CN102122923B - D类放大器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种D类放大器，包括：积分器；比较器；第一、二栅极驱动器，用以产生第一、二驱动信号；P型场效应管和N型场效应管，所述P型场效应管的栅极接收所述第一驱动信号，所述N型场效应管的栅极接收所述第二驱动信号，所述P型场效应管和所述N型场效应管的漏极相连并产生输出信号；微分反馈控制电路，用以产生所述微分信号；其中，当所述输出信号变化时，所述微分信号相应产生变化值，所述第一、二栅极驱动器受控于所述变化值，进而控制所述第一、二驱动信号，减缓所述输出信号的变化。从而极大地降低了输出信号的高频EMI干扰，无须采用磁珠和电容即可达到传统D类放大器带磁珠和电容的效果。

Description

D类放大器

技术领域

本发明涉及D类放大器，特别是指一种具备模拟输出级的D类放大器。

背景技术

D类放大器由于采用数字开关输出的拓扑结构，相比线性放大器，在效率上有很大的优势，随着手机等数字便携式设备的发展，越来越受到关注。

请参阅图1，图1为现有技术的具有数字输出级的D类放大器的电路结构示意图。输入音频信号119经过由输入电阻R111、反馈电阻R110、积分电容C112、放大器113组成的积分器后产生积分信号121，积分信号121通过比较器109与三角波信号114进行比较产生脉宽调制信号116，脉宽调制信号116经过数字输出级120放大，并通过反馈电阻R110的反馈调节，产生具有功率驱动能力的输出信号103，并最终输出给喇叭126工作。

数字输出级的工作原理如下：脉宽调制信号116进入数字输出级120后，先进入死区设置电路107，产生两路带有死区时间的数字信号122、123，这两路数字信号123、122分别在数字栅极驱动电路104、105中，经过多级反相器106的逐级放大，产生数字栅极驱动信号117、118分别控制输出功率管(N型场效应管N100、P型场效应管P101)，产生具有功率驱动能力的输出信号103，数字栅极驱动信号117、118带有死区时间，保证输出功率管(N型场效应管N100、P型场效应管P101)在开关切换时不会发生直通漏电。

采用数字输出级的D类放大器，输出为方形波，边沿陡峭，边沿变化只有几个纳秒，带来了严重的高频电磁干扰(Electromagnetic Interference，简称EMI)问题，其EMI频段主要集中在几十MHz到1GHz的频段内，便携式设备中经常使用的调频收音机，模拟电视，GSM射频等频段都会受到影响，因此在设计时需要特别关注，还需要磁珠124和电容125来降低EMI的影响，这也是D类放大器发展过程中的主要障碍。

因此，为了克服上诉缺点，就非常有必要对采用数字输出级的D类放大器进行改进。

发明内容

本发明解决的问题是，提供一种D类放大器，降低输出信号的高频EMI干扰，无须采用磁珠和电容即可达到传统D类放大器带磁珠和电容的效果。

为解决上述问题，本发明提供一种D类放大器，包括：

积分器，用以接收输入信号和输出反馈信号并产生积分信号；

比较器，用以接收三角波信号与所述积分信号，进行比较并产生脉宽调制信号；

第一栅极驱动器，用以接收微分信号和所述脉宽调制信号，产生第一驱动信号；

第二栅极驱动器，用以接收微分信号和所述脉宽调制信号，产生第二驱动信号；

P型场效应管和N型场效应管，所述P型场效应管的源极接电源，所述N型场效应管的源极接地，所述P型场效应管的栅极接收所述第一驱动信号，所述N型场效应管的栅极接收所述第二驱动信号，所述P型场效应管和所述N型场效应管的漏极相连并产生输出信号；

微分反馈控制电路，用以接收所述输出信号，产生所述微分信号；

其中，当所述输出信号变化时，所述微分信号相应产生变化值，所述第一、第二栅极驱动器受控于所述变化值，进而控制所述第一、第二驱动信号，减缓所述输出信号的变化。

可选的，所述微分反馈控制电路包括放大器、微分电容及微分电阻；所述放大器正端接入正端电压；所述放大器负端通过所述微分电容接入所述输出信号；所述放大器负端与输出端间连接所述微分电阻；所述放大器的输出端输出所述微分信号。

