JP2010130136A - Audio signal processing circuit, and method of controlling charge pump circuit - Google Patents

Audio signal processing circuit, and method of controlling charge pump circuit Download PDF

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JP2010130136A JP2008300458A JP2008300458A JP2010130136A JP 2010130136 A JP2010130136 A JP 2010130136A JP 2008300458 A JP2008300458 A JP 2008300458A JP 2008300458 A JP2008300458 A JP 2008300458A JP 2010130136 A JP2010130136 A JP 2010130136A
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Kenichi Motoki
健一 本木
Takenori Kato
武徳 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein power is consumed unnecessarily when fixing a supply voltages of a main amplifier regardless of the amplitude of audio signals. <P>SOLUTION: A charge pump circuit 2 reverses a positive supply voltage Vdd to generate a negative supply voltage Vss. The main amplifier 4 receives the positive and negative supply voltages Vdd, Vss as supply voltages, and amplifies inputted audio signals S1. A level detection circuit 7 detects the level of at least one of the audio signals S1 inputted to the main amplifier 4 and an audio signal Vout amplified by the main amplifier 4. The charge pump circuit 2 changes the voltage value of the negative supply voltage Vss according to the level of the audio signal detected by the level detection circuit 7. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、オーディオ信号処理回路に関し、特にオーディオ信号を増幅するアンプに対する電源供給技術に関する。   The present invention relates to an audio signal processing circuit, and more particularly to a power supply technique for an amplifier that amplifies an audio signal.

ヘッドホンやスピーカを駆動するアンプ、液晶パネルのドライバをはじめとするさまざまな回路が、その動作に正負の両極性の電源電圧を必要とする。携帯電話端末やPDA(Personal Digital Assistant)、デジタルカメラ、携帯型オーディオプレイヤなどの小型情報端末には、電池電圧から負電圧を生成する反転型のチャージポンプ回路が利用される。   Various circuits such as amplifiers for driving headphones and speakers and drivers for liquid crystal panels require positive and negative power supply voltages for their operation. An inversion type charge pump circuit that generates a negative voltage from a battery voltage is used in a small information terminal such as a cellular phone terminal, a PDA (Personal Digital Assistant), a digital camera, or a portable audio player.

図1は、一般的な正負電源を利用したオーディオシステムの構成を示す回路図である。オーディオシステム300は、ヘッドアンプやスピーカアンプ(これらは、メインアンプまたはパワーアンプとも総称される)302、反転型チャージポンプ回路304、スピーカ306を備える。メインアンプ302はたとえば反転アンプであり、入力電圧Vinを反転増幅し、出力電圧Voutをスピーカ306へと供給する。メインアンプ302は、電池電圧Vddを正の電源電圧として受ける。反転型チャージポンプ回路304は、電池電圧Vddを反転し、メインアンプ302の負の電源電圧Vssを生成する。
特開2001−186754号公報 特開2007−174785号公報
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an audio system using a general positive / negative power source. The audio system 300 includes a head amplifier and a speaker amplifier (these are also collectively referred to as a main amplifier or a power amplifier) 302, an inverting charge pump circuit 304, and a speaker 306. The main amplifier 302 is, for example, an inverting amplifier, and inverts and amplifies the input voltage Vin and supplies the output voltage Vout to the speaker 306. Main amplifier 302 receives battery voltage Vdd as a positive power supply voltage. The inverting charge pump circuit 304 inverts the battery voltage Vdd and generates a negative power supply voltage Vss for the main amplifier 302.
JP 2001-186754 A JP 2007-174785 A

メインアンプ302に入力されるオーディオ信号の振幅は、ボリウム値に応じて変化するところ、反転型チャージポンプ回路304の出力電圧、つまりメインアンプ302の負電源は固定されていた。かかる状況においてはボリウムが非常に小さく設定された場合に、メインアンプ302の出力信号の振幅と、電源電圧Vssに大きな差が生じ、無駄な電力を消費することとなっていた。また電力消費は発熱を意味するため、発熱対策を施す必要がある。   When the amplitude of the audio signal input to the main amplifier 302 changes according to the volume value, the output voltage of the inverting charge pump circuit 304, that is, the negative power supply of the main amplifier 302 is fixed. In such a situation, when the volume is set to be very small, there is a large difference between the amplitude of the output signal of the main amplifier 302 and the power supply voltage Vss, and wasteful power is consumed. In addition, since power consumption means heat generation, it is necessary to take measures against heat generation.

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、その包括的な目的のひとつは、オーディオシステムにおける消費電力の低減にある。   The present invention has been made in view of such problems, and one of its comprehensive purposes is to reduce power consumption in an audio system.

本発明のある態様は、オーディオ信号処理回路に関する。オーディオ信号処理回路は、正の電源電圧を反転し、負の電源電圧を生成するチャージポンプ回路と、正の電源電圧と負の電源電圧を電源電圧として受け、入力されたオーディオ信号を増幅するメインアンプと、メインアンプへ入力されるオーディオ信号またはメインアンプにより増幅されたオーディオ信号の少なくとも一方のレベルを検出するレベル検出回路と、を備える。チャージポンプ回路は、負の電源電圧の電圧値を、レベル検出回路によって検出されたオーディオ信号のレベルに応じて変化させる。   One embodiment of the present invention relates to an audio signal processing circuit. The audio signal processing circuit inverts the positive power supply voltage to generate a negative power supply voltage, and receives the positive power supply voltage and the negative power supply voltage as power supply voltages, and amplifies the input audio signal. An amplifier and a level detection circuit that detects a level of at least one of an audio signal input to the main amplifier or an audio signal amplified by the main amplifier. The charge pump circuit changes the voltage value of the negative power supply voltage according to the level of the audio signal detected by the level detection circuit.

「メインアンプへ入力されるオーディオ信号」とは、メインアンプの入力信号そのもののほか、入力信号と振幅が相関を有する信号も含み、たとえばメインアンプの前段にその他の処理ブロックが設けられる場合、他の処理ブロックの入力信号であってもよい。また「メインアンプにより増幅されたオーディオ信号」とは、メインアンプの出力信号そのもののほか、出力信号と振幅が相関を有する信号も含み、たとえばメインアンプの後段にフィルタをはじめとする処理ブロックが設けられる場合、その処理ブロックの出力信号であってもよい。   The “audio signal input to the main amplifier” includes not only the input signal itself of the main amplifier but also a signal whose amplitude is correlated with the input signal. For example, when other processing blocks are provided in front of the main amplifier, It may be an input signal of the processing block. The “audio signal amplified by the main amplifier” includes not only the output signal itself of the main amplifier but also a signal whose amplitude is correlated with the output signal. For example, a processing block including a filter is provided at the subsequent stage of the main amplifier. The output signal of the processing block may be used.

