[发明专利]方法一种用于产生具有低音频频段噪声成分的三角波形的设备

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2007年1月25日提交的序号为60/886,643的美国临时专利申请的优先权，其全部内容一并在此作为参考。 

技术领域

本发明涉及D类放大器电路。更具体地，本发明涉及用于产生具有低音频频段噪声成分的三角波形的设备及方法。 

背景技术

D类音频放大器是输出级中的有源器件以开/关模式工作(即，作为切换)电子放大器。将音频输入信号转换成平均值与信号的幅度成正比的脉冲序列。这些类型的放大器可以使用PWM(脉冲宽度调制)、脉冲频率调制或积分三角(sigma delta)调制。优选地，脉冲的频率比输入信号中所关心的最高频率要高得多。切换输出包括脉冲串，所述脉冲串的宽度是正被放大的信号的幅度和频率的函数。然而，典型地，输出包含可能引起失真的、不良谱分量(脉冲频率及其谐波)。 

典型的D类音频放大器通过向比较器10(图1)馈送模拟音频输入12(图1)以及来自三角波发生器(未示出)的振荡器斜坡输入(rampinput)14来产生PWM输出信号。在矩形波形PWM输出信号16(图1)中，再现了三角波中存在的音频频段噪声。传统负反馈技术试图降低在此级引入的噪声。然而，在音频带宽的高端，D类放大器的环路增益通常是很低的，因而限制了这些技术的效果。本发明通过取而代之地降低存在于振荡器斜坡输入14(图1)上的音频噪声来克服现有技术的缺陷。 

发明内容

此处所公开的一些实施例总体涉及一种设备和方法，用于产生具有低音频频段噪声成分的三角波形，以供在D类放大器电路中和其他应用使用。

在本发明的一个或更多个实施例中，三角波形产生设备包括矩形波形时钟电路以及主动积分器。主动积分器接收来自矩形波形时钟电路的输入，并产生三角波形输出。将主动反馈网络有效地添加至主动积分器，以减少三角波形输出中的音频频段噪声成分。反馈网络起DC平衡作用而不显著牺牲三角波形输出的线性特性。

在一个或更多个实施例中，本发明的三角波形产生方法包括以及步骤：

(a)使用矩形波形时钟电路；

(b)提供主动积分器，所述主动积分器接收来自矩形波形时钟电路的输入；

(d)有效地将主动反馈网络耦合至主动积分器；以及

(e)调节有效耦合的主动反馈网络，以帮助减少三角波形输出中的音频频段噪声成分。

根据附图和以下对本发明的详细描述，本发明的这些和其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是现有技术的典型D类放大器设计的示意图。

图2是现有技术的传统三角波形发生器的示意图。

图3是由图2的三角波形发生器产生的输出信号的图形表示。

图4描述了图2的三角波形发生器的主动积分器增益的波特(Bode)幅度图。

图5是根据本发明实施例构造的三角波形发生器的示意图。

图6是根据本发明备选实施例构造的三角波形发生器的示意图。

图7是图5的三角波形发生器的主动积分器增益的波特幅度图。

具体实施方式

以下结合附图所记载的详细描述旨在描述举例说明的示例实施例，而并非旨在表示可以构造和/或使用这些实施例的仅有形式。所述描述结合实施例阐述了用于构造和操作本发明的功能以及步骤序列。然而，应当理解的是，可以利用也旨在包含于本发明的精神和范围之内的不同实施例来实现相同或等效的功能和/或步骤序列。

如参考图5-7一般性描述的，将参考用于产生具有低音频频段噪声成分的三角波形的设备和方法来详细描述本发明的一些实施例。通过以下描述，本发明的附加实施例、特征和/或优点将变得明显，或者通过实践本发明了解到本发明的附加实施例、特征和/或优点。在附图中，各个附图不是按实际比例绘制的，其中，在附图和说明书中相同的附图标记表示相同的特征。

图2示出了具有有限DC增益的传统三角波形发生器18，该三角波形发生器18接收来自矩形波时钟20的输入，并输出三角波形22。本领域技术人员将容易意识到，三角波形发生器18的一个缺点是，DC增益极限必须足够低才能为三角波形输出22提供可接受的DC偏置。然而，如参考图3一般性描述的，这损害了三角波形发生器18所产生的三角波的线性特性。如图4的波特图所示，使用这种设计的另一缺点是音频带宽中的高增益，这导致矩形波时钟20上存在的任何噪声都将被放大。