【技术实现步骤摘要】
本申请涉及模拟音频功率放大器，特别涉及模拟音频功率放大器的功率调节技术。
技术介绍
1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。本部分中的内容仅供参考，并不构成对其作为已被公开的现有技术的承认或确认。
2、随着技术的发展，包括智能音箱、便携音响和智能汽车音响在内的便携式音频设备越来越受到人们的青睐。这些设备不只是方便地提供音乐和信息，而且已经成为我们日常生活的组成部分。随着这些产品的使用范围不断扩大，对它们的需求也在不断增加。消费者不仅希望这些设备能提供优质的音频输出，还期望它们有更持久的电池寿命。
3、在此情境下，便携式音频设备内的音频功率放大器的能耗效率变得尤为重要。作为设备中的核心部件，功率放大器的能耗效率直接关系到整个设备的续航时间。因此，减少功率放大器的能耗并提升其效率是厂商和研究人员的关键目标。
4、为此，一种解决策略是根据输入的音频信号强度动态调节放大器的输出功率。这意味着在输入信号较弱时，通过降低放大器的供电电压来减少能耗，这样可以在不牺牲音质的情况下延长设备的使用寿命。相反，当需要更大音量输出，即输入信号较强时，系统将增加供电电压，以确保提供足够的功率维持音质。这种动态调节供电电压的方法在延长电池续航和保证音质之间取得了平衡。
5、然而，现有的动态调整功率方案多采用高成本的板级分立元件实现，并且可能会导致削顶失真问题，即当模拟音频信号迅速增强时，功率输出电压可能无法即时调整到足够电平来使功率放大器充分放大当前的输入信号，导致输出信号超过功率
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种低成本、低功耗和高效率的动态功率调节功率放大器集成方案，以解决上述削顶失真问题。
2、本申请公开了一种动态功率调节功率放大装置，包括：
3、功率放大器，其输入端耦合到两路模拟音频输入，输出经过功率放大的模拟音频；
4、功放电源模块，其输出端耦合到所述功率放大器的供电端，用于输出与从其输入端输入的电流相对应的功率控制电压，以控制所述功率放大器的输出功率；
5、两个幅度检测模块，分别用于输出正比于输入电压幅度的电流；
6、最大电流选择模块，其输出端耦合到所述功放电源模块的输入端，其两个输入端分别耦合到所述两个幅度检测模块的输出端，其还包括一个控制端，其被配置为：在所述控制端为第一电平时，从输入的两路电流中选择一路较大的电流输出，在所述控制端为第二电平时，将输入的两路电流中较大的电流加上裕量电流后输出；
7、削顶失真控制模块，其输入端耦合到所述两路模拟音频输入，其被配置为：
8、将输入的两路模拟音频分别耦合到所述两个幅度检测模块的输入端；
9、在检测到任意一路输入的电压从下降转为上升的时刻起，在预定的持续时长内，向所述最大电流选择模块的控制端输出第二电平的控制信号,在其他时间向所述最大电流选择模块的控制端输出第一电平的控制信号。
10、在一个优选例中，所述削顶失真控制模块进一步包括：两个音频检测子模块和一个控制信号子模块；其中：
11、每个所述音频检测子模块包括音频输出端和控制输出端，其输入端耦合到所述两路模拟音频输入之一，其音频输出端耦合到两个幅度检测模块的输入端之一，其被配置为：
12、在检测到输入的电压上升时，将输入的电压通过其音频输出端输出；
13、在检测到输入的电压下降时，通过其音频输出端输出基于在先输入的电压的缓降电压；
14、从检测到输入的电压从下降转为上升的时刻起，在预定的持续时长内，通过所述控制输出端输出第二电平的控制信号；所述控制输出端在其他时间输出第一电平的控制信号；
15、所述控制信号子模块被配置为：从所述两个音频检测子模块的控制输出端获取两路控制信号，如果所述两路控制信号中至少一路为第二电平，则向所述最大电流选择模块的控制端输出第二电平的控制信号，否则向所述最大电流选择模块的控制端输出第一电平的控制信号。
16、在一个优选例中，还包括电流限制模块，其输入端耦合到所述最大电流选择模块的输出端，其输出端耦合到所述功放电源模块的输入端；
17、所述电流限制模块被配置为在输入的电流小于预定的上限阈值时输出输入的电流，在输入的电流大于所述预定的上限阈值时输出预定的上限电流；
18、所述电流限制模块还被配置为在输入的电流大于预定的下限阈值时输出输入的电流，在输入的电流小于所述预定的下限阈值时输出预定的下限电流。
19、在一个优选例中，所述音频检测子模块包括：第一比较器、第一电阻、第一电容、第一可控开关、第一选通开关、延时器、非门、与门；
20、所述音频检测子模块的输入端耦合到第一比较器的正输入端、第一可控开关的第一端和第一选通开关的第二端；
21、第一比较器的负输入端耦合到第一可控开关的第二端、第一电阻的第一端、第一电容的第一端和第一选通开关的第一端；
22、第一比较器的输出端耦合到第一可控开关的控制端、第一选通开关的控制端、所述延时器的输入端、所述与门的第一输入端；
23、第一电阻的第二端和第一电容的第二端接地；
24、第一选通开关的输出端耦合到所述音频检测子模块的音频输出端；
25、所述延时器的输出端耦合到所述非门的输入端；
26、所述非门的输出端耦合到所述与门的第二输入端；
