[发明专利]回转率检测电路

说明书

本发明提供一种回转率检测电路，其包含电阻、电流源，以及串联耦接于电源端与接地端之间的第一金属氧化物场效应晶体管。电阻的第一端耦接至电源端，电阻的第二端耦接至电流源的第一端，电流源的第二端耦接至第一MOSFET的漏极端，以及第一MOSFET的源极端耦接至接地端。电路亦包含电容，其具有耦接至输入信号的第一端，以及耦接至第一MOSFET的栅极端与漏极端的第二端。在输入信号变换的期间内流经MOSFET的电流用以呈现输入信号的回转率。本发明可提供更简单的电路设计，其相比传统电路更具有成本效益。

技术领域

本发明关于一种半导体电路技术的领域。更明确地说，本发明的实施例特别关于低功率回转率检测电路。在实施例中，回转率检测电路用于D类输出功率级的边缘率控制。惟本发明的电路可被用于任何需要精确的回转率检测的应用中。

背景技术

在D类音频放大器中，输出信号为脉冲宽度调变(PWM)的波形，其驱动外部扬声器。此类的PWM波形看起来非常相似于方形波，因此，其具有可扰乱、干扰其他使用高于PWM频率的射频的电路的显著高频率内容。于下文中的图1及图2中展示一种一阶D类级与其输入、输出波形的代表性组态。

D类放大器有时被称为开关放大器，且为一种其中多个晶体管用作二元开关的电子放大器。亦即，上述的一对开关不是全开启、就是全关闭。D类放大器利用轨对轨输出转换，理想地情况下，其输出晶体管实质上总是承载零电流或零电压。因此，其能源浪费为最小，且在大范围的功率程度下呈现高效率。高效率的优势使其被使用于各种音频应用中，从手机到平板电视与家庭剧院接收器。D类音频功率放大器比AB类音频功率放大器更有效率。因其的较佳效率，D类放大器仅需要较小的电源供应器且不需散热器，因而能大幅地减少整体系统成本、尺寸以及重量。

D类音频功率放大器将音频信号转换为根据音频输入信号而开关输出的高频率脉冲。一些D类放大器使用PWM来产生一系列的调节脉冲，其依照音频信号的振幅而于宽度上作改变。这些宽度变化的脉冲在固定频率的情况下开关功率输出的晶体管。D类放大器可使用其他类型的脉冲调变器。下文中的探讨将主要关于脉冲宽度调变器，惟本发明本领域技术人员将认知D类放大器可与其他种类的调变器一同配置。

图1为根据本发明实施例而描绘耦接至回转率电路的D类音频放大器的示意图。

图1显示描绘传统D类放大器100的简化示意图。差分输入音频信号INP与INM输入至比较器101与102，其中输入信号INP与INM与由振荡器103产生的三角波VREF相比较而产生PWM信号106与107。PWM信号106与107分别地耦接至晶体管M1、M2、M3及M4的栅极。D类放大器的差分输出端标记为OUTM与OUTP。如图1显示，输出端OUTM与OUTP连接至扬声器负载110，其由电感L1与电阻R1所表示。

传统D类放大器具有差分输出信号(OUTP_s与OUTM_s)，其中每一个输出信号为互补的且具有从接地Vss至Vdd的摆荡范围。D类放大器的缺点在于由开关操作所产生的高频率开关噪声。此高频率噪声通常会导致EMI(电磁干扰)。

图2为描绘图1的D类放大器中的信号调变的波形图。如图2显示，差分输入信号，如音频信号INM与INP，通过与图1连结描述的两个比较器而与三角基准波形VREF作比较。比较器的输出信号为固定频率的脉冲信号，其脉冲宽度与输入信号成比例。在两个输出端OUTP与OUTM上的PWM信号在图2中标示为OUTP_s与OUTM_s。信号OUTP_s与OUTM_s上的快速边缘会引起电磁干扰(EMI)。