[发明专利]开关功率放大器和控制开关功率放大器的方法

权利要求书

1.一种开关功率放大器，所述开关功率放大器包括：

脉宽调制(PWM)信号产生单元，用于将输入音频信号转换为具有预定载波频率的PWM信号；

校正单元，用于对包括在所述PWM信号中的音频信号与负反馈输出音频信号之间的差进行校正，以产生校正后的PWM信号；

低通滤波器，用于从校正后的PWM信号中去除高频分量，以产生输出的音频信号；

频率调制单元，用于调制校正后的PWM信号，以便校正后的PWM信号具有与输入PWM信号的载波频率不同的开关频率，从而产生调制的PWM信号；以及

功率放大单元，用于放大调制的PWM信号的功率。

2.如权利要求1所述的开关功率放大器，其中，所述频率调制单元根据Sigma-delta调制方法来调制校正后的PWM信号。

3.如权利要求1所述的开关功率放大器，其中，所述频率调制单元通过使用自激振荡来调制校正后的PWM信号。

4.如权利要求3所述的开关功率放大器，其中，所述频率调制单元的输出端通过负反馈连接到所述频率调制单元的输入端。

5.如权利要求1所述的开关功率放大器，其中，所述PWM信号是数字信号。

6.如权利要求1所述的开关功率放大器，其中，所述PWM信号产生单元包括：

数模转换器(DAC)，用于将输入的数字脉冲编码调制(PCM)信号转换为模拟PCM信号；

三角波产生单元，用于产生具有载波频率的三角波信号；以及

比较器，用于将具有载波频率的三角波信号与模拟PCM信号进行比较，以产生具有载波频率的模拟PWM信号。

7.如权利要求1所述的开关功率放大器，所述开关功率放大器还包括：

增益控制单元，安置在所述输出音频信号的负反馈路径上，所述增益控制单元控制所述输出音频信号的增益值。

8.如权利要求1所述的开关功率放大器，其中，所述频率调制单元调制校正后的PWM信号，以便校正后的PWM信号具有小于所述输入PWM信号的载波频率的开关频率，从而提高功率放大单元的放大效率。

9.如权利要求1所述的开关功率放大器，其中，所述频率调制单元调制校正后的PWM信号，以便校正后的PWM信号具有大于所述输入PWM信号的载波频率的开关频率，从而在宽频带频率范围内放大PWM信号。

10.一种控制开关功率放大器的方法，所述方法包括：

将输入音频信号转换为具有预定载波频率的PWM信号；

对包括在所述PWM信号中的音频信号与负反馈输出音频信号之间的差进行校正，以产生校正后的PWM信号；

从校正后的PWM信号中去除高频分量；

调制校正后的PWM信号，以便校正后的PWM信号具有与输入PWM信号的载波频率不同的开关频率，从而产生调制的PWM信号；以及

放大所述调制的PWM信号的功率。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述调制步骤根据Sigma-delta调制方法来调制校正后的PWM信号。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述调制步骤通过使用自激振荡来调制校正后的PWM信号。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述校正步骤包括：

将输入PWM信号与从功率放大单元经过负反馈的输出PWM信号进行比较；以及

从输入PWM信号中减去输入PWM信号和负反馈输出PWM信号之间的差。

14.如权利要求10所述的方法，其中，所述校正步骤包括：

将输入PWM信号与从功率放大单元经过负反馈的输出PWM信号进行比较；以及

将输入PWM信号和负反馈输出PWM信号之间的差加入输入PWM信号。

15.如权利要求10所述的方法，其中，所述调制步骤调制校正后的PWM信号，以便校正后的PWM信号具有小于所述输入PWM信号的载波频率的开关频率，从而提高功率放大单元的放大效率；并且所述调制的步骤调制校正后的PWM信号，以便校正后的PWM信号具有大于所述输入PWM信号的载波频率的开关频率，从而在宽频带频率范围内放大PWM信号。