可选的，所述微分反馈控制电路接收的所述输出信号在上升沿时，输出的微分信号为第一变化值微分信号；所述微分反馈控制电路接收的所述输出信号在下降沿时，输出的微分信号为第二变化值微分信号。

可选的，所述第一栅极驱动器包括：第一压控电流源，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号；第二压控电流源，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号；第一选择开关，接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第一压控电流源或所述第二压控电流源的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第一驱动信号。

可选的，当所述脉宽调制信号为低电平时，所述第一选择开关选择所述第一压控电流源产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为充电电流信号；当所述脉宽调制信号为高电平时，所述第一选择开关选择所述第二压控电流源产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为放电电流信号。

可选的，所述微分信号为所述第一变化值的电压信号时，所述第二压控电流源受控于所述第一变化值的电压信号与地之间的压差产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为放电电流信号。

可选的，所述微分信号为所述第二变化值的电压信号时，所述第一压控电流源受控于电源与所述第二变化值的电压信号之间的压差产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为充电电流信号。

可选的，所述第二栅极驱动器包括：第三压控电流源，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号；第四压控电流源，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号；第二选择开关，接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第三压控电流源或所述第四压控电流源的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第二驱动信号。

可选的，当所述脉宽调制信号为低电平时，所述第二选择开关选择所述第三压控电流源产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为充电电流信号；当所述脉宽调制信号为高电平时，所述第二选择开关选择所述第四压控电流源产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为放电电流信号。

可选的，所述微分信号为所述第一变化值的电压信号时，所述第四压控电流源受控于所述第一变化值的电压信号与地之间的压差产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为放电电流信号。

可选的，所述微分信号为所述第二变化值的电压信号时，所述第三压控电流源受控于电源与所述第二变化值的电压信号之间的压差产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为充电电流信号。

可选的，所述D类放大器中，所述P型场效应管栅极和漏极间连接有第一米勒电容。

可选的，所述D类放大器中，所述N型场效应管栅极和漏极间连接有第二米勒电容。

与现有技术相比，采用本发明的D类放大器，具有以下优点：

1.由于采用所述微分反馈控制电路，在当所述输出信号变化时，所述微分信号相应产生变化值，所述第一、第二栅极驱动器受控于所述变化值，进而控制所产生的所述第一、第二驱动信号的变化，进而影响所述P型场效应管和N型场效应管的栅极驱动电压的变化，从而达到减缓所述P型场效应管和N型场效应管的漏极产生的所述输出信号变化的目的，可以极大地降低高频EMI的干扰；

2.可以通过调节下列参数达到调节输出信号上升下降变化时间的目的：所述微分反馈控制电路的微分电阻值、微分电容值，所述压控电流源的压控系数，所述场效应管的米勒电容值以及各所述场效应管所产生的寄生电容；

3.采用带有模拟输出级的D类放大器，可以省去输出级的磁珠和电容。

附图说明

图1为现有技术的具有数字输出级的D类放大器的电路结构示意图；

图2为本发明的D类放大器一较佳实施例的电路结构示意图；

图3为图2中模拟输出级的具体电路结构图；

图4为图3中微分反馈控制电路具体电路结构图；

图5为采用本发明D类放大器的脉宽调制信号、微分信号、P型场效应管的栅极电压信号、N型场效应管的栅极电压信号及输出信号的波形对照图；

图6为采用图1中的D类放大器所产生的输出信号测试波形图；

图7为采用本发明的D类放大器所产生的输出信号测试波形图；

图8为采用图1中的D类放大器和本发明的D类放大器EMI测试对比图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，采用现有技术的具有数字输出级的D类放大器，需要采用磁珠和电容来解决高频电磁干扰的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面即结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图2，为本发明的D类放大器一较佳实施例的电路结构示意图。为解决上述问题，本发明提供的D类放大器，包括：

积分器，用以接收输入信号219和输出反馈信号并产生积分信号223；具体而言，所述积分器包括输入电阻R211、反馈电阻R217、积分电容C212、放大器213，所述输入信号219经过所述输入电阻R211接入所述放大器213的负端，输出信号203经过所述反馈电阻R217接入所述放大器213的负端形成所述输出反馈信号，所述放大器213的正端接基准电压，所述放大器213的负端与输出端间连接所述积分电容C212，所述放大器的输出端输出所述积分信号223；

