可修整噪声的功率放大器制造技术

一种可修整噪声的功率放大器，其可修整一般功率放大器所遭受的噪声干扰问题。该功率放大器包括差动模式积分器、驱动单元及低通滤波和积分单元。差动模式积分器接收差动模式输入信号与差动模式反馈信号并进行积分操作，以输出差动模式中间信号。驱动单元输出该差动模式输出信号，并根据该差动模式中间的信号以驱动负载。低通滤波和积分单元滤波差动模式输出信号并进行积分操作，以输出差动模式反馈信号给差动模式积分器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率放大器，且特别是涉及一种可修整噪声的功率放大器。
技术介绍
图1示出了传统音频放大器的电路方块图。参考图l， 一般功率放大器， 尤其是音频功率放大器，会采用负反馈设计以得到一稳定增益，本电路中反馈电路是使用R-R电路组成的电压调节器140,其中(3为一反馈因子 (Feedback Factor,例如为|3 1)。如图1所示，积分器110的输入端电压 VIN的工作电压为低电压(Low Voltage),输出功率放大级130的工作电压为 高电压(High Voltage),电压调节器140用于将功率放大级130的高电压转 换为低电压(因P1)输入至积分器110,使电路可顺利动作。然而，自从放大器由真空管演进到晶体管以后，噪声干扰一直是音频功 率放大器所遭遇最大的问题。噪声要来源为电源畔音(Power Supply H腿)。 这是由于输出功率放大级130会从电源供应端VDD抽取大电流，但是却无法 对电源供应端VDD进行有效的滤波。所以当闸极信号触发，要求电源供应端 VDD通过一纯净的大电流时，该大电流本身即含有噪声而非纯净，所以会将 噪声通过电压调节器140馈入整体电路。以上内容请参考Adel S. Sedra & Kenneth C. Smith所著Microelectronic Circuit第四版第八章第二节。上述图1的电路虽然可利用反馈电路中的电压调节器140将电路将功率 输出级130的高电压转换为低电压输入至积分器110。但是在功率输出级130 的输出电压VO(即VOP-VON)中包含有高频的噪声，在经由电压调节器140时， 只能将电压直流部分按等比例缩小(如P为0.4，若电压调节器140的正负端 之间的输入电压为10V，则电压调节器140正负端之间输出电压为4V;如(3 为0. 6，若电压调节器140正负端之间的输入电压为10V，则电压调节器140 正负端之间的输出电压为6V)，并不会将高频的噪声也跟着变小。并且(3的 大小也影响总谐波失真(Total Harmonic Distortion, THD)的好坏，而总谐波失真的好坏也影响着功率输出级的优劣性。当P较大时，THD较好；当P 较小时，THD就会变的不好。因此总谐波失真与噪声干扰的问题不但无法解 决，也会使高电压侧与低电压侧的电路连结发生问题，并且无法保持原有的 输入音频信号。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种可修整噪声的功率放大器，可有效地减少总 谐波失真与噪声(Noise)干扰对电路的影响。本专利技术提供一种功率放大器，用以依据所接收的差动模式输入信号产生 一差动模式输出信号以驱动一负载。该功率放大器包括差动模式积分器、驱 动单元及低通滤波和积分单元。差动模式积分器接收差动模式输入信号与差 动模式反馈信号并进行积分操作，以输出差动模式中间信号。驱动单元根据 差动模式中间信号输出差动模式输出信号以驱动负载。低通滤波和积分单元 滤波差动模式输出信号并进行积分操作，以输出差动模式反馈信号给差动模 式积分器。本专利技术藉由低通滤波和积分单元，取代传统电路中的电压调节器，使电 路增加抵抗噪声干扰的能力并保有原来将高电压转换为低电压的功能。因此， 本专利技术可有效地减少总谐波失真与噪声干扰对电路的影响，并在高电压侧与 低电压侧的电路间有较好的连接关系。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较 佳实施例，并配合附图，作详细i兌明如下。附图说明图1示出了传统音频放大器的电路方块图。图2示出了本专利技术实施例的可修整噪声的功率放大器的电路方块图。图3示出了图2功率放大器的电路图。图4示出了图3功率放大器电路的信号流程图。附图符号说明110:积分器130:功率放大级140:电压调节器210:差动纟莫式积分器 220:转换单元 230:驱动单元 231:脉宽调制级 232:桥式电路 240:负载250:低通滤波和积分单元311:第一电阻312:第二电阻313:第三电阻314:第四电阻315:第一运算放大器316:第一电容317:第二电容321:第五电阻322:第六电阻32 3:第七电阻324:第八电阻325:第二运算放大器331:第一比较器332:第二比较器333:第一开关334:第二开关335:第三开关336:第四开关351:第九电阻352:第十电阻353:第十一电阻354:第十二电阻355:第三运算放大器356:第三电容357:第四电容。 具体实施例方式在下述诸实施例中，当元件被指为「连接」或「耦接」至另一元件时， 其可为直接连接或耦接至另一元件，或可能存在介于其间的元件。相对地， 当元件被指为「直接连接J或「直接耦接」至另一元件时，则不存在有介于 其间的元件。以下将以D类音频功率放大器(class-D audio power amplifier)做为 本专利技术的实施范例。但是本专利技术并不以此为限，所属领域具有通常知识者， 亦可根据本专利技术的精神，将之套用于各式功率放大器，例如A类、B类、AB 类等功率放大器。图2示出了本专利技术实施例的可修整噪声的功率放大器的电路方块图。