CN101563841B - 用于d类功率级的纠错系统 - Google Patents

用于d类功率级的纠错系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101563841B
CN101563841B CN2007800470467A CN200780047046A CN101563841B CN 101563841 B CN101563841 B CN 101563841B CN 2007800470467 A CN2007800470467 A CN 2007800470467A CN 200780047046 A CN200780047046 A CN 200780047046A CN 101563841 B CN101563841 B CN 101563841B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
output
compensator
power amplification
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800470467A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101563841A (zh
Inventor
O·N·尼尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bang and Olufsen AS
ICEPower AS
Original Assignee
Bang and Olufsen AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bang and Olufsen AS filed Critical Bang and Olufsen AS
Publication of CN101563841A publication Critical patent/CN101563841A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101563841B publication Critical patent/CN101563841B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/10—Protecting distributed programs or content, e.g. vending or licensing of copyrighted material ; Digital rights management [DRM]
    • G06F21/107—License processing; Key processing
    • G06F21/1073—Conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10—Calibration or testing
    • H03M1/1009—Calibration
    • H03M1/1033—Calibration over the full range of the converter, e.g. for correcting differential non-linearity
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/03—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/144—Indexing scheme relating to amplifiers the feedback circuit of the amplifier stage comprising a passive resistor and passive capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/351—Pulse width modulation being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/372—Noise reduction and elimination in amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66—Digital/analogue converters
    • H03M1/82—Digital/analogue converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/822—Digital/analogue converters with intermediate conversion to time interval using pulse width modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于校正非线性和噪声的源的方法，所述非线性和噪声是在来自脉冲调制器的脉冲调制参考信号的功率放大期间在开关功率放大级中引入的，其中所述方法包括以下步骤：提供嵌入在能够接收脉冲参考输入信号的模拟自振荡控制回路中的输出级；从开关功率放大级或在解调滤波器之后生成反馈信号；通过比较反馈信号与参考信号导出误差信号；通过用于减少载波的高次谐波的低通滤波器过滤误差信号；增加用于在音频带生成高回路增益的补偿器；将补偿器输出提供到过零检测器或比较器，从而通过将过滤后的信号输出到控制输出级的过零检测器或比较器，提供用于重新调制或重新定时的载波。此外，本发明涉及用于实现上述方法的各种系统。

