[发明专利]具有多路电源的放大器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多路电源的放大器电路，具体地，涉及一种D类放大器电路。

背景技术

在集成的放大器电路中，将多路电源用于偏置放大器电路的不同电路块。为使功率效率及输出动态范围最大化，用与电路的其余部分不同的电源对放大器电路的输出级进行偏置。放大器电路的输出级可以是D类或AB类的输出级。通常将放大器电路的输出处的DC电压偏置在功率轨道(power rail)的中点。

针对放大器电路，将信号从输出反馈到放大器电路的输入。所述反馈是为了具有固定的增益以及较好的THD(总谐波失真)性能的目的。通常将放大器电路的输入偏置在为放大器电路的输入供电的功率轨道的中点。然而，输出级的DC电平与输入级的DC电平不同。因此，在放大器电路的输入级的反相端和非反相端处的DC偏置将处于不同的电平。这可能导致在放大器电路的输出处的较大DC偏移以及输出级的减少的输出动态范围。

图1是示出了传统的D类PWM放大器电路24的方框图。这里输出级包括仅用于说明的NMOS功率晶体管1和2。晶体管可以是双极型或P/N型DMOS互补晶体管。使用电阻器3将输出信号从输出反馈到积分器6的负极端子。这里电阻器3仅用于说明。反馈电路可以包括晶体管、电阻器、以及电容器的网络。以HVCC(输出功率轨道的中点)对积分器6的正极端子进行偏置。

所述传统电路的一个问题是HVCC用作输入偏置可能太高或太低。这将导致输入动态范围的减小。如果输出电源是积分器电源幅度的几倍，则将更加严重。HVCC可能超出积分器6的输入动态范围。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种放大器电路，其对输出进行偏置，而不会减小多路电源配置中的输出动态范围或输入动态范围。

根据本发明，将使用多路电源的D类放大器电路与电阻器网络相结合以确定输入电压偏置，以便维持所需的输出电压。

针对D类放大器电路，如果输入和输出DC偏置电压是不同的，偏移电流将流经反馈电阻器。通过输入和输出之间的偏移电压以及反馈电阻器值来确定偏移电流的幅度。输出DC偏置的最终值将是加在一起的输入DC偏置和DC偏移电压。

为了确保输出偏置是针对D类放大器电路的最佳值，将输入偏置产生器与D类放大器电路相结合。输入偏置产生器的目的是为积分器提供输入偏置，从而得到所需的放大器电路输出偏置。输入偏置产生器具有输入DC偏置以及作为基准电压的所需的输出DC偏置。使用与PWM D类放大器电路中使用的相同反馈电路，输入偏置产生器将在积分器级的输入产生所需的DC偏置。因此，输出偏置将同样处于由设计所确定的所需电平。

根据本发明，一种具有多路电源、用于对输出进行偏置的放大器电路包括：用于将DC输入偏置和所需输出偏置施加到电阻器网络两端的装置。将电阻器网络的输出施加到积分器的非反相端。

根据本发明，电阻器网络的电阻器值或电阻比与用于反馈网络的电阻器网络相同或接近。

根据本发明，按照与将输入和输出施加到反馈网络相同的顺序，将DC输入偏置和所需的输出偏置施加到电阻器网络。

根据本发明，在积分器的非反相端的DC偏置将积分器的反相端的电压强制到相似的电压。

根据本发明，将在输入信号DC偏置和积分器输入DC偏置之间产生DC偏移。

根据本发明，DC偏移将产生DC偏移电流从放大器电路的输出流到放大器电路的输入，产生输出DC偏置和输入DC偏置之间的DC偏移。

根据本发明，放大器电路的输出DC偏置等于由流经电阻性反馈的DC偏移电流所引起的DC偏移与输入DC偏置相加。

附图说明

图1是示出了根据现有技术的D类放大器电路的方框图；

图2是示出了根据第一实施例的D类放大器电路的方框图；

图3示出了输出级以解释如何确定HVCC；

图4是示出了D类放大器的简化方框图；

图5是输出DC偏置的图示；

图6是输入级的DC偏置波形。

具体实施方式

以下描述解释了本发明实施例的最佳模式。将参考图2描述根据本发明实施例的PWM D类放大器电路。

图2示出了根据本发明实施例的PWM D类放大器电路的方框图。