比较器218，用以接收三角波信号214与所述积分信号223，进行比较并产生脉宽调制信号216；具体而言，所述比较器218的负端连接所述放大器213的输出端，接收所述积分信号223，所述比较器218的正端接收所述三角波信号214，所述比较器218的输出端输出所述积分信号223；

第一栅极驱动器206，用以接收微分信号210和所述脉宽调制信号216，产生第一驱动信号204；具体而言，所述第一栅极驱动器206连接所述比较器218的输出端，接收所述比较器218的输出端输出的所述脉宽调制信号216，所述第一栅极驱动器206还接收所述微分信号210，产生所述第一驱动信号204；

第二栅极驱动器207，用以接收微分信号210和所述脉宽调制信号216，产生第二驱动信号205；具体而言，所述第二栅极驱动器207连接所述比较器218的输出端，接收所述比较器218的输出端输出的所述脉宽调制信号216，所述第二栅极驱动器207还接收所述微分信号210，产生所述第二驱动信号205；

P型场效应管P201和N型场效应管N200，所述P型场效应管P201的源极接电源，所述N型场效应管N200的源极接地，所述P型场效应管P201的栅极接收所述第一驱动信号204，所述N型场效应管N200的栅极接收所述第二驱动信号205，所述P型场效应管P201和所述N型场效应管N200的漏极相连并产生输出信号203，并最终输出给喇叭226工作；具体而言，所述P型场效应管P201的栅极连接所述第一栅极驱动器206，接收所述第一驱动信号204；所述N型场效应管N200的栅极连接所述第二栅极驱动器207，接收所述第二驱动信号205；

微分反馈控制电路209，用以接收所述输出信号203，产生所述微分信号210；具体而言，所述微分反馈控制电路209与所述P型场效应管P201及所述N型场效应管N200的漏极相连，接收所述输出信号203，所述微分反馈控制电路209还与所述第一栅极驱动器206及所述第二栅极驱动器207相连，将产生的所述微分信号210传送给所述第一栅极驱动器206及所述第二栅极驱动器207；

其中，当所述输出信号203变化时，所述微分信号210相应产生变化值，所述第一栅极驱动器206受控于所述变化值，进而控制所述第一驱动信号204，所述第二栅极驱动器207受控于所述变化值，进而控制所述第二驱动信号205，从而减缓所述输出信号203的变化。

其中，所述P型场效应管P201的栅极和漏极间连接有第一米勒电容C221；所述N型场效应管N200的栅极和漏极间连接有第二米勒电容C222。

其中，所述第一栅极驱动器206、所述第二栅极驱动器207、微分反馈控制电路209、所述P型场效应管P201、所述N型场效应管N200、所述第一米勒电容C221及第二米勒电容C222构成所述模拟输出级220。

请参阅图3，图3为图2中模拟输出级220的具体电路结构图。

其中，所述第一栅极驱动器206包括：第一压控电流源508，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号210；第二压控电流源509，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号210；第一选择开关511，接收所述脉宽调制信号216作为控制信号，选择连接所述第一压控电流源508或所述第二压控电流源509的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第一驱动信号204。

其中，所述第二栅极驱动器207包括：第三压控电流源506，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号210；第四压控电流源507，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号210；第二选择开关510，接收所述脉宽调制信号216作为控制信号，选择连接所述第三压控电流源506或所述第四压控电流源507的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第二驱动信号205。

其中，所述微分反馈控制电路209，接收所述输出信号203，并将产生的所述微分信号210传送给所述第一压控电流源508、第二压控电流源509、第三压控电流源506、第四压控电流源507，所述第一压控电流源508、第二压控电流源509、第三压控电流源506、第四压控电流源507受控于所述微分信号210。

