[发明专利]D类放大器电路

说明书

技术领域

本发明涉及D类放大器电路，并且更具体地，涉及一种能够在输 入小信号时实现失真和功率损耗减少的D类放大器电路。

背景技术

D类放大器电路将输入信号转换为恒定幅度的脉宽调制信号，并 放大脉宽调制信号的功率。D类放大器电路用于放大音频信号的功率。 由于D类放大器电路基于二元值工作，所以能够很大程度地减少晶体 管的损耗，因此能够有利地实现高效率。

这种D类放大器包括用于对输入信号进行积分的积分电路，用于 比较积分电路的输出信号与预定的三角波信号的比较电路，以及用于 放大比较电路的输出信号从而作为脉冲信号输出的脉宽放大器。脉宽 放大器的输出信号被反馈至积分电路的输入侧。脉宽放大器的输出信 号通过由线圈和电容器配置的低通滤波器，从而获取模拟信号用于驱 动诸如扬声器的负载。近年来，已经实现了其中除去低通滤波器的无 滤波器D类放大器电路。

如JP-A-2006-42296中所述，为了在输入信号中不包含信号分量 时，即，当无输入信号时，避免功率损耗，D类放大器电路采用差分 输入系统和延迟电路，从而在无输入信号时将输出脉冲的占空比设置 为几个百分比。图4示出了该D类放大器电路200的方框图。为了方 便起见，该图仅示出了放大器的主要部分，省略了反馈电路和积分电 路等。D类放大器电路200分别利用比较器12a、12b将到正输入端的 输入信号Vi+和到负输入端的输入信号Vi+-与来自三角波发生电路20 的三角波输出比较，从而对输入信号进行脉宽调制。

如图5所示，当无输入信号时，比较器12a的输出信号A和比较 器12b的输出信号B中每一个都为具有50％占空比的脉冲信号。当利 用由反相器13a、13b和NAND电路14a、14b配置的电路来使得这些 脉冲信号经过逻辑操作时，经由输出级电路40输出的正输出端的输出 信号OutP和负输出端的输出信号OutM中的每一个都不包含任何输出 脉冲。因此，可以减少无输入信号时的功率损耗。然而，通常，由于 比较器12的精确度等原因而导致在输入交叉处附近出现静区，因而在 无输入信号或输入小信号时，脉冲信号输出消失或出现失真。因此，D 类放大器电路200采用具有延迟量W的延迟电路30，从而产生信号 Bd。因此，如图5所示，由于具有脉宽W的脉冲信号在无输入信号时 作为输出信号OutP、OutM中的每一个被输出，所以在小输入信号时可 以精确地反映调制宽度并能够减少失真。

如上所述，可以通过在无输入信号时输出具有宽度W的脉冲来减 少小输入信号时的失真。然而，由于当输出脉冲的脉宽W很大时，电 流流入诸如扬声器的负载，从而出现功率损耗，并且不能忽视该功率 损耗产生的热量。因此，优选地，要求输出脉冲的脉宽W尽可能小。

尽管经由输出级电路40将输出脉冲输出至负载(未示出)，但通 常由按照多级方式连接的缓冲器来配置输出级电路40。在此情况下， 为了正确地发送输出脉冲，要求特定缓冲器的输出脉冲超过下一级缓 冲器的阈值电压。

然而，如果由于缓冲器的输入容量而钝化了输出脉冲的波形，就 无法充分地向下一级缓冲器发送脉冲，就会产生没有输出脉冲出现的 情况。当输出脉冲消失时，在小输入信号时产生失真。另一方面，如 果将延迟电路30的延迟量W设置为很大，则当输出级电路40的延迟 量由于诸如电源或温度的条件而变小时，无输入信号时的脉宽W变大。 因此，会出现诸如扬声器的负载上的功率损耗变大以及由该负载产生 的热量增加的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明意在实现D类放大器中输入小信号时的失 真和功率损耗减少。

为了解决上述问题，本发明提供了以下装置。

(1)一种D类放大器电路，包括：

脉宽调制器，对输入信号进行脉宽调制以分别产生第一和第二信 号；

延迟单元，延迟所述第二信号以产生延迟后的第二信号，并能控 制所述第二信号的延迟时间；

脉冲信号发生器，输入所述第一信号和延迟后的第二信号以产生 第一和第二脉冲信号；

缓冲器单元，放大所述第一和第二脉冲信号的功率以分别产生所 述第一和第二输出脉冲信号，并将所述第一和第二输出脉冲信号输出 到外部；

脉冲检测器，检测在所述第一和第二输出脉冲信号中或在所述缓 冲器单元的预定节点的信号中是否存在脉冲；以及