この態様によれば、メインアンプで増幅される、あるいは増幅されたオーディオ信号のレベル(振幅)が小さいほど、負の電源電圧の絶対値を小さくし、レベルが大きいほど、負の電源電圧の絶対値を大きくすることにより、オーディオ信号の歪みを抑制しつつ、無駄な消費電力を低減できる。   According to this aspect, the absolute value of the negative power supply voltage is decreased as the level (amplitude) of the audio signal amplified or amplified by the main amplifier is decreased, and the absolute value of the negative power supply voltage is increased as the level is increased. By increasing the value, wasteful power consumption can be reduced while suppressing distortion of the audio signal.

チャージポンプ回路は、フライングキャパシタと、出力キャパシタと、フライングキャパシタを正の電源電圧で充電する第1経路に設けられた複数のスイッチと、フライングキャパシタに蓄えられた電荷を、出力キャパシタに転送する第2経路に設けられた複数の第2スイッチと、第1経路に設けられた複数のスイッチおよび第2経路に設けられた複数のスイッチを交互にオン、オフさせる制御回路と、を含んでもよい。制御回路は、出力キャパシタの一端に発生する出力電圧がレベル検出回路によって検出されたオーディオ信号のレベルに応じた目標値と一致するように、第1経路の複数のスイッチ、第2経路の複数のスイッチの少なくともひとつのオン時間を変化させてもよい。
この態様によると、オーディオ信号のレベルに応じた負の電源電圧を好適に生成することができる。
The charge pump circuit transfers a flying capacitor, an output capacitor, a plurality of switches provided in a first path for charging the flying capacitor with a positive power supply voltage, and a charge stored in the flying capacitor to the output capacitor. A plurality of second switches provided in two paths, a plurality of switches provided in the first path, and a control circuit for alternately turning on and off a plurality of switches provided in the second path may be included. The control circuit includes a plurality of switches in the first path and a plurality of switches in the second path so that the output voltage generated at one end of the output capacitor matches a target value corresponding to the level of the audio signal detected by the level detection circuit. At least one on time of the switch may be changed.
According to this aspect, it is possible to suitably generate a negative power supply voltage corresponding to the level of the audio signal.

制御回路は、一端に出力電圧が印加され、他端の電位が固定された抵抗と、抵抗に流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路と、電流電圧変換回路によって生成された電圧を、レベル検出回路によって検出されたオーディオ信号のレベルに応じた基準電圧と比較するコンパレータと、を含んでもよい。制御回路は、コンパレータによる比較結果に応じて、オン時間を変化させてもよい。
出力電圧は負電圧であるため、そのままでは信号処理が困難である。そこで出力電圧を電流に変換することにより、オン時間の制御に必要な信号処理を行うことができる。
The control circuit includes a resistance having an output voltage applied to one end and a potential fixed to the other end, a current-voltage conversion circuit that converts a current flowing through the resistance into a voltage, and a voltage generated by the current-voltage conversion circuit. A comparator for comparing with a reference voltage corresponding to the level of the audio signal detected by the detection circuit. The control circuit may change the ON time according to the comparison result by the comparator.
Since the output voltage is a negative voltage, signal processing is difficult as it is. Therefore, by converting the output voltage into current, signal processing necessary for controlling the on-time can be performed.

制御回路は、一端に出力電圧が印加され、他端の電位が固定された抵抗と、抵抗に流れる電流を、レベル検出回路によって検出されたオーディオ信号のレベルに応じた基準電流と比較するコンパレータと、を含んでもよい。制御回路は、コンパレータによる比較結果に応じて、オン時間を変化させてもよい。   The control circuit includes a resistor to which an output voltage is applied at one end and a potential at the other end is fixed, a comparator that compares a current flowing through the resistor with a reference current corresponding to the level of the audio signal detected by the level detection circuit, , May be included. The control circuit may change the ON time according to the comparison result by the comparator.

本発明の別の態様は、正の電源電圧を反転して負の電源電圧を生成し、オーディオ信号を増幅するメインアンプに供給するチャージポンプ回路の制御方法に関する。この制御方法は、メインアンプへ入力されるオーディオ信号またはメインアンプにより増幅されたオーディオ信号の少なくとも一方のレベルを検出するステップと、検出したレベルに応じてチャージポンプ回路の昇圧率を調節するステップと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to a method for controlling a charge pump circuit that inverts a positive power supply voltage to generate a negative power supply voltage and supplies the negative power supply voltage to a main amplifier that amplifies an audio signal. The control method includes a step of detecting a level of at least one of an audio signal input to the main amplifier or an audio signal amplified by the main amplifier, and a step of adjusting a boost rate of the charge pump circuit according to the detected level. .

本発明の別の態様も、制御方法に関する。この方法は、メインアンプへ入力されるオーディオ信号またはメインアンプにより増幅されたオーディオ信号の少なくとも一方のレベルを検出するステップと、検出したレベルに応じた目標値と、負の電源電圧とを比較するステップと、目標値と負の電源電圧の比較結果にもとづいて、チャージポンプ回路を構成する複数のスイッチの少なくともひとつのオン時間を調節するステップと、を備える。   Another aspect of the present invention also relates to a control method. In this method, a step of detecting a level of at least one of an audio signal input to the main amplifier or an audio signal amplified by the main amplifier is compared with a target value corresponding to the detected level and a negative power supply voltage. And a step of adjusting at least one ON time of a plurality of switches constituting the charge pump circuit based on a comparison result between the target value and the negative power supply voltage.

これらの態様の方法によれば、メインアンプの負の電源電圧を、オーディオ信号の振幅に追従させることができ、メインアンプの消費電力を低減できる。   According to the methods of these aspects, the negative power supply voltage of the main amplifier can follow the amplitude of the audio signal, and the power consumption of the main amplifier can be reduced.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、オーディオシステムの消費電力を低減できる。   According to the present invention, power consumption of an audio system can be reduced.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Aと部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
In this specification, “the state in which the member A is connected to the member B” means that the member A and the member B are electrically connected in addition to the case where the member A and the member B are physically directly connected. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.
Similarly, “the state in which the member C is provided between the member A and the member B” refers to the case where the member A and the member C or the member B and the member C are directly connected, as well as an electrical condition. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.

