[发明专利]跳频载波产生器

说明书

技术领域

本发明涉及跳频载波产生器，特别是涉及一种无低通滤波器且根据第一电流及第二电流产生变动频率降低EMI峰值的跳频载波产生器。

背景技术

D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息转换成PWM(脉冲宽度调变)或PDM(脉冲密度调变)等脉冲信号，然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断的音频功率放大器，也称为开关功率放大器，其具有高效率的突出优点。D类放大或数字式放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、开关功率电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成。D类放大器是利用极高频率的转换开关电路来处理音频信号。其特性如下，1.具有很高的效率，通常能够达到85％以上。2。体积小，可以比类比的放大电路节省很大的空间。3。开关时无裂噪声。

传统D类放大器的缺点是需要使用低通滤波器，由于使用低通滤波器会增加成本且其体积过大不利于整体的电路设计，所以先进厂商便提出无低通滤波器的D类功率放大器。无低通滤波器的D类放大器可参照2003年4月8日所公开的德州仪器公司的美国专利6545533号，此种D类放大器使用乱码(PSEDUO NOISE)产生器。但由于乱码产生器与PWM载波不同步，这两个信号的差频将对音频信号造成干扰。由于乱码产生器的信号作为一随机信号，所以其差频干扰信号也作为一随机干扰信号，无法以特定线路降低其干扰程度。

另一种D类放大器可参照2005年1月25日公开的美国专利6847257号该专利是MAXIM公司所推出的一种无低通滤波器的D类放大器，其提供固定频率(FFM)模式和扩展频谱(SSM)模式。此类技术符合EMI辐射等级要求的原因是在原有信号内增加一个共模脉冲，扩频模式降低了调制频率产生的EMI辐射，就是在不外加LC滤波器时仍能符合FCC EMI辐射等级要求。但是，此发明在修正频率的产生是随机产生的。如图1所示，传统D类放大器的频谱图其中能量的峰值为-4db，且其高频谐波(harmonics)为-20db。

发明内容

本发明的主要目是提供一种跳频载波产生器，可应用于一种无低通滤波器的D类放大器上，用来节省成本，并仍能符合FCC EMI辐射等级要求。

本发明的另一目的是提供一种跳频载波产生器，其修正频率的产生是同步的，当电压侦测器侦测电压高于第一电压值时，该电压侦测及方向控制器会产生一个控制信号至斜波产生电路以改变电流方向使得该电容由充电状态变为放电状态，并在该电压侦测器侦测电压低于第二电压值时，该电压侦测及方向控制器会产生一个控制信号至斜波产生电路以改变电流方向使得该电容由放电状态变为充电状态。由于充放电源为一电流源所以充放电特性为一直线，这样电容的电压即在第一电压与第二电压之间以线性方式充放电而输出斜波(ramp)。

本发明提供了一种跳频载波产生器，包含电流源，电流源用以产生第一电流；第一电流可输出至一斜波电压产生器，由斜波电压产生器(ramp generator)与相连接的电容输出斜波电压。斜波电压产生器的输出端分别连接电压侦测及方向控制器和脉冲宽度调变模块，且该脉冲宽度调变模块另可接收音频输入信号，而该电压侦测及方向控制器接收到斜波电压后，同步输出控制信号至该斜波电压产生器及计数器，计数器与数字控制电流源连接，依据该计数器的值，该数字控制电流源输出第二电流至该斜波电压产生器。此第二电流即与第一电流汇集以改变斜波电压产生器对其相连接电容的充放电斜率而改变载波频率。换言之，载波的频率随着计数器的内容而改变。由于控制信号在由充电改变为放电或放电改变为充电的时候产生，且控制信号直接更改计数器的内容而控制充放电流的大小，所以充放电流的大小的改变与充放电方向的改变同时发生而达到同步的目的。

本发明的跳频载波产生器可应用在无低通滤波器的D类放大器上，并仍能符合FCC EMI辐射等级要求，且本发明的变动频率的产生是同步的，所以可避免差频干扰。

附图说明

图1是现有技术的EMI数据图；

图2是本发明实施方式的电路架构方框图；

图3为本发明实施方式的EMI数据图。

主要部件符号说明如下：

12 斜波电压产生器

14 电流源

16 电容

18 电压侦测及方向控制器

20 计数器

22 数字控制电流源

24 脉冲宽度调变模块

26 开关功率放大器

具体实施方式