其中，所述P型场效应管P201具有寄生电容C518、所述N型场效应管N200具有寄生电容C519。

请参阅图4，图4为图3中微分反馈控制电路具体电路结构图。

其中，所述微分反馈控制电路209为可以为微分器，包括放大器520、微分电容C502及微分电阻R501；所述放大器520正端接入正端电压，此处，所述正端电压值为Vdd/2；所述放大器520负端通过所述微分电容C502接入所述输出信号203；所述放大器520负端与输出端间连接所述微分电阻R501；所述放大器520的输出端输出所述微分信号210。

所述输出信号203高电平时为Vdd，所述微分信号210的变化大小Vd。所述微分电容C502的电容值为Cd，所述微分电阻R501的阻值为Rd。

则有公式一：Vd＝Cd×Rd×Vdd/t

其中，t可以对应所述P型场效应管P201漏极电压的上升、下降时间tp；t也可以对应所述N型场效应管N200漏极电压的上升、下降时间其上升时间tn。

请再结合参阅图4、图5，图5为采用本发明D类放大器的脉宽调制信号、微分信号、P型场效应管的栅极电压信号、N型场效应管的栅极电压信号及输出信号的波形对照图。图5中，波形1为脉宽调制信号216的波形，波形2为微分信号210的波形，波形3为P型场效应管P201的栅极电压的波形，波形4为N型场效应管N200的栅极电压的波形，波形5为输出信号203的波形。

其中，所述波形5为输出信号203的波形，波形2为微分信号210的波形。所述微分反馈控制电路接收的所述输出信号203在上升沿时，输出的微分信号210为第一变化值20微分信号；所述微分反馈控制电路接收的所述输出信号203在下降沿时，输出的微分信号210为第二变化值21微分信号。所述第一变化值20为Vdd/2-Vd；所述第二变化值21为Vdd/2+Vd。因为所述微分电容C502具有滤直作用，所以在所述输出信号203不发生变化时，所述微分信号210为Vdd/2。

请再共同参阅图3、图5，图5中波形1为脉宽调制信号216的波形。

当所述脉宽调制信号216为低电平时，所述第一选择开关511选择所述第一压控电流源508产生所述第一驱动信号204，所述第一驱动信号204为充电电流信号；当所述脉宽调制信号216为高电平时，所述第一选择开关511选择所述第二压控电流源509产生所述第一驱动信号204，所述第一驱动信号204为放电电流信号。

请再参阅图5中的波形2。其中，当所述微分信号210为所述第一变化值20的电压信号时，所述第二压控电流源509受控于所述第一变化值20(Vdd/2-Vd)的电压信号与地之间的压差(Vdd/2-Vd)产生所述第一驱动信号204，所述第一驱动信号204为放电电流信号。

其中，当所述微分信号210为所述第二变化值21的电压信号时，所述第一压控电流源508受控于电源(Vdd)与所述第二变化值21的电压信号之间的压差(Vdd/2-Vd)产生所述第一驱动信号204，所述第一驱动信号204为充电电流信号。

所述第一压控电流源508、所述第二压控电流源509的压控系数为m，所述第一驱动信号204为Igp。

则有公式二：Igp＝m×(Vdd/2-Vd)

请再共同参阅图3、图5，当所述脉宽调制信号216为低电平时，所述第二选择开关510选择所述第三压控电流源506产生所述第二驱动信号205，所述第二驱动信号205为充电电流信号；当所述脉宽调制信号216为高电平时，所述第二选择开关510选择所述第四压控电流源507产生所述第二驱动信号205，所述第二驱动信号205为放电电流信号。

请再参阅图5中的波形2。其中，当所述微分信号210为所述第一变化值20的电压信号时，所述第四压控电流源507受控于所述第一变化值20(Vdd/2-Vd)的电压信号与地之间的压差(Vdd/2-Vd)产生所述第二驱动信号204，所述第二驱动信号204为放电电流信号。

其中，当所述微分信号210为所述第二变化值21的电压信号时，所述第三压控电流源506受控于电源(Vdd)与所述第二变化值21的电压信号之间的压差(Vdd/2-Vd)产生所述第二驱动信号205，所述第二驱动信号205为充电电流信号。

所述第三压控电流源506、所述第四压控电流源507的压控系数为m，所述第二驱动信号205为Ign。

则有公式三：Ign＝m×(Vdd/2-Vd)