(第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態に係るオーディオシステム1の構成を示すブロック図である。オーディオシステム1は、チャージポンプ回路2、メインアンプ4、スピーカ6、レベル検出回路7を備える。
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the audio system 1 according to the first embodiment of the present invention. The audio system 1 includes a charge pump circuit 2, a main amplifier 4, a speaker 6, and a level detection circuit 7.

レベル検出回路7は、メインアンプ4に入力されるオーディオ信号S1の振幅レベルを検出する。レベル検出回路7は、検出したレベルに応じたレベル検出信号S7を生成する。レベル検出回路7の構成は特に限定されないが、たとえば、アナログの入力オーディオ信号S1を全波整流する整流回路と、整流回路の出力信号を平滑化するフィルタを含んで構成される。この場合、レベル検出回路7は、アナログのレベル検出信号S7を出力する。なおフィルタに代えて包絡線検波回路を用いてもよい。またレベル検出回路7はデジタル信号処理によってレベル検出信号S7を生成してもよい。この場合レベル検出信号S7はデジタル信号となる。   The level detection circuit 7 detects the amplitude level of the audio signal S1 input to the main amplifier 4. The level detection circuit 7 generates a level detection signal S7 corresponding to the detected level. The configuration of the level detection circuit 7 is not particularly limited. For example, the level detection circuit 7 includes a rectifier circuit that full-wave rectifies the analog input audio signal S1 and a filter that smoothes the output signal of the rectifier circuit. In this case, the level detection circuit 7 outputs an analog level detection signal S7. An envelope detection circuit may be used instead of the filter. Further, the level detection circuit 7 may generate the level detection signal S7 by digital signal processing. In this case, the level detection signal S7 is a digital signal.

チャージポンプ回路2は、正の電源電圧Vddを反転し、負の電源電圧Vssを生成する。   The charge pump circuit 2 inverts the positive power supply voltage Vdd and generates a negative power supply voltage Vss.

メインアンプ4には、正の電源電圧Vddと負の電源電圧Vssが電源電圧として供給されている。メインアンプ4は、ボリウム回路8から出力されるオーディオ信号S2を所定の利得で増幅する。メインアンプ4によって増幅されたオーディオ信号Voutは負荷であるスピーカ6へと供給される。なお、スピーカ6は、ヘッドホン、イヤホンなどであってもよい。   The main amplifier 4 is supplied with a positive power supply voltage Vdd and a negative power supply voltage Vss as power supply voltages. The main amplifier 4 amplifies the audio signal S2 output from the volume circuit 8 with a predetermined gain. The audio signal Vout amplified by the main amplifier 4 is supplied to a speaker 6 that is a load. The speaker 6 may be a headphone, an earphone or the like.

チャージポンプ回路2の昇圧率は、離散的(段階的)あるいは連続的に可変に構成されている。チャージポンプ回路2はレベル検出信号S7を受け、負の電源電圧Vssの電圧値を、レベル検出信号S7に応じて変化させる。   The boosting rate of the charge pump circuit 2 is configured to be variable discretely (stepwise) or continuously. The charge pump circuit 2 receives the level detection signal S7 and changes the voltage value of the negative power supply voltage Vss according to the level detection signal S7.

より具体的にチャージポンプ回路2は、レベル検出信号S7が示すオーディオ信号S1の振幅レベルが小さいほど、負の電源電圧Vssの絶対値を小さくし、反対にオーディオ信号S1の振幅レベルが大きいほど負の電源電圧Vssの絶対値を大きくする。   More specifically, the charge pump circuit 2 decreases the absolute value of the negative power supply voltage Vss as the amplitude level of the audio signal S1 indicated by the level detection signal S7 decreases, and conversely decreases as the amplitude level of the audio signal S1 increases. The absolute value of the power supply voltage Vss is increased.

以上がオーディオシステム1の全体構成である。続いてその動作を説明する。図3は、図2のオーディオシステム1の動作波形図である。図3には電源電圧Vddと負の電源電圧Vssの間をスイングするメインアンプ302の出力電圧Voutおよびその包絡線が示されている。出力電圧Voutの最大値と電源電圧Vddの電位差ΔV1および出力電圧Voutの最小値と負の電源電圧Vssの電位差ΔV2は、スピーカ306からの出力に寄与しない成分である。図2のオーディオシステム1によれば、負の電源電圧Vssをオーディオ信号S1の振幅レベルに追従させることができ、電位差ΔV2を小さくすることにより消費電力を低減できる。さらには発熱量を低減できるためオーディオシステム1を搭載する電子機器の設計が容易となる。また、電位差ΔV2としてある程度の余裕をもたせることにより、オーディオ信号の歪みも抑制することができる。   The above is the overall configuration of the audio system 1. Next, the operation will be described. FIG. 3 is an operation waveform diagram of the audio system 1 of FIG. FIG. 3 shows the output voltage Vout of the main amplifier 302 that swings between the power supply voltage Vdd and the negative power supply voltage Vss and its envelope. The potential difference ΔV1 between the maximum value of the output voltage Vout and the power supply voltage Vdd and the potential difference ΔV2 between the minimum value of the output voltage Vout and the negative power supply voltage Vss are components that do not contribute to the output from the speaker 306. According to the audio system 1 of FIG. 2, the negative power supply voltage Vss can be made to follow the amplitude level of the audio signal S1, and the power consumption can be reduced by reducing the potential difference ΔV2. Furthermore, since the amount of generated heat can be reduced, the design of the electronic device on which the audio system 1 is mounted becomes easy. Further, by providing a certain margin as the potential difference ΔV2, distortion of the audio signal can be suppressed.

図4は、チャージポンプ回路2の構成例を示す回路図である。チャージポンプ回路2は、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、第3スイッチSW3、第4スイッチSW4、制御回路10、フライングキャパシタCf、出力キャパシタCoを備える。チャージポンプ回路2は、入力端子P1に印加される入力電圧Vddの極性を反転し、負の電圧Vssを生成する。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the charge pump circuit 2. The charge pump circuit 2 includes a first switch SW1, a second switch SW2, a third switch SW3, a fourth switch SW4, a control circuit 10, a flying capacitor Cf, and an output capacitor Co. The charge pump circuit 2 inverts the polarity of the input voltage Vdd applied to the input terminal P1, and generates a negative voltage Vss.