Description

用于D类功率级的纠错系统
技术领域
本发明一般涉及纠错系统和实施这种纠错系统的功率转换系统。更特别地，本发明涉及一种脉冲参考(pulse-referenced)控制系统，用于减少由D类输出级引入的误差。应用是从数字域控制的直接数字音频功率转换和通用DC-DC或DC-AC功率转换系统。
背景技术
基于开关功率级的功率放大的优势是众所周知的。高效率在最小重量和音量、更高功率处理能力和提高可靠性方面提供了若干优势。在开关功率放大中的基本元件是调制器、开关功率级和用于重建调制信号的解调滤波器。开关功率级的非线性在由开关功率级在整个后续功率转换中保持调制器性能方面呈现出明显的障碍。这个问题是主要的，并且与如模拟PWM的模拟调制、或如直接数字PCM-PWM转换的数字调制的使用无关。
现有技术
现有技术中，对于脉冲参考系统中的输出级的非理想性能的补偿一般包括：
1)误差信号和数字纠错的A/D转换，参见例如US-6,373,334、US-2006-034365、US-2006-208794、US-6,504,427。对于这类系统，误差信号的A/D转换是复杂的，而且延迟或相移会固有地限制校正回路增益。这种类型的系统如图1所示。
2)边缘或斜坡校正单元，参见例如US-2005-012546、WO-9844626。这种类型的系统如图2所示。对于这类系统，主要问题是斜坡的产生引入了噪声和复杂度。进一步，在改变载波频率的情况下，纠错增益与调制指数成反比，因此在高调制指数时减少THD(总谐波失真)补偿。另一个问题是相位噪声的生成。因为校正单元不能在PWM信号的自然采样点周围对称地调节脉冲的宽度，所以当调节脉冲宽度时，结果是相位噪声的增加。
在WO-2006/051478、WO-2006/079960、US-6,404,280中提到了克服纠错限制或相位噪声的尝试，但是是以提高的复杂度为代价。
由于线性调控方法，斜坡校正系统需要很多(例如两个至五个)长时间量用于过滤误差信号。如果保持合适的阻抗级别，该功率会占用大的硅面积。
保持低阻抗级别从而最小化热噪声是非常重要的，并且因为电容器大小一般与阻抗级别成反比，具有接近音频带的极点/零点以及低阻抗级别的滤波器都需要大的硅面积。
3)振幅控制例如在US2006158245中被描述，并且在图3中示出。一种实现校正单元的不同方法是控制电源电压，这将发明清楚地限制为其中电源是放大器的集成部分的系统。
不同的现有技术系统和方法解决了上述问题中的一些问题，但并不能够同时解决这些问题，因而存在着达到更高性能水平的需求。
发明目的
本发明的一个目的是提供一种方法和相应的系统，通过此方法和系统可达到一种高效硅实现方式，获得接受变频PDM信号、高PSRR、无相位噪声和无限制调控区的能力。可按照根据本发明的方法和相应系统获得这些和其他目的以及优势。
发明内容
现有技术中公知的是，模拟自振荡D类放大器具有非常高的回路增益以抑制来自输出级的误差和电源上的微扰。通过将输出级嵌入在固有非稳定的回路内，可获得一些非常有益的性能。首先，回路增益带宽是常规回路的5-10倍，其中可服从常规的稳定性准则。第二，全部的时间量也低5-10倍，这意味着电容器大小相应的减少。当在硅芯片上等实现这种系统时，这是非常重要的方面。
本发明使用这种模拟系统，其通过重新布置可接受脉冲编码信号而不是未调制的基带信号作为输入。
因为现在使用脉冲参考信号，所以振荡控制回路将锁定输入载波，并且回路自身不稳定的行为会被载波掩蔽。输入载波经短时延迟通过系统进行传输。
重要的任务是使这种模拟系统能够接受在不具有例如在运算放大器上所做的不合理带宽和转换速率(Slew Rate)要求的情况下接收脉冲参考信号。
根据本发明，提出一种通过使用反相(invert)实现来解决此任务，这意味着可能完全通过无源元件生成过滤的误差信号。这种情况下通过将输出信号与参考信号相加，并且随后通过全部通过无源装置的低通滤波来扣除误差信号。因为有源元件不能处理输出和参考信号的高频部分，这里使得能够使用无源元件是特别重要的。
