[发明专利]一种D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种输入级全差分运算放大器，尤其涉及一种D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器。

背景技术

D类音频功率放大器最大的优势在于其转换效率很高，理论上可以达到100%，而实际效率也可以达到85%以上。D类音频功率放大器系统一般采用全差分运算放大器做为输入级。前置全差分运算放大器的功能是调节整个芯片的增益，要求能够得到尽可能大的线性度和尽可能低的噪声。D类音频功率放大器启动或静音时,输入级全差分运算放大器工作在关断状态。

如图1所示，现有技术中的D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器包含有放大电路、数字传输门控制比较器、数字传输门、输入电阻和反馈电阻。在D类音频功率放大器启动或静音时，数字传输门导通，运算放大器工作在关断状态。但是，数字传输门导通和关断时，运算放大器的输出端产生高频、大幅度的纹波，最终在D类功率放大器的输出端产生噪声，特别是放大器启动时的‘click and pop’噪声以及静音时吱吱的底噪声。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器，以降低现有技术中的D类音频功率放大器由于输入级全差分运算放大器中的数字传输门导通或关断而导致输出的噪声，同时加快放大器启动到正常所需的工作点的速度，大大降低放大器启动时的‘click and pop’噪声以及静音时吱吱的底噪声。

为实现上述目的，本发明提供了一种D类音频功率放大器输入级全差分运算放大器，包括第一输入电阻、第二输入电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、放大电路、第一数字传输门、第二数字传输门、数字传输门控制比较器，其中，还包括单位增益负反馈电路、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、开关控制比较器和反相器；其中，输入信号INP和INN分别通过所述第一输入电阻和第二输入电阻连接到所述第一开关和第三开关的一端，所述第一开关和第三开关的另一端分别连接到所述放大电路的正负输入端，所述放大电路的正负输出端分别通过所述第二开关和第四开关连接到输出端VON和VOP；所述第一数字传输门和第二数字传输门的一端分别连接到所述放大电路的正负输入端，另一端分别通过所述第一反馈电阻和第二反馈电阻连接到所述第二开关和第四开关的一端；共模电平连接到所述放大电路，同时也连接到所述第五开关的一端，所述第五开关的另一端连接到所述单位增益负反馈电路的正输入端，所述单位增益负反馈电路的负输入端与输出端相连接后再连接到所述第六开关的一端，第六开关的另一端分别连接到输出信号VOP和VON；所述开关控制比较器和数字传输门控制比较器的正输入端均与控制信号Von相连接，负输入端分别连接所述开关控制比较器的输入参考电平和所述数字传输门比较器的输入参考电平；所述开关控制比较器的输出端连接到所述反相器的输入端；所述数字传输门控制比较器与所述第一数字传输门和第二数字传输门连接。

根据上述的D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器，其中，所述开关控制比较器和数字传输门控制比较器分别输出控制信号控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和所述第一数字传输门和第二数字传输门。

根据上述的D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器，其中，所述反相器输出控制信号控制所述第五开关和第六开关。

根据上述的D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器，其中，所述数字传输门控制比较器的输出信号输入所述第一数字传输门和第二数字传输门的控制端。

根据上述的D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器，其中，所述开关控制比较器的参考电平高于所述数字传输门控制比较器的参考电平。

根据上述的D类音频功率放大器的输入级全差分运算放大器，其中，在放大器启动或静音时，所述输入控制信号Von低于所述开关控制比较器的输入参考电平时，所述开关控制比较器输出低电平，所述第五开关和第六开关闭合，输入级运算放大器接为单位增益负反馈结构，输出信号VOP、VON逐渐上升到所述共模电平。