CN102035482A - D类功率放大器emi抑制电路 - Google Patents
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Abstract
D类功率放大器EMI抑制电路，涉及集成电路技术。本发明由积分器、比较器和输出级构成；积分器由放大器和电容构成，电容连接放大器的输出端和反向输入端，积分器输入端通过第一电阻接到系统的输入端INPUT，比较器的反向输入端直接接到放大器的输出端，比较器的输出端通过输出级连接到系统的输出端OUTPUT，系统的输出端通过滤波器连接到负载，第二电阻连接系统的输出端OUTPUT和放大器的反向输入端，比较器的正向输入端连接随机抖动振荡器的输出端。本发明能够提高输出级的速度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术，特别涉及一种用于音频放大的D类功率放大器。
背景技术
D类功率放大器也称PWM放大器，可用于放大音频信号。D类功率放大器通常包含积分器和比较器，积分器的输出与振荡器输出的锯齿波或三角波比较，输出PWM波。传统的降低D类功率放大器EMI的方法包括扩频调制技术和输出辐射抑制技术。
图1所示为现有技术采用扩频调制降低EMI的典型电路。电路由积分器、比较器2和输出级3构成。积分器由放大器1和电容8构成。电容8连接放大器1的输出端和反向输入端。放大器1的反向输入端就是积分器的输入端，输出端就是积分器的输出端。积分器通过一个电阻16接到系统的输入端INPUT。比较器2的反向输入端直接接到放大器1的输出端，正向输入端连接扩频振荡19的输出端。输出级3的输入连接比较器2的输出端，输出端为系统的输出端OUTPUT。系统的输出端连接到滤波器4，滤波器输出连接到负载5。负载5通常为扬声器。一个电阻9连接系统的输出端OUTPUT和放大器1的反向输入端。
扩频振荡的频率受一个伪随机噪声(PRN)信号调制，振荡频率在一个较宽的范围内变化，从而把振荡器的能量扩展到一个宽频带内这种扩展作用降低了电磁辐射(EMI)的峰值水平，提高了电磁兼容性能。
频率扩展的幅度由内部固定电流源和可控电流源大小的比值决定，PRBS码由一个带线性反馈的9位移位寄存器产生，每512(2^9)个移位时钟周期重复一次。移动寄存器的后7位输出到控制电路，每改变一个移位时钟周期就变化一个台阶。移位寄存器的时钟由主振荡器的输出得到。这样，伪随机序列每隔(512/f)秒就重复一次。经PRBS调制后的波形与伪随机噪声类似，造成EMI抑制效果不理想。
图2为现有技术采用输出辐射抑制技术降低EMI的典型电路。电路由积分器、比较器2和辐射抑制输出级20构成。积分器由放大器1和电容8构成。电容8连接放大器1的输出端和反向输入端。放大器1的反向输入端就是积分器的输入端，输出端就是积分器的输出端。积分器通过一个电阻16接到系统的输入端INPUT。比较器2的反向输入端直接接到放大器1的输出端，正向输入端连接振荡器17的输出端。辐射抑制输出级20的输入连接比较器2的输出端，输出端为系统的输出端OUTPUT。系统的输出端连接到滤波器4，滤波器输出连接到负载5。负载5通常为扬声器。一个电阻9连接系统的输出端OUTPUT和放大器1的反向输入端。辐射抑制输出级在输出瞬变时主动控制输出FET的栅极，通过减缓部分边沿输出过渡时间，避免传统D类功率放大器中因感性负载的续流所引起的高频辐射，降低EMI。辐射抑制输出级造成输出时延，影响了响应速度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高速度、低成本的D类功率放大器EMI抑制电路。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，D类功率放大器EMI抑制电路，由积分器、比较器和输出级构成；积分器由放大器和电容构成，电容连接放大器的输出端和反向输入端，积分器输入端通过第一电阻接到系统的输入端INPUT，比较器的反向输入端直接接到放大器的输出端，比较器的输出端通过输出级连接到系统的输出端OUTPUT，系统的输出端通过滤波器连接到负载，第二电阻连接系统的输出端OUTPUT和放大器的反向输入端，比较器的正向输入端连接随机抖动振荡器的输出端。
本发明采用振荡器的抖动(jitter)降低D类功率放大器的EMI，弃用伪随机码发生器和辐射抑制输出级，能够提高输出级的速度和效率。本发明利用的是电路的非理想性能，不用增加系统成本，输出载波频率是随机的，而非伪随机的。本发明与现有的技术没有冲突，能够与现有技术一起使用，提高D类功率放大器的性能。本发明不限于应用于D类功率放大器，也同样适用于采用PWM调制的其他电路，例如DC-DC。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1为现有技术采用扩频调制降低EMI的典型电路。
图2为现有技术采用输出辐射抑制技术降低EMI的典型电路。
图3为本发明的一种实施方式的电路图。
具体实施方式
图3所示为本发明的一种具体实现。电路由积分器、比较器2和输出级3构成。积分器由放大器1和电容8构成。电容8连接放大器1的输出端和反向输入端。放大器1的反向输入端就是积分器的输入端，输出端就是积分器的输出端。积分器通过第一电阻16接到系统的输入端INPUT。比较器2的反向输入端直接接到放大器1的输出端，正向输入端连接振荡器21的输出端。输出级3的输入连接比较器2的输出端，输出端为系统的输出端OUTPUT。系统的输出端连接到滤波器4，滤波器输出连接到负载5。负载5通常为扬声器。第二电阻9连接系统的输出端OUTPUT和放大器1的反向输入端。通常，jitter是振荡器的非理想性能，是振荡器输出过零点的随机变化。与扩频调制不同，此随机变化是真实随机的，而非伪随机。
根据调制理论，PWM调制输出将含有载波频谱，而且此载波频谱的能量一定。带有随机抖动(jitter)的三角波，其频谱能量也被平均在一个一定大小的频谱带内。采用此带有随机抖动(jitter)的三角波对信号进行PWM调制，其输出的PWM波的EMI也被平均在一个一定大小的频谱带内，实质降低了输出PWM的EMI。
Claims (1)
1.D类功率放大器EMI抑制电路，由积分器、比较器(2)和输出级(3)构成；积分器由放大器(1)和电容(8)构成，电容(8)连接放大器(1)的输出端和反向输入端，积分器输入端通过第一电阻(16)接到系统的输入端INPUT，比较器(2)的反向输入端直接接到放大器(1)的输出端，比较器(2)的输出端通过输出级(3)连接到系统的输出端OUTPUT，系统的输出端通过滤波器(4)连接到负载(5)，第二电阻(9)连接系统的输出端OUTPUT和放大器(1)的反向输入端，其特征在于，比较器(2)的正向输入端连接随机抖动振荡器(21)的输出端。
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| CN 201010585507 CN102035482A (zh) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | D类功率放大器emi抑制电路 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN102035482A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103354446A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-10-16 | 苏州硅智源微电子有限公司 | 具有增加直流增益和减少直流偏移的时钟有扫描能力的低通滤波器 |
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2010
- 2010-12-13 CN CN 201010585507 patent/CN102035482A/zh active Pending
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