[发明专利]低静态电流头戴式耳机驱动器及驱动方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月7日提交的美国临时专利申请第61/698,384号的优先权，其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明涉及驱动器，更具体地涉及低静态电流头戴式耳机驱动器。

背景技术

用于放大信号电压和/或电流的放大器被用在包括驱动器的许多电路中。虽然放大器通常增加信号功率，但是功率放大器被专门设计用于显著增加信号功率。驱动器通常包括一个或多个功率放大器来执行工作，例如向负载提供电流或从负载汲取电流。在各种各样的应用中，驱动器将信号驱动至负载，从音频头戴式耳机中的音频信号到通信线（例如电话线、同轴电缆和以太网电缆）中的数据、音频和视频信号。

放大器结构受许多因素影响，包括功能（例如，放大范围，信号频率带宽），性能（例如，信号质量，放大线性度，噪声抑制），制造成本（例如，芯片或电路板面积消耗），实施成本（例如，所需要的附加组件）以及操作成本（例如，功率消耗）。在前述因素中的一个或多个方面，改善放大器结构是可取和有利的。

对于许多移动和固定的应用，降低功率消耗通常是有利的。例如，在依靠电池的移动设备（例如蜂窝电话、平板电脑和音乐播放器）中，消费者认为更长的电池寿命是期望的功能，但是高静态电流降低了电池的寿命。当放大器运行时，静态电流流动，但是不执行任何工作。然而，降低静态电流通常降低放大器的功能和/或性能，同时由于需要附加的线路（例如开关调节器和昂贵的外部电感器）而增加了放大器的实施成本。因此，常规的便携式设备通常缺乏高保真音频或长电池寿命。

几类放大器表现出不同的静态电流特性。例如，A类放大器在没有信号的情况下消耗电流，即，其具有大的静态电流，这使得对于低功耗应用是没有吸引力的。B类放大器在没有信号的情况下不消耗电流，但是具有会使其信号质量劣化的交叉失真。AB类放大器比A类放大器具有更小的静态电流，以及比B类放大器具有更小的交叉失真。

通过在放大器内实施不止一个放大器级，可以达到改善性能和更低静态电流之间的折中。一个技术是采用AB类放大器级向负载提供更低水平的输出功率，以及B类放大器级向负载提供更高水平的输出功率。然而，放大级的控制是困难的。对用于激活和停用放大器级的阀值的差的控制会造成放大级与非线性放大之间的不期望转变，从而降低性能。良好的阀值控制通常需要附加的线路，这增加了制造和/或实施成本，并且由于产生影响稳定性的更大寄生电容，还会导致降低性能。

因此，需要通过克服放大器之间阀值和放大不匹配并且与常规技术相比不增加或降低制造成本、实施成本和操作成本，来向多级放大器和控制线路提供改善性能从而能够提供放大器级与线性放大之间的平滑转变，由此克服现有技术中缺点和不足。

发明内容

针对低静态电流放大器和具有多个放大器（例如，AB类和B类放大器）的驱动器描述了方法、系统和装置，其中多个放大器协同工作以将全部或部分信号独立地放大为多个放大信号，其中多个放大信号组合为统一信号，其中第二放大器的操作从属于第一放大器的操作，每个放大器可以具有其自己的反馈回路，其中反馈回路提供相同增益传递函数以使多个放大信号的转变对齐，第一放大器的操作可以使用第一放大器中信号、级或跨导的复制进行检测，以及第一和第二放大器的操作可以在相同的阀值被转变，例如，在第一放大器需要转变所需操作时，第二级放大器被激活，这通过在没有增加或降低制造、实施和/或操作成本的情况下，克服了放大器之间的阀值和放大不匹配，从而产生了提供放大信号与线性放大之间平滑转变的改善性能的低静态电流放大器和驱动器，正如在附属权利要求中更完整的描述正如本文结合至少一个附图进行描述的那样。

根据本发明的实施方式，提供一种装置，包括：第一放大器，被配置为接收第一信号并将所述第一信号放大为第一放大信号；第二放大器，被配置为接收所述第一信号并将所述第一信号放大为第二放大信号，所述装置被配置为将所述第一放大信号和所述第二放大信号组合为组合的放大信号；以及控制器，被配置为使所述第二放大器的操作从属于所述第一放大器的操作。

其中，所述第一放大器被配置为放大所述第一信号的第一部分；其中，所述第二放大器被配置为放大所述第一信号的第二部分；以及其中所述第一部分与所述第二部分是不同的。

其中，所述第一部分包括所述第一信号的全部。

其中，所述装置被配置为响应于激活信号达到激活阈值，激活所述第二放大器对所述第一信号的放大；以及其中所述第二放大器在所述第一放大信号达到所述激活阀值之前是无效的。