所述第一驱动信号204用以控制P型场效应管P201的栅极电压，所述第二驱动信号205用以控制N型场效应管N200的栅极电压。

请再共同参阅图3、图5，图5中的波形3为P型场效应管P201的栅极电压的波形，波形4为N型场效应管N200的栅极电压的波形，波形5为输出信号203的波形。

所述P型场效应管P201和所述N型场效应管N200的漏极相连并产生输出信号203，也即所述P型场效应管P201和所述N型场效应管N200的漏极电压信号即为所述输出信号203。

对于所述P型场效应管P201，栅极电压为高的时候，漏极电压为低，栅极电压为低的时候，漏极电压为高；栅极电压由高变低的过程中，刚开始第一驱动信号204(Igp)不受控制，栅极电压快速变低，此时P型场效应管P201还未导通，当栅极电压变低到P型场效应管P201的导通电压30时，栅极电压不再变化，漏极电压开始上升，其上升时间tp受第一驱动信号204(Igp)、第一米勒电容C221(其值为Cm1)、第一寄生电容C518(其值为Cp)和电源电压Vdd的影响。

则有公式四：tp＝(Cm1+Cp)×Vdd/Igp

当输出信号203上升到vdd后，栅极电压又开始变低，此时第一驱动信号204(Igp)、不受控制，栅极电压快速拉为低；P型场效应管P201的下降时间也可以用公式四表示。

同理，N型场效应管N200的导通电压40，N型场效应管N200漏极电压的上升、下降时间tn受第二驱动信号205(Ign)、第二米勒电容C222(其值为Cm2)、第二寄生电容C519(其值为Cn)和电源电压Vdd的影响。

则有公式五：tn＝(Cm2+Cn)×Vdd/Ign

结合上述公式一至五可得：

公式六：tp＝2×[(Cm1+Cp)/m+Cd×Rd]

公式七：tn＝2×[(Cm2+Cn)/m+Cd×Rd]

可见，利用本发明的D类放大器，调节所述微分电容C502的电容值Cd、所述微分电阻R501的阻值Rd、所述第一米勒电容C221的电容值Cm1、所述第二米勒电容C222的电容值Cm2、所述第一寄生电容C518的电容值Cp、所述第二寄生电容C519电容值Cn)、所述各压控电流源的压控系数m，则可达到调节输出信号203上升沿、下降沿时间的目的。

以下结合图3、图4、图5，详述所述模拟输出级220的工作原理：

第一选择开关511及第二选择开关510接收输入的脉宽调制信号216(对第一选择开关511及第二选择开关510，脉宽调制信号216为高时，A通道闭合，B通道断开；脉宽调制信号216为低时，B通道闭合，A通道断开)。脉宽调制信号216为低时，第一选择开关511及第二选择开关510中B通道闭合，P型场效应管P201的栅极电压和N型场效应管N200的栅极电压全部为高，P型场效应管P201不导通，N型场效应管N200导通，输出信号203为低，微分信号210为Vdd/2；当脉宽调制信号216由低变高后，第一选择开关511、第二选择开关510中B通道断开，A通道闭合，通过第二压控电流源509对P型场效应管P201的栅极放电、通过第四压控电流源507对N型场效应管N200的栅极放电，此时输出信号203还没有发生变化，微分信号210没有变化，第二压控电流源509对P型场效应管P201的栅极快速放电，第四压控电流源507对N型场效应管N200的栅极快速放电。

当P型场效应管P201的栅极电压降低到导通电压30时，输出信号203开始上升，微分反馈控制电路209检测到输出信号203的上升，产生的微分信号210为Vdd/2-vd，所述微分信号210的值(Vdd/2-vd)与地电压值的差为(Vdd/2-vd)，控制第二压控电流源509及第四压控电流源507，减小P型场效应管P201的第一驱动信号204(栅极驱动电流Igp)和N型场效应管N200的第二驱动信号205(栅极驱动电流Ign)；第二驱动信号205对寄生电容C519和第二米勒电容C222缓慢放电，第一驱动信号204对寄生电容C518和第一米勒电容C221缓慢放电，使得输出信号203缓慢上升，上升边沿时间受控。

