[发明专利]一种基于混沌扩频调制技术的免滤波器D类音频放大器

权利要求书

1.一种基于混沌扩频调制技术的免滤波器D类音频放大器，包括第一比较器和全桥输出级电路，其特征在于：还包括混沌扩频三角波生成器；

混沌扩频三角波生成器主要由混沌序列生成器与三角波频率调制电路组成，其中混沌序列生成器产生二进制混沌信号，该混沌信号通过三角波频率调制电路输出混沌扩频三角波；

当音频信号发出时，第一比较器对音频信号和混沌扩频三角波信号的电压值进行比较，输出占空比变化的方波信号；该方波信号经过全桥输出级电路进行功率放大后输出至扬声器，并在扬声器上将方波信号还原出音频信号；

所述混沌序列生成器包括MOS管M₅、M₆、S-R锁存器、第二比较器、恒流源I₁、I₂和电容C₁；混沌序列生成器的电路中使用恒流源I₁和I₂对电容C₁充放电，由S-R锁存器的输出信号控制MOS管M₅、M₆的开关状态，以控制电容C₁充放电的时间，其中，S-R锁存器的置位端S由一个1MHz的脉冲信号clk控制，当clk的上升沿到来时，S-R锁存器输出为高电平，MOS管M₅截止，MOS管M₆开启，电容C₁开始处于放电状态；复位端R由第二比较器输出控制，当第二比较器输出电压由低电平变为高电平时，S-R锁存器输出为低电平，则MOS管M₅开启，MOS管M₆截止，使电容C₁在放电至一定电压V_R时转为充电状态，混沌序列从S-R锁存器的输出端Q处输入到三角波频率调制电路中；

所述的三角波频率调制电路中包括MOS管M₇、M₈、M₉、M₁₀、恒流源I₃、I₄、I₅和I₆、电容C₂与施密特触发器、D触发器、第二反相器；其中MOS管M₇、M₈、恒流源I₃和I₄、电容C₂与施密特触发器、反相器组成振荡回路，产生固定频率f的三角波形输出；D触发器作为混沌序列的采样电路；混沌序列通过MOS管开关M₉和M₁₀控制恒流源I₅和I₆同时对电容C₂的充电电流i₃和放电电流i₄进行调制，从而实现了三角波频率在f与f+Δf之间的混沌变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于混沌扩频调制技术的免滤波器D类音频放大器，其特征在于：所述D触发器的时钟输入端Q为控制电容C₂充放电的时钟信号，保证在电容C₂充电和放电的过程中，已调的充放电电流大小保持不变，保证三角波的线性度不受调制信号的影响；采样后的混沌序列波形在三角波的每个周期内保持不变，只在一个周期结束时才发生变化。

3.根据权利要求1所述的一种基于混沌扩频调制技术的免滤波器D类音频放大器，其特征在于：全桥输出级电路主要由MOS管M₁、M₂、M₃、M₄和第一反相器组成，用来对第一比较器输出的占空比变化的方波信号进行功率放大。