[发明专利]用于可变电源电压的开关放大器

权利要求书

1.一种用于将输入信号放大到输出信号(36)的放大器(8)，其中，所述放大器(8)包括信号通路(10)和负反馈连接部(20)，

其中，所述信号通路(10)包括：

-调制装置，适合于接收所述输入信号并且适合于响应于接收到的所述输入信号生成开关信号；以及

-开关输出级(16)，与电源电压(30)连接，其中，所述开关输出级(16)包括根据由所述调制装置生成的开关信号进行切换的切换装置，并且所述开关输出级(16)生成输出信号(36)，其中，所述输出信号(36)的振幅取决于所述电源电压(30)，以及

其中，所述负反馈连接部(20)适合于反馈所述开关输出级(16)的所述输出信号(36)以与所述输入信号结合，

其中，所述信号通路(10)和所述负反馈连接部(20)形成具有环路增益的环路(42)，

其中，所述放大器包括补偿装置，所述补偿装置接收所述开关输出级(16)的所述电源电压(30)或者源自所述电源电压的信号，并且所述补偿装置适合于至少部分地补偿因所述电源电压(30)中的变化而产生的所述环路增益的改变，

其中，所述补偿装置适合于根据所述电源电压(30)来放大或减小所述环路(42)的信号通路段中的信号，以通过这种方式抵消基于所述电源电压(30)中的变化而产生的环路增益的改变，

其中，所述的放大器还包括：调制器-负反馈连接部(50)，其适合于将所述开关信号反馈到所述调制装置的输入，以在所述调制装置的输入处与信号结合，以及

其中，所述补偿装置适合于根据所述电源电压(30)来放大或减小所述调制器-负反馈连接部(50)上的信号，以通过这种方式抵消基于所述电源电压(30)中的变化而产生的环路增益的改变。

2.根据权利要求1所述的放大器(8)，还包括：用于根据所述输入信号来改变所述电源电压(30)的装置。

3.根据权利要求1或2所述的放大器(8)，其中，所述补偿装置适合于将所述开关输出级(16)的所述电源电压(30)或者源自所述电源电压的信号与所述调制器-负反馈连接部(50)上的信号相乘。

4.根据权利要求3所述的放大器(8)，其中，所述补偿装置包括乘法器(52)，并且其中，所述开关输出级(16)的所述电源电压(30)或者源自所述电源电压的信号通过所述乘法器(52)与所述开关信号相乘以形成具有所述电源电压(30)的值或反值、或者具有源自所述电源电压(30)的信号的值或反值的信号。

5.根据权利要求4所述的放大器(8)，其中，所述调制装置包括Σ-Δ调制器(14)，其中，所述Σ-Δ调制器(14)优选地包括具有两个或更多积分器的环路滤波器(44、46)。

6.根据权利要求5所述的放大器(8)，其中，所述环路滤波器(44、46)能够呈现受至少一个状态变量影响的状态，对于所述至少一个状态变量，所述环路滤波器(44、46)包括限制值(62)，其中，所述补偿装置适合于响应于所述电源电压(30)中的变化相应地适配所述限制值(62)。

7.根据权利要求5所述的放大器(8)，其中，所述Σ-Δ调制器(14)在硬件可编程部件(38)上实现。

8.根据权利要求7所述的放大器(8)，其中，所述Σ-Δ调制器(14)优选在FPGA上实现。

9.根据权利要求7所述的放大器(8)，还包括：

数字环路滤波器(12)，布置在所述信号通路(10)中所述Σ-Δ调制器(14)的上游，并且适合于在所述输入信号与通过所述负反馈连接部(20)反馈的所述输出信号(36)结合后接收并放大该输入信号，其中，所述数字环路滤波器(12)在所述硬件可编程部件(38)上实现。

10.根据权利要求9所述的放大器(8)，其中，所述数字环路滤波器(12)优选在FPGA上实现。

11.根据权利要求7所述的放大器(8)，其中，所述负反馈连接部还包括：

-模拟环路滤波器(22)；以及

-二阶的第一模数转换器(24)，其输入与所述模拟环路滤波器(22)的输出连接。