チャージポンプ回路2は、フライングキャパシタCfおよび出力キャパシタCoを除く部材が半導体基板上に集積化される。制御IC20のキャパシタ端子P2、P3の間には、フライングキャパシタCfが外付けされる。出力キャパシタCoは、その一端が接地され、その他端がキャパシタ端子P4と接続される。   In the charge pump circuit 2, members excluding the flying capacitor Cf and the output capacitor Co are integrated on a semiconductor substrate. A flying capacitor Cf is externally connected between the capacitor terminals P2 and P3 of the control IC 20. One end of the output capacitor Co is grounded, and the other end is connected to the capacitor terminal P4.

第1スイッチSW1は、入力端子P1とフライングキャパシタCfの一端P2の間に設けられる。第2スイッチSW2は、フライングキャパシタCfの一端P2と、接地端子GNDの間に設けられる。第3スイッチSW3は、フライングキャパシタCfの他端P3と接地端子GNDの間に設けられる。第4スイッチSW4は、フライングキャパシタCfの他端P3と、出力キャパシタCoの他端P4の間に設けられる。   The first switch SW1 is provided between the input terminal P1 and one end P2 of the flying capacitor Cf. The second switch SW2 is provided between one end P2 of the flying capacitor Cf and the ground terminal GND. The third switch SW3 is provided between the other end P3 of the flying capacitor Cf and the ground terminal GND. The fourth switch SW4 is provided between the other end P3 of the flying capacitor Cf and the other end P4 of the output capacitor Co.

第1スイッチSW1および第3スイッチSW3のペアは、入力電圧VddによってフライングキャパシタCfを充電する経路(第1経路)上に設けられる。つまり、第1スイッチSW1および第3スイッチSW3が同時にオンすると、フライングキャパシタCfの一端P2に第1スイッチSW1を介して入力電圧Vddが印加され、その他端P3に第3スイッチSW3を介して接地電圧GNDが印加される。その結果、フライングキャパシタCfの両端間の電圧ΔVは、Vddに近い値となる。第1スイッチSW1、第3スイッチSW3がオンの状態を第1状態φ1という。   The pair of the first switch SW1 and the third switch SW3 is provided on a path (first path) for charging the flying capacitor Cf with the input voltage Vdd. That is, when the first switch SW1 and the third switch SW3 are simultaneously turned on, the input voltage Vdd is applied to one end P2 of the flying capacitor Cf via the first switch SW1, and the ground voltage is applied to the other end P3 via the third switch SW3. GND is applied. As a result, the voltage ΔV across the flying capacitor Cf becomes a value close to Vdd. The state in which the first switch SW1 and the third switch SW3 are on is referred to as a first state φ1.

第2スイッチSW2および第4スイッチSW4のペアは、フライングキャパシタCfに蓄えられた電荷を、出力キャパシタCoに転送する経路(第2経路)上に設けられる。つまり、第2スイッチSW2および第4スイッチSW4を同時にオンすると、フライングキャパシタCfの高電位側の端子P2が接地され、低電位側の端子P3が、第4スイッチSW4を介して出力キャパシタCoの一端P4に接続される。その結果、フライングキャパシタCfに蓄えられた電荷が、出力キャパシタCoに転送され、出力キャパシタCoの一端P4には、−Vdd付近の負電圧Vssが発生する。第2スイッチSW2、第4スイッチSW4がオンの状態を第2状態φ2という。   The pair of the second switch SW2 and the fourth switch SW4 is provided on a path (second path) for transferring the charge stored in the flying capacitor Cf to the output capacitor Co. That is, when the second switch SW2 and the fourth switch SW4 are simultaneously turned on, the high potential side terminal P2 of the flying capacitor Cf is grounded, and the low potential side terminal P3 is connected to one end of the output capacitor Co via the fourth switch SW4. Connected to P4. As a result, the charge stored in the flying capacitor Cf is transferred to the output capacitor Co, and a negative voltage Vss near -Vdd is generated at one end P4 of the output capacitor Co. A state in which the second switch SW2 and the fourth switch SW4 are on is referred to as a second state φ2.

制御回路10は、第1スイッチSW1および第3スイッチSW3のペアと、第2スイッチSW2および第4スイッチSW4のペアと、を交互にオン、オフさせる。すなわち上述の第1状態φ1と第2状態φ2を交互に繰り返す。制御回路10には所定の周波数のクロックCKが入力される。制御回路10は、クロックCKがハイレベルの期間を第1状態φ1に割り当て、ローレベルの期間を第2状態φ2に割り当てる。ハイレベルとローレベルは反対に割り当てられてもよい。なお第1状態φ1から第2状態φ2への遷移の途中、および第2状態φ2から第1状態φ1への遷移の途中において、すべてのスイッチがオフとなるデッドタイムを設けてもよい。   The control circuit 10 alternately turns on and off the pair of the first switch SW1 and the third switch SW3 and the pair of the second switch SW2 and the fourth switch SW4. That is, the first state φ1 and the second state φ2 are repeated alternately. A clock CK having a predetermined frequency is input to the control circuit 10. The control circuit 10 assigns a period during which the clock CK is at a high level to the first state φ1, and assigns a period during which the clock CK is at a low level to the second state φ2. High level and low level may be assigned in reverse. A dead time during which all switches are turned off may be provided during the transition from the first state φ1 to the second state φ2 and during the transition from the second state φ2 to the first state φ1.

制御回路10は、出力キャパシタCfの一端P4に発生する出力電圧Vssに応じて、第1経路上の複数のスイッチSW1、SW3、第2経路上の複数のスイッチSW2、SW4の少なくともひとつのオン時間を変化させる。より具体的には、出力電圧Vssが、レベル検出信号S7に応じた目標値と一致するように、第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4の少なくともひとつのオン時間を変化させる。   The control circuit 10 determines the ON time of at least one of the plurality of switches SW1, SW3 on the first path and the plurality of switches SW2, SW4 on the second path according to the output voltage Vss generated at one end P4 of the output capacitor Cf. To change. More specifically, at least one ON time of the first switch SW1 to the fourth switch SW4 is changed so that the output voltage Vss matches the target value corresponding to the level detection signal S7.