在解调滤波器之前和之后用反馈均可实现本发明。
有利地，脉冲参考控制系统包括下列主要元件：
(1)接收脉冲调制信号的输入端子，
(2)具有补偿的反馈(诸如状态反馈)，
(3)生成误差信号的不同模块和对此误差信号整形的补偿器/滤波器。
根据本发明的第一个方面，提供一种校正非线性和噪声的源的方法，所述非线性和噪声是在来自脉冲调制器的脉冲调制参考信号的功率放大过程中在开关功率放大级中引入的，包括：
-提供嵌入在可接收脉冲参考输入信号的模拟自振荡控制回路的输出级；
-由开关功率放大级或在随后的解调滤波器之后生成反馈信号；
-通过比较反馈信号与参考信号导出误差信号；
-通过用以减少载波的高次谐波的低通滤波器过滤误差信号；
-增加用于在音频带中生成高回路增益的补偿器；
-将补偿器输出提供到过零检测器或比较器，因而通过将过滤后的信号输出到控制输出级的过零检测器或比较器，提供用于重新调制或重新定时的载波。
在根据本发明的方法中，回路被设计成为在类似于或高于脉冲参考信号的载波的频率处受控的自振荡，而且回路被定义为围绕输出级且具有或不具有解调级的信号路径。自振荡的特性被定义为具有位于S平面的右半部分的极点。自振荡可替换地为采用滞后现象控制。这种定义涵盖了所有的滤波器结构：级联式和高阶补偿模块，而且全部的回路特性也具有S平面的右半部分的极点或滞后现象。
根据本发明的第二个方面，提供一种校正非线性和噪声的源的系统，该非线性和噪声是在来自脉冲调制器的脉冲调制参考信号的功率放大过程中在开关功率放大级中引入的，包括：
-嵌入在可接收脉冲参考输入信号的模拟自振荡控制回路中的输出级；
-用于由开关功率放大级的输出或随后的解调滤波器的输出生成反馈信号的装置；
-用于通过比较反馈信号与参考信号导出误差信号的装置；
-用于通过用于减少载波的高次谐波的低通滤波器来过滤误差信号的装置；
-用于在音频带生成高回路增益的补偿器；
-过零检测器或比较器；
-用于将补偿器输出提供到过零检测器或比较器的装置，从而通过将过滤后的信号输出到控制输出级的过零检测器或比较器，提供用于重新调制或重新定时的载波。
本发明构思包括涉及校正单元内控制功能的具体实施的各种实施例。本发明包括各种优选的实施例，其涉及改进的适于音频功率放大的数字-模拟功率转换。
根据本发明，提供一种全新的控制方法，用于改进脉冲调制输入信号的放大。该申请范围十分广泛，原因在于本发明可与任何脉冲调制的输入一起使用，可在模拟或数字域中被调制，并且可馈送任何负载，其中需要质量可控的脉冲功率信号。最终，本发明的原理可提供脉冲参考信号的完美再现，使得输出是输入的产物，以及常量独立于功率转换期间引入的任何干扰。
本发明的一个重要方面是高自振荡频率和由此而得到大的控制带宽。根据本发明，自振荡频率可至少上升到十倍于输入载波频率，并且通过根据本发明的简单电路实现来获得高度误差抑制，所述电路由在下列具体说明中描述的本发明的各种实施例来例示。
附图说明
结合附图，参考下列本发明的优选实施例的详细说明，本发明将更易于理解，其中：
图1示出说明具有控制回路的现有技术功率放大器的原理的方框图；
图2示意性示出基于数字脉冲调制的现有技术功率转换方法；
图3示出另一现有技术电路；
图4示出本发明的一般模式的图示；
图5示出本发明一个实施例的方框图，包括在解调滤波器之前具有反馈的系统；
图6示出本发明一个实施例的方框图，包括在解调滤波器之后具有反馈的系统；
图7示出一实施例，其中已插入延迟76代替误差信号的高频滤波；和
图8示出另一个实施例，其中自振荡由滞后回路控制，从而滞后现象的数量将控制自振荡频率。
具体实施方式
参考图1，示出了说明具有控制回路的现有技术功率放大器的原理的方框图；
参考图2，示意性示出了基于数字脉冲调制的现有技术功率转换方法；