请 参考图2,该功率放大器包括差动模式积分器210、转换单元220、驱动单元 230、负载240以及低通滤波和积分单元250。差动模式积分器210将所接收 的音频信号(在此为差动模式输入信号VIN与VIP)以及差动模式反馈信号 进行积分操作，以产生差动模式中间信号(differential mode intermediate signal)。驱动单元230根据差动模式积分器210所产生的差动模式中间信 号来决定工作状态，并且驱动单元230输出差动模式输出信号VON与V0P以 驱动负载240。本实施例是利用转换单元220先将差动模式中间信号转换为 单端模式中间信号，以控制驱动单元230。应用本专利技术者亦可视其需求而省 略转换单元220,而让驱动单元230直接受控于差动模式中间信号。低通滤 波和积分单元250滤波差动模式输出信号VON与VOP并进行积分操作，以输 出反馈信号至差动模式积分器210。在本实施例中，该负载240可以为喇叭 或其它负载。图3示出了图2功率放大器的电路图。请参照图3,差动模式积分器210 包括第一电阻311、第二电阻312、第三电阻313、第四电阻314、第一运算 放大器315、第一电容316及第二电容317。第一电阻311与第二电阻312的 第一端各自接收该输入信号的第一端信号VIP与第二端信号VIN。第三电阻 313与第四电阻314的第一端各自接收该差动;漠式反馈信号的第一端信号与 第二端信号。第一运算放大器315的第一输入端(例如为正输入端)耦接至第一电阻311的第二端与第三电阻313的第二端，而其第二输入端(例如为负输入端) 则耦接至第二电阻312的第二端与第四电阻314的第二端。第一运算放大器 315的第一输出端(例如为正输出端)与第二输出端(例如为负输出端)分 别输出该差动模式中间信号的第一端信号与第二端信号。第一电容316的第 一端与第二端分别耦接至第一运算放大器315的第二输出端与第一输入端。 第二电容317的第一端与第二端分别耦接至第一运算放大器315的第一输出 端与第二输入端。如此便可构成一差动输入及输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器，用以依据所接收的差动模式输入信号产生一差动模式输出信号以驱动一负载，该功率放大器包括：　差动模式积分器，用以接收该差动模式输入信号与一差动模式反馈信号并进行积分操作，以输出一差动模式中间信号；　驱动单元，用以根据 该差动模式中间信号输出该差动模式输出信号以驱动该负载；以及　低通滤波和积分单元，用以滤波该差动模式输出信号并进行积分操作，以输出该差动模式反馈信号给该差动模式积分器。

【技术特征摘要】
1. 一种功率放大器，用以依据所接收的差动模式输入信号产生一差动模式输出信号以驱动一负载，该功率放大器包括差动模式积分器，用以接收该差动模式输入信号与一差动模式反馈信号并进行积分操作，以输出一差动模式中间信号；驱动单元，用以根据该差动模式中间信号输出该差动模式输出信号以驱动该负载；以及低通滤波和积分单元，用以滤波该差动模式输出信号并进行积分操作，以输出该差动模式反馈信号给该差动模式积分器。2. 如权利要求1所述的功率放大器，其中，该差动模式积分器包括 第一电阻，其第一端接收该差动^f莫式输入信号的第一端信号；第二电阻，其第一端接收该差动模式输入信号的第二端信号； 第三电阻，其第 一端接收该差动模式反馈信号的第 一端信号； 第四电阻，其第一端接收该差动模式反馈信号的第二端信号； 第一运算放大器，其第一输入端耦接至该第一电阻的第二端与该第三电 阻的第二端，该第 一运算放大器的第二输入端耦接至该第二电阻的第二端与 该第四电阻的第二端，其中，该第一运算放大器的第一输出端与第二输出端 分别输出该差动模式中间信号的第 一端信号与第二端信号；第一电容，其第一端与第二端分别耦接至该第一运算放大器的第二输出 端与第一输入端；以及第二电容，其第一端与第二端分别耦接至该第一运算放大器的第一输出端与第二输入端。3. 如权利要求2所述的功率放大器，其中，该第一电阻与该第二电阻的 阻值相同。4. 如权利要求2所述的功率放大器，其中该第三电阻与该第四电阻的阻 值相同。5. 如权利要求2所述的功率放大器，其中，该第一电容与该第二电容的 电容值相同。6. 如权利要求1所述的功率放大器，还包括一转换单元，将该差动模式 中间信号转换为一单端模式中间信号，该单端模式中间信号由驱动单元接收。7. 如权利要求6所述的功率放大器，其中，该转换单元包括 第五电阻，其第 一端接收该差动模式中间的信号的第 一端信号； 第六电阻，其第一端接收该差动模式中间的信号的第二端信号； 第七电阻，其第一端耦接至该第六电阻的第二端；第八电阻，其第一端耦接至该第五电阻的第二端，该第八电阻的第二端 接收一参考电压；以及第二运算放大器，其第一输入端耦接至该第五电阻的第二端，其第二输入端耦接至该第六电阻的第二端，而其输出端耦接至该第七电阻的第二端，其中该第 一运算放大器的输出端输出该单端模式中间信号。8. 如权利要求7所述的功率放大器，其中，该第五电阻与该第六电阻的 阻值相同。9. 如权利要求7所述的功率放大器，其中，该第七电阻与该第八电的阻值相同。10. 如权利要求7所述的功率放大器，其中，该参考电压的电平为电源电 压电平的二分之一。11. 如权利要求6所述的功率放大器，其中，该驱动单元包括 脉宽调制级，用以产生至少一脉宽调制信号，其中，依据单端模式中间的信号而调制至该脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国宏，
申请(专利权)人：原景科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]