[发明专利]高能效消费电子产品的音频功率输出级及其使用方法

权利要求书

1.一种用来为音频变换器提供输出信号的音频放大器电路，所述音频 放大器电路包括：

一个具有接收音频输入信号的音频输入端的功率放大器，一个提供所 述输出信号的音频输出端，以及一对由双极电源输入构成的关于一个参考 电压充分对称的轨电源连接端；以及

一个用来在所述功率放大器上一对轨电源端提供双极电源电压的电荷 泵电源，其中所述电荷泵电源具有一个用来选择所述电源操作模式的选择 输入，其中在第一操作模式中，所述双极电源电压等于第一电压，在第二 操作模式中，所述双极电源电压等于所述第一电压乘以一个分数，其中在第 一操作模式和第二操作模式中，双极电源电压都关于参考电压充分对称；

在第二操作模式中，第一回扫电容与第二回扫电容在电荷泵电源的相 位1中串联耦合，并且在电荷泵电源的相位2中各为一对轨电源中的一个 独立供电。

2.根据权利要求1所述的音频放大器电路，其中所述第二操作模式的 电源电压大小等于所述第一电压的一半。

3.根据权利要求1所述的音频放大器电路，其中所述电荷泵电源包括 多个电容和一个用来选择将所述电容由串联切换成并联的切换电路，其中 根据所述选择输入，所述切换电路进行切换，使得所述电源电压在第一操 作模式与第二操作模式之间变化。

4.根据权利要求1所述的音频放大器电路，其中所述电荷泵电源包括 一个由第一回扫电容和第二回扫电容所组成的电容分压器，由串联耦合的 第一回扫电容和第二回扫电容在第二操作模式的相位1来产生所述第一电 压的分数因数。

5.根据权利要求1所述的音频放大器电路，还包括一个具有一个耦合 到所述功率放大器的所述音频输入的输出的第一放大器级电路，其中所述 第一放大器级具有一对连接到一个固定电压电源的成对的第一级轨电源连 接端，其中所述固定电压电源的固定电压在所述电源操作模式的选择时保 持不变。

6.根据权利要求1所述的音频放大器电路，还包括一个用来选择所述 操作模式与所述音频放大器电路的音量设置一致的控制电路。

7.根据权利要求6所述的音频放大器电路，其中所述音频放大器电路 还包括一个耦合到所述音频输入的分压计，用来控制所述输出信号的大小， 其中所述控制电路选择的大小与所述分压计的控制水平一致。

8.根据权利要求7所述的音频放大器电路，其中所述分压计是一个数 字控制分压计，其中所述控制水平由提供给所述分压计的一个数字控制信 号值决定。

9.根据权利要求1所述的音频放大器电路，还包括一个为所述选择输 入提供选择信号，使其与所述音频输入的振幅一致的控制电路，使得所述 功率放大器在所述电荷泵电源被选择处于所述第二操作模式而非第一操作 模式的时候不会产生削波。

10.根据权利要求9所述的音频放大器电路，其中所述控制电路产生一 个所述音频输入振幅的指示，其中所述控制电路为所述选择输入提供的选 择信号与所述音频输入振幅的指示一致，当所述振幅的指示表示需要所述 音频输出需要一个更高的功率水平时选择所述第一操作模式，当所述振幅 的指示表示所述音频输出不需要一个更高的功率水平时选择所述第二操作 模式。

11.根据权利要求10所述的音频放大器电路，其中所述控制电路包括 一个通过探测为所述音频放大器提供的信号振幅，而提供所述振幅的指示 的信号水平探测器。

12.根据权利要求11所述的音频放大器电路，其中所述音频输入由一 个数模转换器提供，其中所述信号水平探测器是一个数字电路，将耦合到 所述数模转换器的输入的数字信号值与一个极限值进行比较。