参考图3，示出了现有技术电路的另一例子。
参考图4，示出了根据本发明的系统的实施例，其中示出了在解调滤波器之前或之后使用反馈的通用系统。首先，PCM被转换为脉冲编码信号41。脉冲编码信号可以是多种类型，但为了方便起见这里称为PWM。下一步包括生成参考信号42，其中产生的PWM信号具有稳定的振幅。这经常被称为1位D/A转换器。因为目前误差信号的产生是求和功能43而不是差分功能，一种有益的方法是反相输出信号。因为求和43和滤波44可由无源装置(电阻和电容器)完成，这对于具体实现是非常重要的。从音频观点来讲这些元件实际上是较为理想的。因此，根据本发明的优选实施例，反相反馈信号，并且优选地通过输出级实现的输出信号的反相来实现。这种操作是纯粹地逻辑操作，并不产生THD(总谐波失真)或噪声。此刻将误差信号过滤到一定范围，其中可使用例如具有转换速率为3V/us并且Fbw为10兆赫兹的常规运算放大器。现在过滤的误差信号被提供到补偿器46中，其由具有典型的几倍于载波频率的非常大带宽的简单积分器组成。之后跟着数字转换器或比较器47，其控制输出级48。实际执行的反馈补偿45取决于反馈点在解调滤波器之前或之后。在解调滤波器之前的情况下，反馈补偿会典型地没有频率依赖，并且仅决定增益。反馈在滤波器之后的情况下，必须补偿滤波器的相位滞后以保持高自振荡频率。这例如可通过超前补偿实现。
图5示出了根据本发明的具体实施例的、使用解调滤波器66(见图6)之前的反馈的系统。此系统包括低通滤波器52，用于过滤由求和装置43提供的误差信号。来自低通滤波器的输出信号在被提供到控制输出级(电源开关)55的比较器47之前，通过积分器54进行补偿。如上结合图4所述，此实施例中反馈路径不依赖频率，反馈路径仅包括增益为1的功能块53。
图6示出了根据本发明的可替代的具体实施例的、使用在解调滤波器66之后的反馈的系统。在此实施例中，反馈路径包括频率依赖功能块63，用于补偿如上说述的解调滤波器66的相位滞后。在此实施例中也使用了可替换的补偿网络64。
自振荡频率会在一定频率范围内，并且基本上有利于具有尽可能高的自振荡频率。然而，如果载波明显低于自振荡频率，则存在同步化丢失的风险。与参考脉冲相比会出现额外暂态。因此，当设计此类系统时，自振荡频率优选地是0.5-4倍于载波频率。
自振荡(例如由位于S平面的右半部分的极点描述)可用许多方法控制。
图7示出了可替换的实施例，其中已插入延迟76代替误差信号的高频滤波(也就是，低通滤波器52和62)。延迟76可被插入到回路的任何地方，这都将具有相同效果。
图8示出了另一个可替换实施例，其中自振荡由滞后回路89控制。现在，滞后现象的数量控制自振荡频率。
本发明的一优选实施例详细描述了基于使用模拟自振荡调制器作为纠错单元的脉冲再定时。必须以可接收脉冲参考输入的方式设计这种模拟调制器。
本发明的一优选实施例包括通过简单的电阻和电容进行误差信号的无源生成。这可极大地减少用于随后的补偿器模块中的运算放大器的带宽和转换速率需求。对于一个信道，转换速率仅为2-4V/us就实现了小到总共30pF的电容，并且还达到100dB以上的动态范围。
根据本发明的优选实施例，环路滤波器的上位截止频率导致自振荡系统具有比常规控制系统更高的误差抑制，其中服从常规的稳定性准则。然而，此系统的自振荡特性不能导致不同载波(载波频率)，如根据本发明的系统会被锁定到输入脉冲参考/载波。尽管不是必须的情况，本发明中正常自振荡频率优选地高于输入载波频率。
不需要服从常规稳定性准则的事实使得能够实现高性能控制系统，与现有技术相比该系统使用短的时间量。因为电容器面积可极小化而无需折衷保证低热噪声影响的信号阻抗水平，这对于硅实现来说非常有利。
本发明的一个优选实施例是通过简单的RC网络对误差信号采用无源低通预滤波。这会减轻用于提供主要回路增益的运算放大器的带宽需求。因为不必服从常规的稳定性准则，这种方法是可能的。