以下では、第2スイッチSW2のオン時間を調節する場合を説明する。ドライバDRV1は、クロックCKがハイレベルの期間、第1スイッチSW1をオンする。同様にドライバDRV3は、クロックCKがハイレベルの期間、第3スイッチSW3をオンする。一方、ドライバDRV2、DRV4はそれぞれ、クロックCKがローレベルの期間、第2スイッチSW2、第4スイッチSW4をオンする。   Below, the case where the ON time of 2nd switch SW2 is adjusted is demonstrated. The driver DRV1 turns on the first switch SW1 while the clock CK is at a high level. Similarly, the driver DRV3 turns on the third switch SW3 while the clock CK is at a high level. On the other hand, the drivers DRV2 and DRV4 respectively turn on the second switch SW2 and the fourth switch SW4 while the clock CK is at a low level.

なお、出力電圧Vssは負電圧であるため、ドライバDRV1およびDRV2は、接地電圧0V〜電源電圧Vdd間の電圧を出力し、ドライバDRV3およびDRV4は、負電源Vss〜ある中間電圧Vb(Vb<Vdd)の間の電圧を出力する必要がある。   Since the output voltage Vss is a negative voltage, the drivers DRV1 and DRV2 output a voltage between the ground voltage 0V and the power supply voltage Vdd, and the drivers DRV3 and DRV4 have an intermediate voltage Vb (Vb <Vdd). ) Must be output.

ドライバDRV2には、出力電圧Vssが入力される。ドライバDRV2は、クロックCKのローレベルの期間を上限として、第2スイッチSW2のオン時間Ton2を出力電圧Vssにもとづいて調節する。つまり、第2スイッチSW2のゲート信号は、出力電圧Vssにもとづいてパルス幅変調される。   The output voltage Vss is input to the driver DRV2. The driver DRV2 adjusts the on-time Ton2 of the second switch SW2 based on the output voltage Vss with the low level period of the clock CK as an upper limit. That is, the gate signal of the second switch SW2 is pulse width modulated based on the output voltage Vss.

第2スイッチSW2のオン時間Ton2を調節すると、フライングキャパシタCfから出力キャパシタCoに転送される電荷量を調節することができ、負荷電流ILの変動に起因する出力電圧Vssの変動を抑制することができる。   By adjusting the on-time Ton2 of the second switch SW2, the amount of charge transferred from the flying capacitor Cf to the output capacitor Co can be adjusted, and the fluctuation of the output voltage Vss caused by the fluctuation of the load current IL can be suppressed. it can.

なお、オン時間を変化させるスイッチは、第2スイッチSW2に限定されず、別のスイッチのオン時間を調整しても同様の効果を得ることができる。   The switch for changing the ON time is not limited to the second switch SW2, and the same effect can be obtained by adjusting the ON time of another switch.

図5は、図4のチャージポンプ回路2の動作状態を示すタイムチャートである。タイムチャートの各波形は、ハイレベルがオンを、ローレベルがオフを示す。第2スイッチSW2のオン時間が調節されることにより、電圧Vssをレベル検出信号S7に応じた目標値付近に保つことができる。   FIG. 5 is a time chart showing an operation state of the charge pump circuit 2 of FIG. In each waveform of the time chart, a high level indicates on and a low level indicates off. By adjusting the ON time of the second switch SW2, the voltage Vss can be maintained near the target value corresponding to the level detection signal S7.

図6は、図4のチャージポンプ回路2のドライバDRV2の構成例を示す回路図である。ドライバDRV2は、基準電圧生成部33、コンパレータ34、ANDゲート36、バッファ38を含む。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the driver DRV2 of the charge pump circuit 2 of FIG. The driver DRV2 includes a reference voltage generation unit 33, a comparator 34, an AND gate 36, and a buffer 38.

監視回路12は、負の電源電圧Vssを、正の監視電圧Vmoniに変換する。たとえば監視回路12は、電源電圧Vssをk(kは負の値)倍する。   The monitoring circuit 12 converts the negative power supply voltage Vss into a positive monitoring voltage Vmoni. For example, the monitoring circuit 12 multiplies the power supply voltage Vss by k (k is a negative value).

ドライバDRV2には、監視電圧Vmoniが監視回路12から供給される。基準電圧生成部33、レベル検出回路7から出力されたレベル検出信号S7を受ける。基準電圧生成部33はレベル検出信号S7の値に応じた基準電圧Vrefを生成する。   A monitoring voltage Vmoni is supplied from the monitoring circuit 12 to the driver DRV2. The reference voltage generator 33 and the level detection signal S7 output from the level detection circuit 7 are received. The reference voltage generation unit 33 generates a reference voltage Vref corresponding to the value of the level detection signal S7.

コンパレータ34は、基準電圧Vrefと監視電圧Vmoniを比較する。コンパレータ34は、Vref<Vmoniのときハイレベル、Vref>Vmoniのときローレベルを出力する。   The comparator 34 compares the reference voltage Vref and the monitoring voltage Vmoni. The comparator 34 outputs a high level when Vref <Vmoni and a low level when Vref> Vmoni.

なお監視回路12が負の電源電圧Vssに応じた電圧Vmoniではなく、それに応じた電流を出力する場合、コンパレータ34は、レベル検出信号S7に応じた基準電圧Irefと、負の電源電圧Vssに応じた電流とを比較してもよい。   When the monitoring circuit 12 outputs a current corresponding to the negative power supply voltage Vss instead of the voltage Vmoni, the comparator 34 responds to the reference voltage Iref corresponding to the level detection signal S7 and the negative power supply voltage Vss. The current may be compared.

ANDゲート36は、反転クロックCK#(#は論理反転を示す)と、コンパレータ34の出力信号S4の論理積を生成する。バッファ38は、ANDゲート36の出力信号S5にもとづいて第2スイッチSW2を駆動する。   The AND gate 36 generates a logical product of the inverted clock CK # (# indicates logical inversion) and the output signal S4 of the comparator 34. The buffer 38 drives the second switch SW2 based on the output signal S5 of the AND gate 36.

図6の構成によれば、負の電源電圧Vssを、目標値(−Vref/k)付近に安定化することができる。たとえば監視回路12が負の電源電圧Vssをk=−0.5倍する場合、負の電源電圧Vssは、−2×Vref付近に安定化される。   According to the configuration of FIG. 6, the negative power supply voltage Vss can be stabilized near the target value (−Vref / k). For example, when the monitoring circuit 12 multiplies the negative power supply voltage Vss by k = −0.5, the negative power supply voltage Vss is stabilized in the vicinity of −2 × Vref.

