[实用新型]电路、D类脉冲宽度调制放大器、集成电路以及电路系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路、D类脉冲宽度调制放大器、集成电路以及电路系统，其用于减少放大器中的削波。

背景技术

放大器在电子工程的许多领域中被用来以电路所需的方式增大各种信号的幅度。例如，音频电子工程采用放大器通过放大音频输入信号而以更高的音量驱动扬声器。放大器以多种不同类别进行分类，其中一种是D类。D类放大器(有时称作开关放大器)通过对放大反馈回路中的反馈信号进行数字积分而生成表示所期望的数字输出信号(例如，用于驱动扬声器的音频输出信号)的可变占空比的方波。开关频率通常被选择为输入信号中的最高响应频率的十倍或更多倍。

以这种方式，D类放大器向固定负载(例如，扬声器)输送如由经积分的反馈信号所调制的恒定变化的电压信号。然而，如果数字积分器由于高电平输入信号或反馈回路失控而变为饱和，则输出信号将以一般被称作“削波”的方式出现失真。输出削波是一种会导致D类放大器向输出音频信号引入并不期望看到的噪声或其它失真的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型期望解决前述的输出削波所导致的问题。

在一个方面，提供一种电路，其包括：输入节点，被配置为接收输入信号；放大器，耦合至所述输入节点并且被配置为在输出节 点上生成放大的输入信号；以及限幅电路，耦合至反馈回路中的所述放大器并且被配置为对所述放大的信号进行限幅。

在一个方面，提供一种D类脉冲宽度调制放大器，其包括：输入节点，被配置为接收模拟输入信号；积分器，耦合至所述输入节点并且被配置为在内部节点上生成经积分的输入信号；脉冲宽度调制信号生成器，耦合至所述内部节点并且被配置为生成用于驱动放大器输出级的脉冲宽度调制信号；以及限幅器，其耦合在所述输入节点和所述内部节点之间并且被配置为减少削波。

在一个方面，提供一种集成电路，其包括：输入节点，被配置为接收模拟输入信号；积分器，耦合至所述输入节点并且被配置为在内部节点上生成经积分的输入信号；脉冲宽度调制信号生成器，耦合至所述内部节点并且被配置为生成用于驱动放大器输出级的脉冲宽度调制信号；以及限幅器，耦合在所述输入节点和所述内部节点之间并且被配置为减少削波。

在一个方面，提供一种电路系统，其包括：第一集成电路，其具有：输入节点，被配置为接收模拟输入信号；积分器，耦合至所述输入节点并且被配置为在内部节点上生成经积分的输入信号；脉冲宽度调制信号生成器，耦合至所述内部节点并且被配置为生成用于驱动放大器输出级的脉冲宽度调制信号；以及限幅器，其耦合在所述输入节点和所述内部节点之间并且被配置为减少削波；以及第二集成电路，耦合至所述第一集成电路。

根据本申请，实现了针对背景技术部分中所述的输出削波所导致的问题的改进的方案。

附图说明

通过结合附图参考以下详细描述，权利要求的方面以及许多伴随的优势将由于得到更好地理解而变得更易于获得认知，在附图中：

图1是耦合至扬声器的模拟D类放大器的电路图。

图2A示出了正常操作的图1的D类放大器的时序图。

图2B示出了在具有削波的情况下进行操作的图1的D类放大器的时序图。

图3是根据本文所描述主题的实施例的具有限幅电路的D类PWM放大器的电路图。

图4示出了根据本文所描述主题的实施例的利用限幅电路进行操作的图3的D类放大器的时序图。

图5是根据本文所描述主题的实施例的包括图3的D类PWM放大器的系统的框图。

具体实施方式

给出以下讨论以使得本领域技术人员能够制造和使用本文所公开的主题。本文所描述的一般原则可被应用于以上所详述的那些以外的实施例和应用而并不背离该详细描述的精神和范围。本公开并非意在被局限于所示出的实施例，而是意在使与和本文所公开或建议的原则和特征相一致的最宽范围相适应。

通过概述，本文所公开的主题可以针对于一种用于在输入信号超过高或低的阈值的情况下对放大器中的放大进行限幅的电路和方法。这样的限幅可以在D类PWM放大器的反馈回路中实现。在一个实施例中，该电路可以包括被配置为接收模拟音频输入信号的输入节点。D类放大器包括积分器，其耦合至输入节点并且被配置为在内部节点上生成积分输入信号以使得耦合至内部节点的比较器能够随后基于与三角波信号的比较而生成用于驱动放大器输出级的PWM信号。为此，放大器还包括阈值信号生成器，用于基于三角波信号生成高和低的电压阈值以便被用来接合补偿电路而对整体放大进行限幅。