Claims (31)

1.一种用于校正非线性和噪声的源的方法，所述非线性和噪声是在来自脉冲调制器的脉冲调制参考信号的功率放大期间在开关功率放大级中引入的，所述方法包括：
-提供嵌入在能够接收脉冲参考输入信号(42，51，61)的模拟自振荡控制回路中的输出级(49，55，65)；
-从所述开关功率放大级(49，55，65)或在所述功率放大级之后的解调滤波器(66)之后生成反馈信号；
-通过比较所述反馈信号与所述脉冲参考输入信号(42，51，61)导出误差信号；
-通过用于减少载波的高次谐波的低通滤波器(44，52，62)过滤所述误差信号；
-增加用于在音频带生成高回路增益的补偿器(46)，将过滤的误差信号提供到补偿器(46)中；
-将所述补偿器(46)输出提供到控制所述输出级的过零检测器或比较器(47)，从而提供用于重新调制或重新定时的载波。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制回路被设计为在0.5-4倍于所述脉冲参考输入信号(42，51，61)的载波频率的频率自振荡，并且其中所述回路被定义为围绕所述输出级(49，55，65)且具有或不具有解调滤波器(66)的信号路径，并且其中所述自振荡的特性被定义为具有位于S平面的右半部分的极点。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述低通滤波器的特征在于提供导致受控的自振荡的扩展回路带宽。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述模拟自振荡控制回路锁定到输入载波频率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述低通滤波器(44，52，62)是无源的。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述自振荡的特征由所述具有位于所述S平面的所述右半部分的极点的回路定义，并且其中所述极点由无源或有源滤波器装置、延迟装置或滞后装置确定。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述补偿器通过具有Hc(s)＝(ks+c)/s形式的转移函数的积分装置(54)实现，其中k和c是常数。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述低通滤波器(44，52，62)具有HF(s)＝1/[(s+a)(s+b)]形式的转移函数。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中相对于来自所述功率放大(49，55，65)或来自所述解调滤波器(66)的输出信号，反相提供给求和装置(43)的所述反馈信号(1)。
10.一种用于校正非线性和噪声的源的方法，所述非线性和噪声是在来自脉冲调制器的脉冲调制参考信号的功率放大期间在开关功率放大级中引入的，所述方法包括：
-提供嵌入在能够接收脉冲参考输入信号(71，81)的模拟自振荡控制回路中的输出级(77，87)；
-从所述开关功率放大级(77，87)或在所述功率放大级之后的解调滤波器之后生成反馈信号；
-通过比较所述反馈信号与所述脉冲参考输入信号(71，81)导出误差信号；
-增加用于在音频带生成高回路增益的补偿器，将误差信号提供到补偿器中；
-将所述补偿器输出提供到控制所述输出级的过零检测器或比较器，从而提供用于重新调制或重新定时的载波；
-引入滞后回路(89)，从而通过使用滞后现象或时延(76)控制自振荡，从而通过所述时延控制自振荡。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制回路被设计为在0.5-4倍于所述脉冲参考输入信号(71，81)的载波频率的频率自振荡，并且其中所述回路被定义为围绕所述输出级(77，87)且具有或不具有解调滤波器的信号路径，并且其中所述自振荡的特性被定义为具有位于S平面的右半部分的极点。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述模拟自振荡控制回路锁定到输入载波频率。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述自振荡的特征由所述具有位于所述S平面的所述右半部分的极点的回路定义，并且其中所述极点由无源或有源滤波器装置、延迟装置或滞后装置确定。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述补偿器通过具有Hc(s)＝(ks+c)/s形式的转移函数的积分装置(73，83)实现，其中k和c是常数。
15.根据权利要求10所述的方法，其中相对于来自所述功率放大级(77，87)或来自所述解调滤波器的输出信号，反相提供给求和装置(72，82)的所述反馈信号(1)。