図7(a)、(b)は、負の出力電圧Vssをモニタする監視回路12a、12bの構成を示す回路図である。図7(a)の監視回路12aは、トランジスタQ1〜Q3、抵抗R1、R2を備える。   FIGS. 7A and 7B are circuit diagrams showing configurations of the monitoring circuits 12a and 12b that monitor the negative output voltage Vss. The monitoring circuit 12a in FIG. 7A includes transistors Q1 to Q3 and resistors R1 and R2.

トランジスタQ1はNPN型バイポーラトランジスタであり、ベースが接地される。抵抗R1は、一端に出力電圧Vssが印加され、他端がトランジスタQ1のエミッタと接続される。つまり抵抗R1の他端の電位は、−Vbeに固定される。つまり抵抗R1には、 Is=(−Vss−Vbe)/R1
で与えられる電流が流れる。トランジスタQ2、Q3はカレントミラー回路を形成し、抵抗R1に流れる電流Isを定数倍して折り返す。抵抗R2は、カレントミラー回路の出力電流Is’の経路上に設けられる。抵抗R2には、
Vmoni=Is’×R2
で与えられる電圧降下が発生する。この電圧降下は、チャージポンプ回路2の出力電圧Vssに応じた値をとる。図4のドライバDRV2は、監視電圧Vmoniにもとづいて第2スイッチSW2のオン時間Ton2を調節する。たとえば電圧比較器によって監視電圧Vmoniを所定の基準電圧と比較してもよい。この場合、ドライバDRV2は比較結果にもとづいてオン時間Ton2を変化させる。あるいは、抵抗R2による電流電圧変換処理を経ずに、電流比較器によって電流IsまたはIs’を直接、所定の基準電流と比較してもよい。
The transistor Q1 is an NPN type bipolar transistor, and its base is grounded. The resistor R1 has one end to which the output voltage Vss is applied and the other end connected to the emitter of the transistor Q1. That is, the potential at the other end of the resistor R1 is fixed to -Vbe. That is, the resistor R1 has Is = (− Vss−Vbe) / R1.
The current given by flows. Transistors Q2 and Q3 form a current mirror circuit, and fold the current Is flowing through the resistor R1 by a constant multiple. The resistor R2 is provided on the path of the output current Is ′ of the current mirror circuit. Resistor R2 has
Vmoni = Is ′ × R2
The voltage drop given by This voltage drop takes a value corresponding to the output voltage Vss of the charge pump circuit 2. The driver DRV2 in FIG. 4 adjusts the on-time Ton2 of the second switch SW2 based on the monitoring voltage Vmoni. For example, the monitoring voltage Vmoni may be compared with a predetermined reference voltage by a voltage comparator. In this case, the driver DRV2 changes the on time Ton2 based on the comparison result. Alternatively, the current Is or Is ′ may be directly compared with a predetermined reference current by a current comparator without passing through the current-voltage conversion process by the resistor R2.

図7(b)の監視回路12bは、トランジスタM1〜M4および定電流源CSを含む差動増幅器13と、トランジスタM5、M6および抵抗R3、R4を備える。差動増幅器13の非反転入力端子(+)には接地電圧(0V)が印加される。抵抗R3は、一端が反転入力端子(−)と接続され、他端には監視対象の電圧Vssが印加される。トランジスタM5は電源端子と抵抗R3の間に設けられる。トランジスタM6は、ゲートおよびソースがそれぞれ、トランジスタM5のそれらと共通に接続される。抵抗R4はトランジスタM6と接地端子の間に設けられる。トランジスタM5、M6のゲートは、トランジスタM1とM3の接続点の電位でバイアスされる。   7B includes a differential amplifier 13 including transistors M1 to M4 and a constant current source CS, transistors M5 and M6, and resistors R3 and R4. A ground voltage (0 V) is applied to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier 13. One end of the resistor R3 is connected to the inverting input terminal (−), and the voltage Vss to be monitored is applied to the other end. The transistor M5 is provided between the power supply terminal and the resistor R3. Transistor M6 has a gate and a source connected in common with those of transistor M5. The resistor R4 is provided between the transistor M6 and the ground terminal. The gates of the transistors M5 and M6 are biased with the potential at the connection point between the transistors M1 and M3.

この構成において、差動増幅器13の反転入力端子(−)は、非反転入力端子(+)の電位(0V)と一致するようにフィードバックがかかる。その結果、抵抗R3には、
Is=Vss/R3
で与えられる電流が流れる。この電流IsがトランジスタM5、M6によってコピーされ、電流Is’として抵抗R4に供給される。抵抗R4に生ずる電圧降下が、監視電圧Vmoniとして出力される。つまり、負電圧を正の監視電圧Vmoniに変換してドライバDRV2へと出力することができる。
In this configuration, feedback is applied so that the inverting input terminal (−) of the differential amplifier 13 matches the potential (0 V) of the non-inverting input terminal (+). As a result, the resistor R3 has
Is = Vss / R3
The current given by flows. This current Is is copied by the transistors M5 and M6 and supplied to the resistor R4 as the current Is ′. A voltage drop generated in the resistor R4 is output as the monitoring voltage Vmoni. That is, the negative voltage can be converted into the positive monitoring voltage Vmoni and output to the driver DRV2.

(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、レベル検出回路7がメインアンプ4へと入力される入力オーディオ信号S1の振幅レベルを検出する場合を説明した。これに対して、第2の実施の形態では、レベル検出回路7がメインアンプ4から出力されるオーディオ信号Voutの振幅レベルを検出する。図8は、第2の実施の形態に係るオーディオシステム1の構成を示すブロック図である。オーディオシステム1は、チャージポンプ回路2、メインアンプ4、スピーカ6、レベル検出回路7bを備える。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the level detection circuit 7 detects the amplitude level of the input audio signal S1 input to the main amplifier 4 has been described. On the other hand, in the second embodiment, the level detection circuit 7 detects the amplitude level of the audio signal Vout output from the main amplifier 4. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the audio system 1 according to the second embodiment. The audio system 1 includes a charge pump circuit 2, a main amplifier 4, a speaker 6, and a level detection circuit 7b.

レベル検出回路7bはメインアンプ4の出力信号Voutの振幅レベルを検出し、振幅レベルに応じたレベル検出信号S7を生成する。チャージポンプ回路2はレベル検出信号S7に応じて負の電源電圧Vssを調節する。図8のオーディオシステム1によれば、図2のそれと同様に、消費電力を低減することができる。   The level detection circuit 7b detects the amplitude level of the output signal Vout of the main amplifier 4, and generates a level detection signal S7 corresponding to the amplitude level. The charge pump circuit 2 adjusts the negative power supply voltage Vss according to the level detection signal S7. According to the audio system 1 in FIG. 8, the power consumption can be reduced similarly to that in FIG. 2.

