[发明专利]放大器开关控制系统和方法

说明书

本发明涉及一种放大器开关控制系统和方法。第一模块被配置为基于输入样本确定第一占空比。第二模块被配置为基于电池电压和所述第一占空比确定第二占空比。第三模块被配置为：基于电池电流、所述输入样本的振幅、所述第二占空比和输出电压中的至少一个设置标量值；以及以等于预定速率乘以所述标量值的速率生成启动信号。第四模块被配置为基于所述第二占空比和所述标量值设置第三占空比。第五模块被配置为基于所述启动信号和所述第三占空比生成PWM输出。第六模块被配置为基于所述PWM输出向电压转换器的FET的栅极施加功率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月29日提交的美国临时申请号62/853,821的权益。上述美国临时申请的全部披露内容通过引用结合在此。

技术领域

本披露涉及放大器，更具体地，涉及用于控制放大器的开关的时钟频率的系统和方法。

背景技术

此处提供的背景描述是出于总体上呈现本披露的背景的目的。当前指定发明人的工作——在此背景技术章节中对其进行描述的程度上——以及在提交时可能不会以其他方式有资格作为现有技术的本说明书方面既不明确地也不隐含地被承认为本披露的现有技术。

各种类型的电子电路使用模拟信号和数字信号。模数转换器(ADC)可以实现将模拟信号转换为可以由一个或多个数字部件使用的数字信号。数模转换器(DAC)可以实现将数字信号转换为可以由一个或多个模拟部件使用的模拟信号。

例如，输出声音的便携式设备(“便携式音频设备”)包括DAC。DAC接收例如脉冲密度调制的(PDM)或脉冲编码调制的(PCM)数字信号。DAC基于数字信号生成模拟信号。放大器基于模拟信号驱动便携式音频设备的一个或多个扬声器以产生声音。

发明内容

在一个特征中，一种放大器系统包括：电压转换器，所述电压转换器包括以下中的至少一个：降压转换器；以及升压转换器；Σ-Δ调制器模块，所述Σ-Δ调制器模块被配置为基于输入样本确定用于开关所述电压转换器的场效应晶体管(FET)的第一占空比；占空比模块，所述占空比模块被配置为基于电池电压和所述第一占空比确定用于开关所述电压转换器的FET的第二占空比；启动和时钟模块，所述启动和时钟模块被配置为：基于电池电流、所述输入样本的振幅、所述第二占空比和所述电压转换器的输出电压中的至少一个，将标量值设置为1、2和4中的一个；以及以等于预定速率乘以所述标量值的速率生成启动信号；FET开关速率模块，所述FET开关速率模块被配置为：当所述标量值被设置为1时将第三占空比设置为所述第二占空比；当所述标量值被设置为2时将所述第三占空比设置为所述第二占空比除以2；当所述标量值被设置为4时将所述第三占空比设置为所述第二占空比除以4；数字脉冲宽度调制(DPWM)模块，所述数字脉冲宽度调制模块被配置为基于所述启动信号和所述第三占空比生成用于开关所述电压转换器的FET的脉冲宽度调制(PWM)输出；以及栅极驱动模块，所述栅极驱动模块被配置为基于所述PWM输出向所述电压转换器的FET的栅极端子施加功率。

在进一步的特征中，所述启动和时钟模块被配置为当以下各项全部满足时设置所述标量值为1：所述电池电流小于预定电流；所述输入样本的振幅小于预定电压；以及所述第二占空比小于预定占空比。

在进一步的特征中，所述启动和时钟模块被配置为当所述电池电流大于所述预定电流时设置所述标量值为2。

在进一步的特征中，所述启动和时钟模块被配置为当所述电池电流大于第二预定电流时设置所述标量值为4，其中，所述第二预定电流大于所述预定电流。

在进一步的特征中，所述启动和时钟模块被配置为当所述电池电流从大于第二预定电流转变为小于所述第二预定电流时将所述标量值从2转变为1，其中，所述第二预定电流小于所述预定电流。

在进一步的特征中，所述启动和时钟模块被配置为当所述输入样本的振幅大于所述预定电压时设置所述标量值为2。