CN101969300A - D类功率放大器的增益调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及D类功率放大器领域，提供了一种D类功率放大器的增益调整方法，所述D类功率放大器的输出级MOSFET与一稳压供电电源连接，该方法包括：在所述输出级MOSFET与稳压供电电源之间增设一可调直流稳压电源，通过调整所述可调直流稳压电源的输出电压来对所述D类功率放大器的输出电压进行调整。本发明实施例中，可通过调整可调直流稳压电源的输出电压来实现D类功率放大器的增益调整，与现有技术相比，不仅提高了信噪比、降低了饱和失真，而且实现方法简单，效果明显。
Description
技术领域
本发明属于D类功率放大器，尤其涉及一种D类功率放大器的增益调整方法。
背景技术
传统的功率放大器分为A类、B类和AB类几种。其中，A类功率放大器工作在功放管的线性区，虽然信号失真度比较小，但是静点工作电流较大，其功率效率通常只有20％左右；B类功率放大器采用一对功放管以推挽的形式对信号进行放大，具有较小的静点工作电流，但是在过零附近存在严重的交越失真现象，其功率效率通常也只有60％左右；AB类功率放大器是在B类功率放大器的基础上改进而成，信号失真度和静点工作电流都介于A、B类功率放大器之间，但是其功率效率也只有45％左右。随着娱乐消费电子产品的日益普及，对功率放大器，特别是音频放大器提出了新的要求，不仅要求功率放大器器件对原始信号具有较高的保真度，同时还要求功率放大器器件具有较高的功率效率和较小的体积(特别是便携式、电池供电的电子设备)。随着半导体技术的不断进步，新一代D类功率放大器的出现满足了市场的这种需求，其具有高达85～90％的功率效率和较小的体积，还具有较高的音频性能指标。D类功率放大器不同于传统的功率放大器，其功放管工作在开关状态，而不是线性放大区，因而具有较小的功率消耗，功率效率较高。
目前，对D类功率放大器的增益调整都是通过直接改变需放大的输入信号的幅度来实现，其电路原理如图1所示，使用这种调整方法具有以下缺陷：
1)在要求较小的输出功率时，需要将输入信号的幅度调整到非常小，由于信号幅度越小越容易受到干扰，所以采用上述方法降低了功率放大器的信噪比。
2)在要求较高的输出功率时，需要将输入信号的幅度调整到非常大，很容易在最大输出时出现饱和失真的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种D类功率放大器的增益调整方法，提高D类功率放大器的信噪比，降低饱和失真。
本发明实施例是这样实现的，一种D类功率放大器的增益调整方法，所述D类功率放大器的输出级MOSFET与一稳压供电电源连接，该方法包括：
在所述输出级MOSFET与稳压供电电源之间增设一可调直流稳压电源，
通过调整所述可调直流稳压电源的输出电压来对所述D类功率放大器的输出电压进行调整。
其中，所述D类功率放大器的输出电压VOUT＝VCC×D，且VCC＝K*VDD；
其中，所述VCC为所述可调直流稳压电源的输出电压，D为输出级MOSFET处的开关波形的占空比，K为所述可调直流稳压电源的电压调整系数，VDD是所述稳压供电电源的输出电压。
本发明实施例中，可通过调整可调直流稳压电源的输出电压来实现D类功率放大器的增益调整，与现有技术相比，不仅提高了信噪比、降低了饱和失真，而且实现方法简单，效果明显。
附图说明
图1是现有技术中实现D类功率放大器的增益调整的电路原理图。
图2是本发明实施例提供的实现D类功率放大器的增益调整的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，实现D类功率放大器增益调整的电路原理如图2所示，
其中，A是需要放大的输入信号；B是典型的D类功率放大器；RL是D类功率放大器的输出负载(如扬声器)；VDD是给输出级MOSFET供电的稳压供电电源的电压；C是输出级MOSFET处的开关电压波形；F是输出电压可调的直流稳压电源模块。
其核心思想为：在现有稳压供电电源与D类功率放大器B的输出级MOSFET之间增设一可调直流稳压电源模块F，通过调整可调直流稳压电源模块F的输出电压来实现对D类功率放大器的增益的调整，具体如下：
假设输出级MOSFET处的开关波形C的占空比是D，那么D类功率放大器的输出电压VOUT的电压是：VOUT＝VCC×D(VCC为所述可调直流稳压电源F的输出电压)；由此可见，当调节VCC时，VOUT的输出也相应改变，而进一步，VCC＝K*VDD(K为所述可调直流稳压电源F的电压调整系数，VDD是所述稳压供电电源的输出电压)；因而，当需要调节D类功率放大器的输出时，只需要对可调直流稳压电源F的输出电压调整即可。
本发明实施例中，由于调节的是可调直流稳压电源F的输出，则在要求D类功率放大器小幅度输出时，不会减小输入信号的幅度，避免了输入端的信号干扰；当要求D类功率放大器大幅度输出时，由于可调直流稳压电源F的输出电压相应提高，避免了原有D类功率放大器的输出很容易出现的饱和失真问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种D类功率放大器的增益调整方法，所述D类功率放大器的输出级MOSFET与一稳压供电电源连接，其特征在于，该方法包括：
在所述输出级MOSFET与稳压供电电源之间增设一可调直流稳压电源，
通过调整所述可调直流稳压电源的输出电压来对所述D类功率放大器的输出电压进行调整。
2.如权利要求1所述的增益调整方法，其特征在于，所述D类功率放大器的输出电压VOUT＝VCC×D，且VCC＝K*VDD；
其中，所述VCC为所述可调直流稳压电源的输出电压，D为输出级MOSFET处的开关波形的占空比，K为所述可调直流稳压电源的电压调整系数，VDD是所述稳压供电电源的输出电压。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113225031A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-08-06 | 杭州小呈向医疗科技有限公司 | 一种医疗射频输出功率的调节方法及系统 |
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