16.一种校正非线性和噪声的源的系统，该非线性和噪声是在来自脉冲调制器的脉冲调制参考信号的功率放大期间在开关功率放大级中引入的，包括：
-嵌入在能够接收脉冲参考输入信号(42，51，61)的模拟自振荡控制回路中的输出级(49，55，65)；
-用于由开关功率放大级(49，55，65)的输出或随后的解调滤波器(66)的输出生成反馈信号的装置；
-用于通过比较反馈信号与脉冲参考输入信号(42，51，61)导出误差信号的装置(43)；
-用于通过用于减少载波的高次谐波的低通滤波器来过滤误差信号的装置(44，52，62)；
-用于在音频带生成高回路增益的补偿器(46)，将过滤的误差信号提供到补偿器(46)中；
-过零检测器或比较器(47)；
-用于将补偿器(46)输出提供到控制输出级(49，55，65)的所述过零检测器或比较器(47)的装置，从而提供用于重新调制或重新定时的载波。
17.根据权利要求16所述的系统，进一步包括连接到所述开关功率放大级(49，55，65)的所述输出的解调滤波器(66)。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述反馈信号来自所述解调滤波器(66)的所述输出。
19.根据在前权利要求16至18中任一权利要求所述的系统，其中所述补偿器通过具有Hc(s)＝(ks+c)/s形式的转移函数的积分装置(54)实现，其中k和c是常数。
20.根据在前权利要求16至18中任一权利要求所述的系统，其中所述低通滤波器(44，52，62)具有转移函数HF(s)＝1/[s+a)(s+b)]。
21.根据在前权利要求16至18中任一权利要求所述的系统，其中所述低通滤波器是无源的。
22.根据在前权利要求16至18中任一权利要求所述的系统，其中相对于来自所述功率放大级(49，55，65)或来自所述解调滤波器(66)的输出信号，反相提供到求和装置(43)的所述反馈信号(1)。
23.根据在前权利要求16至18中任一权利要求所述的系统，其中来自所述开关功率放大级(49，55，65)的输出的脉冲驱动负载。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述负载包括扬声器。
25.根据在前权利要求16至18中任一权利要求所述的系统，其中所述系统被并入功率放大器中。
26.一种校正非线性和噪声的源的系统，该非线性和噪声是在来自脉冲调制器的脉冲调制参考信号的功率放大期间在开关功率放大级中引入的，包括：
-嵌入在能够接收脉冲参考输入信号(71，81)的模拟自振荡控制回路中的输出(77，87)；
-用于由开关功率放大级(77，87)的输出或随后的解调滤波器的输出生成反馈信号的装置；
-用于通过比较反馈信号与脉冲参考输入信号(71，81)导出误差信号的装置(72，82)；
-用于在音频带生成高回路增益的补偿器，将误差信号提供到补偿器中；
-过零检测器或比较器(74，86)；
-用于将补偿器输出提供到控制输出级(77，87)的所述过零检测器或比较器(74，86)的装置，从而提供用于重新调制或重新定时的载波；
-引入到所述模拟自振荡控制回路的延迟装置(76)或滞后装置(89)。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述补偿器通过具有Hc(s)＝(ks+c)/s形式的转移函数的积分装置(73，83)实现，其中k和c是常数。
28.根据权利要求26或27所述的系统，其中相对于来自所述功率放大级(77，87)或来自所述解调滤波器的输出信号，反相提供到求和装置(72，82)的所述反馈信号(1)。
29.根据权利要求26或27所述的系统，其中来自所述开关功率放大(77，87)的输出的脉冲驱动负载。
30.根据权利要求29所述的系统，其中所述负载包括扬声器。
31.根据权利要求26或27所述的系统，其中所述系统被并入功率放大器中。
CN2007800470467A 2006-12-21 2007-12-21 用于d类功率级的纠错系统 Expired - Fee Related CN101563841B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200601689 2006-12-21
DKPA200601689 2006-12-21
PCT/IB2007/055279 WO2008075318A2 (en) 2006-12-21 2007-12-21 Error correction system for a class-d power stage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101563841A CN101563841A (zh) 2009-10-21
CN101563841B true CN101563841B (zh) 2012-06-06