(第3の実施の形態)
第1、第2の実施の形態では、メインアンプ4の負電源電圧Vssを調節する目的で、メインアンプ4の入力もしくは出力オーディオ信号のレベルを検出するレベル検出回路7を設けた場合について説明したが、これらのオーディオ信号のレベルを検出する機能が、他の回路ブロックに備わっている場合、その回路ブロックをレベル検出回路7として利用することができる。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the case where the level detection circuit 7 for detecting the level of the input or output audio signal of the main amplifier 4 is provided for the purpose of adjusting the negative power supply voltage Vss of the main amplifier 4 has been described. However, when the function of detecting the level of these audio signals is provided in another circuit block, the circuit block can be used as the level detection circuit 7.

たとえばある態様のオーディオシステム1は、メインアンプ4の前段にALC(Automatic Level Control)回路と呼ばれる可変増幅器を備える場合がある。ALC回路は、入力オーディオ信号のレベルがあるしきい値よりも小さいとき、入力オーディオ信号を所定の利得で増幅し、入力オーディオ信号のレベルが所定のしきい値を超えると、入力オーディオ信号の利得を変化させることにより、ALC回路から出力されるオーディオ信号のレベルを一定値を保つ。ALC回路に類するAGC(Automatic Gain Control)回路も、同様の機能を有している。   For example, the audio system 1 according to an aspect may include a variable amplifier called an ALC (Automatic Level Control) circuit in front of the main amplifier 4. The ALC circuit amplifies the input audio signal with a predetermined gain when the level of the input audio signal is smaller than a certain threshold, and when the level of the input audio signal exceeds the predetermined threshold, the gain of the input audio signal Is changed, the level of the audio signal output from the ALC circuit is kept constant. An AGC (Automatic Gain Control) circuit similar to the ALC circuit has a similar function.

かかるALC回路は、それ自身が入力オーディオ信号のレベルを判定する機能を有している。この場合、ALC回路をレベル検出回路7として利用することにより、特別にレベル検出回路7を設けなくても、第1、第2の実施の形態と同様の動作、効果を得ることができ、回路面積を削減することができる。   Such an ALC circuit itself has a function of determining the level of the input audio signal. In this case, by using the ALC circuit as the level detection circuit 7, the operation and effect similar to those of the first and second embodiments can be obtained without providing the level detection circuit 7 in particular. The area can be reduced.

また、オーディオシステム1に対して、デジタルのオーディオ信号S1が入力される場合、メインアンプ4の前段にはデジタル/アナログ変換回路が設けられることになる。この場合、デジタル/アナログ変換回路はオーディオ信号S1の振幅レベルをデジタル値で取得することができるため、レベル検出回路7としても機能させることが可能である。   When a digital audio signal S 1 is input to the audio system 1, a digital / analog conversion circuit is provided in front of the main amplifier 4. In this case, since the digital / analog conversion circuit can acquire the amplitude level of the audio signal S1 as a digital value, the digital / analog conversion circuit can also function as the level detection circuit 7.

上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例を説明する。   Those skilled in the art will understand that the above-described embodiment is an exemplification, and that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there. Hereinafter, such modifications will be described.

チャージポンプ回路2やドライバDRV2、監視回路12それぞれの構成は、上述したものに限定されるものではなく、その他の構成を用いてもよい。   The configurations of the charge pump circuit 2, the driver DRV2, and the monitoring circuit 12 are not limited to those described above, and other configurations may be used.

図4のチャージポンプ回路2は、出力電圧Vssがフィードバックされ、それを目標値としてスイッチのオン時間が調節される形式であった。しかしながらチャージポンプ回路2の形式はこれに限定されない。たとえばチャージポンプ回路2は、昇圧率が−1倍と−0.5倍(さらには−1.5倍、−2倍、…)の多段階にて切りかえ可能であり、オープンループで動作する構成であってもよい。このような昇圧率が離散的に切りかえ可能なチャージポンプ回路は公知技術を用いることができる。   The charge pump circuit 2 of FIG. 4 has a form in which the output voltage Vss is fed back and the switch on-time is adjusted using the output voltage Vss as a target value. However, the type of the charge pump circuit 2 is not limited to this. For example, the charge pump circuit 2 can be switched in multiple stages with a step-up ratio of −1 and −0.5 (and further −1.5 and −2), and operates in an open loop. It may be. A well-known technique can be used for such a charge pump circuit capable of discretely switching the boost rate.

実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。   Although the present invention has been described using specific words and phrases based on the embodiments, the embodiments are merely illustrative of the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many modifications and arrangements can be made without departing from the spirit of the present invention.

一般的な正負電源を利用したオーディオシステムの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the audio system using a general positive / negative power supply. 本発明の第1の実施の形態に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the audio system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図2のオーディオシステムの動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram of the audio system of FIG. 2. チャージポンプ回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a charge pump circuit. 図4のチャージポンプ回路の動作状態を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing an operation state of the charge pump circuit of FIG. 4. 図4のチャージポンプ回路のドライバDRVの構成例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a driver DRV of the charge pump circuit of FIG. 4. 図7(a)、(b)は、負の出力電圧Vssをモニタする監視回路の構成を示す回路図である。FIGS. 7A and 7B are circuit diagrams showing the configuration of a monitoring circuit that monitors the negative output voltage Vss. 第2の実施の形態に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the audio system which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…オーディオシステム、2…チャージポンプ回路、4…メインアンプ、6…スピーカ、7…レベル検出回路、SW1…第1スイッチ、SW2…第2スイッチ、SW3…第3スイッチ、SW4…第4スイッチ、10…制御回路、12…監視回路、DRV…ドライバ、Cf…フライングキャパシタ、Co…出力キャパシタ、S1…入力オーディオ信号、33…基準電圧生成部、34…コンパレータ、36…ANDゲート、38…バッファ、S7…レベル検出信号。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Audio system, 2 ... Charge pump circuit, 4 ... Main amplifier, 6 ... Speaker, 7 ... Level detection circuit, SW1 ... 1st switch, SW2 ... 2nd switch, SW3 ... 3rd switch, SW4 ... 4th switch, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control circuit, 12 ... Monitoring circuit, DRV ... Driver, Cf ... Flying capacitor, Co ... Output capacitor, S1 ... Input audio signal, 33 ... Reference voltage generation part, 34 ... Comparator, 36 ... AND gate, 38 ... Buffer, S7: Level detection signal.