当输出信号203上升到电源电压Vdd后，微分信号210复原为Vdd/2，第一驱动信号204(栅极驱动电流Igp)、第二驱动信号205(栅极驱动电流Ign)不再受限制，P型场效应管P201、N型场效应管N200的栅极电压快速拉低，P型场效应管P201导通，N型场效应管N200不导通，完成了输出信号203上升沿的模拟输出控制。

脉宽调制信号216由高变低后，第一选择开关511及第二选择开关510中A通道断开，B通道闭合，通过第一压控电流源508对P型场效应管P201的栅极充电、通过第三压控电流源506对N型场效应管N200的栅极充电，此时输出信号203还没有发生变化，微分信号210没有变化，第一压控电流源508对P型场效应管P201的栅极快速充电，第三压控电流源506对N型场效应管N200的栅极快速充电。

当N型场效应管N200的栅极电压上升到导通电压40时，输出信号203开始下降，微分反馈控制电路209检测到输出信号203的下降，产生的微分信号210为Vdd/2+vd，电源电压的值Vdd与所述微分信号210的值(Vdd/2+vd)的差为(Vdd/2-vd)，控制第一压控电流源508及第三压控电流源506，减小P型场效应管P201的第一驱动信号204(栅极驱动电流Igp)和N型场效应管N200的第二驱动信号205(栅极驱动电流Ign)；第二驱动信号205对寄生电容C519和第二米勒电容C222缓慢充电，第一驱动信号204对寄生电容C518和第一米勒电容C221缓慢充电，使得输出信号203缓慢下降，下降边沿时间受控。

当输出信号203下降到地后，微分信号210复原为Vdd/2，第一驱动信号204(栅极驱动电流Igp)、第二驱动信号205(栅极驱动电流Ign)不再受限制，P型场效应管P201、N型场效应管N200的栅极电压快速拉高，N型场效应管N200导通，P型场效应管P201不导通，完成了输出信号203下降沿的模拟输出控制。

请再参阅图6、图7，图6为采用图1中的D类放大器所产生的输出信号测试波形图(横轴为时间、纵轴为输出电压)、图7为采用本发明的D类放大器所产生的输出信号测试波形图(横轴为时间、纵轴为输出电压)。

由图可见，与采用现有技术的D类放大器相比，采用本发明的D类放大器，上升沿及下降沿的时间灵活可控，且不会产生较强的振铃效应。

请再参阅图8，图8为采用图1中的D类放大器和本发明的D类放大器EMI测试对比图。横轴是EMI测试的频率范围，从30MHz～1GHz，纵轴是EMI辐射能量。其中波形6为采用图1中的D类放大器的EMI测试波形图，波形7为采用本发明的D类放大器的EMI测试波形图。

由于EMI辐射能量越大，对无线设备的干扰越大，比如FM的频率范围在87MHz～108MHz，如果在这个区间有比较大的EMI辐射干扰，就会导致FM的灵敏度和信噪比变差，会听到噪声甚至收不到台。可见，与现有技术相比，采用本发明的D类放大器极大地降低了D类放大器的EMI问题，输出级不需要磁珠、电容即可达到传统D类放大器加磁珠、电容的效果。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种D类放大器，其特征在于，包括：

积分反馈电路，用以接收输入信号和输出反馈信号并产生积分信号；

比较器，用以接收三角波信号与所述积分信号，进行比较并产生脉宽调制信号；

第一栅极驱动器，用以接收微分信号和所述脉宽调制信号，产生第一驱动信号；

第二栅极驱动器，用以接收微分信号和所述脉宽调制信号，产生第二驱动信号；

P型场效应管和N型场效应管，所述P型场效应管的源极接电源，所述N型场效应管的源极接地，所述P型场效应管的栅极接收所述第一驱动信号，所述N型场效应管的栅极接收所述第二驱动信号，所述P型场效应管和所述N型场效应管的漏极相连并产生输出信号；