Family

ID=39496077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800470467A Expired - Fee Related CN101563841B (zh) 2006-12-21 2007-12-21 用于d类功率级的纠错系统

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7839211B2 (zh)
EP (1) EP2127071B1 (zh)
JP (1) JP5253413B2 (zh)
KR (1) KR101354853B1 (zh)
CN (1) CN101563841B (zh)
AT (1) ATE513361T1 (zh)
ES (1) ES2367201T3 (zh)
WO (1) WO2008075318A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11882421B2 (en) 2016-01-29 2024-01-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multi-channel cinema amplifier with power-sharing, messaging and multi-phase power supply

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK28398A (da) * 1998-03-03 1999-09-04 Toccata Technology Aps Fremgangsmåde ved kompensering af ulineariteter i en forstærker, en forstærker, samt anvendelser af fremgangsmåden og forst
DE102005041052B3 (de) * 2005-08-30 2007-03-29 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Stabilitätskontrolle einer selbstschwingenden Treiberschaltung und selbstschwingende Treiberschaltung
KR20100008749A (ko) 2008-07-16 2010-01-26 삼성전자주식회사 스위칭 파워 증폭 장치 및 그 제어 방법
JP5376311B2 (ja) * 2009-07-27 2013-12-25 ローム株式会社 半導体装置および電子機器
JP5866369B2 (ja) 2010-10-27 2016-02-17 メルス オーディオ アンパーツゼルスカブ マルチレベルのパルス幅変調を使用するオーディオアンプ
KR101871360B1 (ko) * 2011-03-09 2018-06-26 삼성전자주식회사 오디오 신호 출력 방법 및 그에 따른 오디오 신호 출력 장치
KR20140097874A (ko) * 2013-01-30 2014-08-07 삼성전자주식회사 오디오장치 및 그 제어방법
CN103338028B (zh) * 2013-07-20 2015-11-18 福州大学 三重振荡反馈微弱信号处理电路
CN103888091B (zh) * 2014-03-18 2017-06-06 西北工业大学 用于数字音频d类功放的谐波失真校正方法
JP2017175586A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 ヤマハ株式会社 Ｂｔｌ出力の自励式ｄ級増幅器
CN109217827B (zh) * 2018-08-31 2022-07-01 南京矽力微电子技术有限公司 D类功率放大器及其补偿方法和数字信号处理装置
US11171615B2 (en) 2019-02-04 2021-11-09 Blamp Systems, LLC Power limiter configuration for audio signals
CN112671353B (zh) * 2021-02-09 2024-02-13 张金路 一种应用于大功率范围的低失真d类功放

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741794A1 (de) * 1997-09-22 1999-03-25 Becker Gmbh Vorrichtung zur Fehlerkorrektur eines PWM-Signals
CN1347589A (zh) * 1999-03-30 2002-05-01 数字动力系统股份公司 D级数字放大器
US6414614B1 (en) * 1999-02-23 2002-07-02 Cirrus Logic, Inc. Power output stage compensation for digital output amplifiers

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5843922B2 (ja) * 1975-02-24 1983-09-30 ソニー株式会社 パルスハバヘンチヨウゾウフクカイロ
JP2679536B2 (ja) * 1992-07-10 1997-11-19 松下電器産業株式会社 Ｄ級増幅器
WO1998044626A2 (en) 1997-04-02 1998-10-08 Karsten Nielsen Pulse referenced control method for enhanced power amplification of a pulse modulated signal
JP3698917B2 (ja) * 1999-05-21 2005-09-21 シャープ株式会社 １ビットディジタルアンプ装置
US6362683B1 (en) * 1999-07-29 2002-03-26 Tripath Technology, Inc. Break-before-make distortion compensation for a digital amplifier
US6373334B1 (en) 2000-06-12 2002-04-16 Cirrus Logic, Inc. Real time correction of a digital PWM amplifier
US6504427B2 (en) 2001-05-31 2003-01-07 Motorola, Inc. Switching amplifier having digital correction and method therefor
US6404280B1 (en) 2001-06-01 2002-06-11 Constel Signal Processing Co., Ltd. Method and system for low-distortion power amplification
KR100435182B1 (ko) 2002-02-05 2004-06-09 주식회사 디지털앤아날로그 Ｐｗｍ 부궤환에 의한 디지털 ｐｗｍ 입력 ｄ급 음향 증폭기
JP2004128750A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Yamaha Corp Ｐｗｍ増幅器
KR100508062B1 (ko) * 2002-10-10 2005-08-17 주식회사 디엠비테크놀로지 자기 발진 주파수를 높이기 위한 위상 진상-지상 보상기를구비하는 디지털 오디오 증폭기
JP4561459B2 (ja) * 2004-04-30 2010-10-13 ヤマハ株式会社 Ｄ級増幅器
WO2006020503A2 (en) 2004-08-11 2006-02-23 Apogee Technology, Inc. Digital adaptive feedforward harmonic distortion compensation for digitally controlled power stage
JP4312686B2 (ja) * 2004-09-07 2009-08-12 シャープ株式会社 ボリューム制御装置
ATE386364T1 (de) 2004-11-12 2008-03-15 Koninkl Philips Electronics Nv Anordnung zum verstärken eines pwm- eingangssignals
JP4281004B2 (ja) 2004-11-17 2009-06-17 ソニー株式会社 Ｐｗｍパワーアンプ及びその制御方法
JP2008529390A (ja) 2005-01-28 2008-07-31 エヌエックスピー ビー ヴィ Ｐｗｍ入力信号を増幅するための装置
JP4802765B2 (ja) 2005-03-18 2011-10-26 ヤマハ株式会社 Ｄ級増幅器
WO2007098766A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-07 Danmarks Teknishe Universitet Digital self-oscillating modulator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741794A1 (de) * 1997-09-22 1999-03-25 Becker Gmbh Vorrichtung zur Fehlerkorrektur eines PWM-Signals
US6414614B1 (en) * 1999-02-23 2002-07-02 Cirrus Logic, Inc. Power output stage compensation for digital output amplifiers
CN1347589A (zh) * 1999-03-30 2002-05-01 数字动力系统股份公司 D级数字放大器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11882421B2 (en) 2016-01-29 2024-01-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multi-channel cinema amplifier with power-sharing, messaging and multi-phase power supply

