开关而第二控制信号可用以 独立地接通和断开所述开关中的第二开关。在一个或一个以上方面中，通过使用如本文教示的输出级控制方案，由输出级消耗 的功率可大体上与待输出信号的音量和活动性成比例。举例来说，当与音频信号相关联的音量非常低时(例如，当输入信号的电平均匀分布时)，输出级将消耗很少功率或不 消耗功率，这是因为可断开输出级的所有晶体管。相反，当音频音量髙时(例如，当输入信号的一电平的持续时间比输入信号的另一电平的持续时间长得多时)，输出级将汲 取足够量的功率以提供所要的音量水平。附困说明当相对于以下具体实施方式、所附权利要求书和附图来考虑时，将更全面地理解本 揭示案的这些和貧它特征、方面和优点，附图中 图1为常规D类放大器的实例的简化方框图图2为用于产生用以控制经耦合开关的控制信号的设备的若干示例方面的简化方框图图3为可经执行以产生用以控制经耦合开关的控制信号的操作的若干示例方面的流 程图4为用于产生用以控制经耦合开关的控制信号的设备的若干示例方面的简化方框图图5为与控制信号的产生相关的若干示例波形的简化图 图6为可经执行以产生控制信号的操作的若干示例方面的流程图 图7为与控制信弓的产生相关的若干示例波形的简化图； 图8为与控制信号的产生相关的若干示例波形的简化图 图9为一种类型输出级的若干示例方面的简化图； 图IO为通信系统的若干示例方面的简化方框图；以及 图11为用于产生控制信号的设备的若干示例方面的简化方框图。 根据常见做法，在图中所说明的各种特征可不按比例绘制。因此，为了清楚起见， 可能任意地扩大了或縮小了各个特征的尺寸。另外，为了清楚起见，可简化有些图式。 因此，图式可能未描绘给定设备(例如，装置)的所有组件或方法。最后，在说明书和 图式中相同参考数字可用以表示相同特征。具体实施方弍下文描述本揭示案的各种方面。很明显，可以广泛多种形式体现本文中的教示且本 文中所揭示的任何特定结构、功能或两者仅为代表性的。基于本文中的教示，所属领域 的技术人员应了解可以独立于任何其它方面的方式实施本文中所揭示的一方面且应了 解可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所陈述的 任何数目的方面来实施设备或可实践的方法。另外，可使用其它结构、功能性，或使用作为本文中所陈述的方面中的一者或一者以上的补充或不同于本文中所陈述的方面中 的一者或一者以上的结构和功能来实施此设备或实践此方法。作为上述实例，在一些方 面中，控制开关的方法涉及确定与输入信号在至少一个时期内的不同电平的持续时间相 关联的至少一个差值，和基于所述至少一个差值产生控制信号，其中所述控制信号独立 地控制开关。另外，在其它方面中，控制开关的方法也涉及如果持续时间等同或大体上 等同则断开开关。图2说明根据输入信号204驱动负载202的设备200的示例方面。具体来说，设备 200产生三态控制信弓'206A和206B，其独立地控制开关208A和208B以驱动负载208。 在一些方面中，基于输入信号204在一个或一个以上时期内的不同电平的持续时间而产 生控制信号206A和206B。将结合图3的流程图论述设备200的示例操作。为了方便起见，可将图3的操作(或 本文中所论述或教示的任何其它操作)描述为由特定组件执行。然而，应了解这些操作 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制经耦合的多个开关的方法，所述方法包含：　确定与输入信号在至少一个时期内的不同电平的持续时间相关联的至少一个差值；以及　基于所述至少一个差值而产生控制信号，其中所述控制信号独立地控制所述开关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：重U李，戴维乔纳森朱利安，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]