Claims (6)

正の電源電圧を反転し、負の電源電圧を生成するチャージポンプ回路と、
前記正の電源電圧と前記負の電源電圧を電源電圧として受け、入力されたオーディオ信号を増幅するメインアンプと、
前記メインアンプへ入力される前記オーディオ信号または前記メインアンプにより増幅されたオーディオ信号の少なくとも一方のレベルを検出するレベル検出回路と、
を備え、
前記チャージポンプ回路は、前記負の電源電圧の電圧値を、前記レベル検出回路によって検出された前記オーディオ信号のレベルに応じて変化させることを特徴とするオーディオ信号処理回路。
A charge pump circuit that inverts a positive power supply voltage and generates a negative power supply voltage;
A main amplifier that receives the positive power supply voltage and the negative power supply voltage as power supply voltages and amplifies an input audio signal;
A level detection circuit for detecting a level of at least one of the audio signal input to the main amplifier or the audio signal amplified by the main amplifier;
With
The audio signal processing circuit, wherein the charge pump circuit changes a voltage value of the negative power supply voltage according to a level of the audio signal detected by the level detection circuit.
前記チャージポンプ回路は、
フライングキャパシタと、
出力キャパシタと、
前記フライングキャパシタを前記正の電源電圧で充電する第1経路に設けられた複数のスイッチと、
前記フライングキャパシタに蓄えられた電荷を、前記出力キャパシタに転送する第2経路に設けられた複数の第2スイッチと、
前記第1経路に設けられた複数のスイッチおよび前記第2経路に設けられた複数のスイッチを交互にオン、オフさせる制御回路と、
を含み、
前記制御回路は、前記出力キャパシタの一端に発生する出力電圧が前記レベル検出回路によって検出された前記オーディオ信号のレベルに応じた目標値と一致するように、前記第1経路の複数のスイッチ、前記第2経路の複数のスイッチの少なくともひとつのオン時間を変化させることを特徴とする請求項1に記載のオーディオ信号処理回路。
The charge pump circuit
A flying capacitor,
An output capacitor;
A plurality of switches provided in a first path for charging the flying capacitor with the positive power supply voltage;
A plurality of second switches provided in a second path for transferring the charge stored in the flying capacitor to the output capacitor;
A control circuit for alternately turning on and off a plurality of switches provided in the first path and a plurality of switches provided in the second path;
Including
The control circuit includes a plurality of switches in the first path such that an output voltage generated at one end of the output capacitor matches a target value corresponding to a level of the audio signal detected by the level detection circuit, The audio signal processing circuit according to claim 1, wherein at least one ON time of the plurality of switches in the second path is changed.
前記制御回路は、
一端に前記出力電圧が印加され、他端の電位が固定された抵抗と、
前記抵抗に流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路と、
前記電流電圧変換回路によって生成された電圧を、前記レベル検出回路によって検出された前記オーディオ信号のレベルに応じた基準電圧と比較するコンパレータと、
を含み、前記コンパレータによる比較結果に応じて、前記オン時間を変化させることを特徴とする請求項2に記載のオーディオ信号処理回路。
The control circuit includes:
A resistor in which the output voltage is applied to one end and the potential of the other end is fixed;
A current-voltage conversion circuit that converts a current flowing through the resistor into a voltage;
A comparator that compares the voltage generated by the current-voltage conversion circuit with a reference voltage corresponding to the level of the audio signal detected by the level detection circuit;
The audio signal processing circuit according to claim 2, wherein the on-time is changed according to a comparison result by the comparator.
前記制御回路は、
一端に前記出力電圧が印加され、他端の電位が固定された抵抗と、
前記抵抗に流れる電流を、前記レベル検出回路によって検出された前記オーディオ信号のレベルに応じた基準電流と比較するコンパレータと、
を含み、前記コンパレータによる比較結果に応じて、前記オン時間を変化させることを特徴とする請求項2に記載のオーディオ信号処理回路。
The control circuit includes:
A resistor in which the output voltage is applied to one end and the potential of the other end is fixed;
A comparator that compares a current flowing through the resistor with a reference current corresponding to a level of the audio signal detected by the level detection circuit;
The audio signal processing circuit according to claim 2, wherein the on-time is changed according to a comparison result by the comparator.
正の電源電圧を反転して負の電源電圧を生成し、オーディオ信号を増幅するメインアンプに供給するチャージポンプ回路の制御方法であって、
前記メインアンプへ入力される前記オーディオ信号または前記メインアンプにより増幅されたオーディオ信号の少なくとも一方のレベルを検出するステップと、
検出した前記レベルに応じて前記チャージポンプ回路の昇圧率を調節するステップと、
を備えることを特徴とする制御方法。
A control method of a charge pump circuit that inverts a positive power supply voltage to generate a negative power supply voltage and supplies the negative power supply voltage to a main amplifier that amplifies an audio signal,
Detecting the level of at least one of the audio signal input to the main amplifier or the audio signal amplified by the main amplifier;
Adjusting the step-up rate of the charge pump circuit according to the detected level;
A control method comprising:
正の電源電圧を反転して負の電源電圧を生成し、オーディオ信号を増幅するメインアンプに供給するチャージポンプ回路の制御方法であって、
前記メインアンプへ入力される前記オーディオ信号または前記メインアンプにより増幅されたオーディオ信号の少なくとも一方のレベルを検出するステップと、
検出した前記レベルに応じた目標値と、前記負の電源電圧とを比較するステップと、
前記目標値と前記負の電源電圧の比較結果にもとづいて、前記チャージポンプ回路を構成する複数のスイッチの少なくともひとつのオン時間を調節するステップと、
を備えることを特徴とする制御方法。
A control method of a charge pump circuit that inverts a positive power supply voltage to generate a negative power supply voltage and supplies the negative power supply voltage to a main amplifier that amplifies an audio signal,
Detecting the level of at least one of the audio signal input to the main amplifier or the audio signal amplified by the main amplifier;
Comparing a target value corresponding to the detected level with the negative power supply voltage;
Adjusting at least one ON time of a plurality of switches constituting the charge pump circuit based on a comparison result between the target value and the negative power supply voltage;
A control method comprising:
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