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008075318A2 (en) 2008-06-26
EP2127071A2 (en) 2009-12-02
KR20090091826A (ko) 2009-08-28
JP2010514323A (ja) 2010-04-30
US7839211B2 (en) 2010-11-23
US20100097139A1 (en) 2010-04-22
EP2127071B1 (en) 2011-06-15
JP5253413B2 (ja) 2013-07-31
ATE513361T1 (de) 2011-07-15
ES2367201T3 (es) 2011-10-31
KR101354853B1 (ko) 2014-01-22
WO2008075318A3 (en) 2008-08-28
CN101563841A (zh) 2009-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101563841B (zh) 用于d类功率级的纠错系统
EP1183776B1 (en) Power modulation systems and methods that separately amplify low and high frequency portions of an amplitude waveform
CN102100001B (zh) 开关功率放大器和控制开关功率放大器的方法
EP0863607B1 (en) Method and apparatus for linearizing an efficient class D/E power amplifier using delta modulation
US6445249B1 (en) Modification of phase component of error signal to reduce variation of phase component of output signal of power amplifier
AU734813B2 (en) Pulse modulation power amplifier with enhanced cascade control method
US7612608B2 (en) Sigma-delta based Class D audio or servo amplifier with load noise shaping
JP5003134B2 (ja) 増幅装置
CN101847968B (zh) 高阶多路反馈结构的高性能d类音频功率放大器
US7605653B2 (en) Sigma-delta based class D audio power amplifier with high power efficiency
KR20100116686A (ko) 증폭 단에 대한 개선된 제어 루프
US7683708B2 (en) Digital amplifier with analogue error correction circuit
EP2277263B1 (en) Combined feedback and feed-forward linearisation of rf power amplifiers
US10326415B2 (en) Self-oscillating amplifier system
US6819176B1 (en) High power, wide bandwidth operational amplifier
US6771121B2 (en) Linearization of a PDM Class-D amplifier
Mostert et al. 5.1 A 5× 80W 0.004% THD+ N automotive multiphase Class-D audio amplifier with integrated low-latency ΔΣ ADCs for digitized feedback after the output filter
AU721511B2 (en) Class D amplifier
CN115699569A (zh) 具有嵌套反馈回路的d类放大器
US20040195918A1 (en) Switching circuit and method therefor
Kitchen High-efficiency, wide-bandwidth supply modulators for polar transmitters in wireless handsets
Shirvani et al. RF Power Amplifier Control and Linearization Techniques

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120606

Termination date: 20151221

EXPY Termination of patent right or utility model