微分反馈控制电路，用以接收所述输出信号，产生所述微分信号；

其中，当所述输出信号变化时，所述微分信号相应产生变化值，所述第一、第二栅极驱动器受控于所述变化值，进而控制所述第一、第二驱动信号，减缓所述输出信号的变化。

2.如权利要求1所述的D类放大器，其特征在于，所述微分反馈控制电路为微分器。

3.如权利要求2所述的D类放大器，其特征在于，所述微分器包括放大器、微分电容及微分电阻；所述放大器正端接入正端电压；所述放大器负端通过所述微分电容接入所述输出信号；所述放大器负端与输出端间连接所述微分电阻；所述放大器的输出端输出所述微分信号。

4.如权利要求2所述的D类放大器，其特征在于，所述微分反馈控制电路接收的所述输出信号在上升沿时，输出的微分信号为第一变化值微分信号；所述微分反馈控制电路接收的所述输出信号在下降沿时，输出的微分信号为第二变化值微分信号。

5.如权利要求1所述的D类放大器，其特征在于，所述第一栅极驱动器包括：第一压控电流源、第二压控电流源、第一选择开关；所述第一压控电流源接电源、所述第二压控电流源接地；所述第一选择开关接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第一压控电流源或所述第二压控电流源，并由所选的压控电流源产生所述第一驱动信号。

6.如权利要求5所述的D类放大器，其特征在于，当所述脉宽调制信号为低电平时，所述第一选择开关选择所述第一压控电流源产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为充电电流信号；当所述脉宽调制信号为高电平时，所述第一选择开关选择所述第二压控电流源产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为放电电流信号。

7.如权利要求4所述的D类放大器，其特征在于，

所述第一栅极驱动器包括：第一压控电流源，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号；第二压控电流源，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号；第一选择开关，接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第一压控电流源或所述第二压控电流源的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第一驱动信号；

所述微分信号为第一变化值的电压信号时，所述第二压控电流源受控于所述第一变化值的电压信号与地之间的压差产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为放电电流信号。

8.如权利要求4所述的D类放大器，其特征在于，

所述第一栅极驱动器包括：第一压控电流源，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号；第二压控电流源，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号；第一选择开关，接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第一压控电流源或所述第二压控电流源的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第一驱动信号；

所述微分信号为第二变化值的电压信号时，所述第一压控电流源受控于电源与所述第二变化值的电压信号之间的压差产生所述第一驱动信号，所述第一驱动信号为充电电流信号。

9.如权利要求1所述的D类放大器，其特征在于，所述第二栅极驱动器包括：第三压控电流源、第四压控电流源、第二选择开关；所述第三压控电流源接电源、所述第四压控电流源接地；所述第二选择开关接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第三压控电流源或所述第四压控电流源，并由所选的压控电流源产生所述第二驱动信号。

10.如权利要求9所述的D类放大器，其特征在于，当所述脉宽调制信号为低电平时，所述第二选择开关选择所述第三压控电流源产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为充电电流信号；当所述脉宽调制信号为高电平时，所述第二选择开关选择所述第四压控电流源产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为放电电流信号。

11.如权利要求4所述的D类放大器，其特征在于，

所述第二栅极驱动器包括：第三压控电流源，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号；第四压控电流源，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号；第二选择开关，接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第三压控电流源或所述第四压控电流源的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第二驱动信号；

所述微分信号为第一变化值的电压信号时，所述第四压控电流源受控于所述第一变化值的电压信号与地之间的压差产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为放电电流信号。

12.如权利要求4所述的D类放大器，其特征在于，

所述第二栅极驱动器包括：第三压控电流源，包括二产生压差的输入端和一输出端，其中一输入端接电源，另一输入端接收所述微分信号；第四压控电流源，包括二产生压差的输入端和输出端，其中一输入端接地，另一输入端接收所述微分信号；第二选择开关，接收所述脉宽调制信号作为控制信号，选择连接所述第三压控电流源或所述第四压控电流源的输出端，并由所选的压控电流源的输出端产生所述第二驱动信号；

所述微分信号为第二变化值的电压信号时，所述第三压控电流源受控于电源与所述第二变化值的电压信号之间的压差产生所述第二驱动信号，所述第二驱动信号为充电电流信号。

13.如权利要求1-12中任一项所述的D类放大器，其特征在于，所述P型场效应管栅极和漏极间连接有米勒电容。

14.如权利要求1-12中任一项所述的D类放大器，其特征在于，所述N型场效应管栅极和漏极间连接有米勒电容。

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