27、所述与门的输出端耦合到所述音频检测子模块的控制输出端。
28、在一个优选例中，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平，所述控制信号子模块包括一个或门，该或门的两个输入端分别耦合到所述两个音频检测子模块的控制输出端。
29、在一个优选例中，所述延时器的延迟时长为从所述削顶失真控制模块的输入端至所述功放电源模块的正常信号延迟时长。
30、在一个优选例中，所述最大电流选择模块包括第一至第五mos管、第二可控开关和裕量电流源，其中，
31、所述最大电流选择模块的第一输入端耦合到第一mos管的栅极、第二mos管的栅极、第三mos管的漏极和第三mos管的漏极；
32、所述最大电流选择模块的第二输入端耦合到第三mos管的栅极、第四mos管的栅极、第四mos管的漏极和第五mos管的栅极；
33、所述最大电流选择模块的输出端耦合到第一mos管的漏极、第五mos管的漏极和第二可控开关的第一端；
34、所述裕量电流源耦合在第二可控开关的第二端和地之间；
35、第二可控开关的控制端耦合到所述最大电流选择模块的控制端；
36、第一至第五mos管的源极均接地。
37、在一个优选例中，所述电流限制模块包括：第二比较器，第二、第三、第四电阻和第二选通开关；其中，
38、所述电流限制模块的输入端耦合到第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态功率调节功率放大装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述削顶失真控制模块进一步包括：两个音频检测子模块和一个控制信号子模块；其中：
3.如权利要求1所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，还包括电流限制模块，其输入端耦合到所述最大电流选择模块的输出端，其输出端耦合到所述功放电源模块的输入端；
4.如权利要求2所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述音频检测子模块包括：第一比较器、第一电阻、第一电容、第一可控开关、第一选通开关、延时器、非门、与门；
5.如权利要求4所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平，所述控制信号子模块包括一个或门，该或门的两个输入端分别耦合到所述两个音频检测子模块的控制输出端。
6.如权利要求4所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述延时器的延迟时长为从所述削顶失真控制模块的输入端至所述功放电源模块的正常信号延迟时长。
7.如权利要求1所述的动态功率调节功率放大
8.如权利要求3所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述电流限制模块包括：第二比较器，第二、第三、第四电阻和第二选通开关；其中，
9.如权利要求1所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述幅度检测模块包括PMOS的第六、第七、第八MOS管，以及NMOS的第九、第十MOS管，其中，
10.如权利要求1-9中任意一项所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述功放电源模块包括：直流变换器、第五电阻和第六电阻；
...【技术特征摘要】
1.一种动态功率调节功率放大装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述削顶失真控制模块进一步包括：两个音频检测子模块和一个控制信号子模块；其中：
3.如权利要求1所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，还包括电流限制模块，其输入端耦合到所述最大电流选择模块的输出端，其输出端耦合到所述功放电源模块的输入端；
4.如权利要求2所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述音频检测子模块包括：第一比较器、第一电阻、第一电容、第一可控开关、第一选通开关、延时器、非门、与门；
5.如权利要求4所述的动态功率调节功率放大装置，其特征在于，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平，所述控制信号子模块包括一个或门，该或门的两个输入端分别耦合到所述两个音频检测子模块的控制输出端。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗隆恒，吴永一，徐炜罡，张俊，
申请(专利权)人：上海类比半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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