[发明专利]放大器电路与调制信号产生电路

说明书

技术领域

本发明是关于一种放大器电路，特别关于一种高稳定低失真的二阶放大器电路。

背景技术

近年来，可携式电子装置(例如手机、个人数字助理(PDA)、平板计算机等)的技术快速地发展，使得可携式电子装置的相关产品越来越多元化，其中，多媒体影音服务更已成为各产品中关键且不可或缺的主要功能之一。因此，一个省电且高效率音频功率放大器是必然需要的。由于D类放大器的电路面积小，并且可达到90％以上的放大效率，很适合应用于小型的电子产品，因此近年来D类放大器开始渐渐取代AB类功率放大器，而成为音频功率放大器的主流。

D类放大器又可称数字式功率放大器，其可将输入的模拟信号经调制且放大后，产生数字式的放大输出。图1系显示一基本的D类放大器电路图，其中输入信号Vin经由脉冲宽度调制器(Pulse Width Modulation)调制成数字信号后，由功率晶体管(Q1，Q2)放大输出，再经由低通滤波器取出原输入端的音频信号送至喇叭输出。

由于功率晶体管的输入为数字信号，功率晶体管Q1与Q2工作于饱和与截止两个状态，因此功率晶体管Q1与Q2本身所消耗功率将非常小，提高整个放大器的效率，且可更进一步使散热装置大幅减小，因此在元件的设计上可以大幅缩小D类放大器的体积。此外，一般而言，AB类功率放大器的放大效率仅约50％。然而，D类放大器可达到90％以上，甚至接近100％的放大效率。因此，D类放大器开始被广泛应用于音频功率放大的领域中。

由于在使用的过程中，可携式电子装置通常会非常贴近使用者的身体，因此由可携式电子装置所产生的电磁干扰(Electromagnetic Disturbance，EMI)必须符合法定标准，甚至越小越佳。

因此，极需要一种高稳定低失真的二阶放大器电路，可同时达到降低电磁干扰并减少放大信号的失真。

发明内容

根据本发明的一实施例，一种放大器电路包括调制信号产生电路、驱动级电路以及输出级电路。调制信号产生电路用以根据一对差动输入信号与一对时钟信号产生一对调制信号，其中该对时钟信号包括一第一时钟与一第二时钟，第一时钟与第二时钟具有一相位差。驱动级电路用以分别根据该对调制信号产生一对驱动信号。输出级电路用以分别根据该对驱动信号产生一对放大输出信号。

根据本发明的另一实施例，一种调制信号产生电路包括二阶积分器电路、比较器电路以及逻辑电路。二阶积分器电路用以根据一对差动输入信号与一对时钟信号产生多对积分信号，其中该对时钟信号包括一第一时钟与一第二时钟，第一时钟与第二时钟具有一相位差。比较器电路用以比较多对积分信号以产生一对比较信号。逻辑电路用以根据该对比较信号的逻辑运算结果产生一对调制信号。

根据本发明的另一实施例，一种调制信号产生电路包括第一阶积分器电路、第二阶积分器电路、比较器电路以及逻辑电路。第一阶积分器电路用以根据一对差动输入信号产生第一对积分信号。第二阶积分器电路用以根据第一对积分信号与一对时钟信号产生第二对积分信号与第三对积分信号。比较器电路用以比较第二对积分信号与第三对积分信号，以产生一对比较信号。逻辑电路用以根据该对比较信号的逻辑运算结果产生一对调制信号。

附图说明

图1是显示一基本的D类放大器电路图。

图2是显示根据本发明的一实施例所述的放大器电路。

图3是显示根据本发明的一实施例所述的时钟信号波形图。

图4是显示根据本发明的一实施例所述的放大器电路的详细电路图。

图5a与图5b是显示或非(NOR)逻辑门与与(AND)逻辑门的等效逻辑门。

图6a是显示根据本发明的一实施例所述的第二对积分信的波形图。

图6b是显示根据本发明的一实施例所述的第三对积分信号的波形图。

图7a是显示根据本发明的一实施例所述的第一比较信号的波形图。

图7b是显示根据本发明的一实施例所述的第二比较信号的波形图。

图8a是显示根据本发明的一实施例所述的第一调制信号的波形图。

图8b是显示根据本发明的一实施例所述的第二调制信号的波形图。

图9a是显示根据本发明的另一实施例所述的第二对积分信的波形图。

图9b是显示根据本发明的另一实施例所述的第三对积分信号的波形图。

图10a是显示根据本发明的另一实施例所述的第一比较信号的波形图。

图10b是显示根据本发明的另一实施例所述的第二比较信号的波形图。