[实用新型]具有双调变模块的D类放大器

说明书

技术领域

本实用新型关于一种D类放大器，尤指一种具双调变模块的D类放大器。

背景技术

一般来说，输出级的放大电路概包含有A类、B类、AB类及D类等放大器，早期较常见的为AB类放大器，但随着半导体加工技术的成熟，具有较低消耗功率的D类放大器渐为常见。

D类放大器与AB类放大器最大差异即是输出脉宽调变信号推动电感性负载，而并非以线性信号推动之；其中该脉宽调变信号包含有声音信号以及脉宽调变开关信号和谐波信号。由于D类放大器输出脉宽调变信号，使得输出级开关电路的各开关自高阻抗切换至极低阻抗，且导通时间短，使得导通电流流经导通电阻时间相对缩短，而较AB类放大器更有效率，且消耗功率更小。

请参阅图5所示，为一种现有开回路的D类放大器70，该D类放大器70包含有一增益放大器71、一PWM调变器72、一内部振荡器73及一H型桥式开关电路74；其中该增益放大器71输入端接收外部模拟声音信号(Vi+，Vi-)，并将该外部模拟声音信号予以放大后，由该PWM调变器72依据内部振荡器73输出的振荡信号输出脉宽调变信号，并将该脉宽调变信号输出至H桥式开关电路74，以控制该H桥式开关电路74各开关的导通时间及导通回路。

由于上述D类放大器70属于开回路的差分电路，加上该增益放大器71包含有一差分放大器701，而该差分放大器701本身包含有噪声基准(NoiseFloor)，其中该噪声基准属于动态噪声的一种，因此当声音信号输入至该增益放大器71时，该动态噪声会加入放大后的声音信号中，造成电感性负载还原的声音信号失真，相对具有较差的信号失真噪声比(SDNR)。

是以，请参阅图7所示，为一种闭反馈回路的D类放大器70a的电路方块图，其包含有：

一增益调整电路711，其包含有一组模拟输入端(Vi+，Vi-)，供连接声音信号；

一第一差分放大器712，其输入端分别连接至该增益调整电路711的模拟输入端(Vi+，Vi-)，通过增益调整电路711调整该第一差分放大器712的增益值；

一阶积分电路75，包含有一第二差分放大器751及二组RC电路，其中二组RC电路分别连接于D类放大器的二差分输出端(D0+，D0-)及该第二差分放大器751的同相输入端(+，-)之间，将D类放大器70a输出的差分输出信号与第一差分放大器712输出放大声音信号予以合并后再予以输出；

二比较器76，各比较器76的其中一输入端连接至对应该一阶积分电路75的第二差分放大器751的差分输出端，又二比较器76的各另一输入端则共同连接至一三角波产生器77，因此各比较器76将一阶积分电路75的输出信号与三角波信号进行比对，如图8所示，由于一阶积分电路75输出为弦波信号(Vi+，Vi-)，经与三角波信号S2比对后，即输出脉宽调变信号；及

一逻辑电路78，其输入端连接至该二比较器76的输出端，依据二组脉宽调变信号决定二组驱动信号；及

一H型桥式开关电路74，包含有二半桥开关电路741构成，二半桥开关电路741的二串接节点供一电感性负载60连接，而该二半桥开关电路741的控制端连接至该逻辑电路78的输出端，以受该逻辑电路78输出的二组驱动信号而启闭。

在上述D类放大器70a架构中，因为第二差分放大器751与二组RC电路构成一阶反馈回路，故输入至比较器76之信号是由第二差分放大器751产生的误差信号(error signal)合并第一差分放大器712所放大输入声音信号与真实输出信号(高压方波)而得，而第一差分放大器712所放大的输入声音信号包含有一些非线性项(non-linear terms)，如差分放大器的频率限制、放大器噪声、参考电压噪声、增益/频宽乘积限制以及含三角波生器的非线性值之反馈输出信号等。而该些非线性元件通过一阶反馈回路加以消除，因此较开回路D类放大器的信号失真噪声比(SDNR)为较好。

然而，不论开回路或闭回路的D类放大器电路设计，均采用H型桥式开关电路，该H型桥式开关电路由二半桥电路组成，各半桥电路又包含有一上侧开关电路及一下侧开关电路，而上侧及下侧开关电路分别由多个电子开关并联而成，故上侧及下侧开关电路会分别受到逻辑电路78输出对应驱动信号而启闭。因此，即使输出较小的声音信号，上侧及下侧开关电路的电子开关也全部受驱动电路控制而启闭，使得D类放大器具有很高的电磁干扰值，有必进一步改良之。

发明内容

本实用新型的目的在于，解决现有D类放大器具有很高的电磁干扰值的技术问题。