CN102832894B - 一种d类功率放大方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于集成电路领域的D类功率放大方法，包括下列步骤：电平位移步骤：将外界输入的数字输入信号进行电平位移，产生相互反相的第一调幅信号和第二调幅信号；模拟滤波步骤：将所述第一调幅信号和第二调幅信号并行进行第一模拟滤波和第二模拟滤波，产生相互反相的第一模拟信号和第二模拟信号；以及积分步骤、比较步骤和放大步骤，最后产生相互反相的第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的电源幅度足以驱动D类功放芯片上的负载。其技术效果是：解决了数字信号无法正常进行D类功率放大的技术问题。

Description

一种D类功率放大方法
技术领域
本发明涉及一种用于集成电路领域的D类功率放大方法。
背景技术
音频功率D类功率放大广泛应用于家庭影院、音响系统、立体声唱机、伺服放大器等电子系统中。近年来，D类功率放大在各种电子系统，尤其是手机等便携设备中得到了越来越多的应用。
请参阅图1.目前，一般常用的D类功率放大方法，包括下列步骤：积分步骤300’：对外界输入的输入信号并行进行第一积分301’和第二积分300’，产生相互反相的第一积分信号和第二积分信号；所述第一积分信号和所述第二积分信号是相互反相的；比较步骤400’：将所述第一积分信号和外界输入的三角波信号进行第一电源幅度比较401’，产生第一调制信号，将所述第二积分信号和外界输入的三角波信号进行第二电源幅度比较402’，产生第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号是相互反相的；放大步骤600’：对所述第一调制信号进行第一电源幅度放大601’，产生第一驱动信号，即VOP信号，对所述第二调制信号进行第二电源幅度放大602’，产生第二驱动信号，即VON信号；所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的电源幅度足以驱动D类功放芯片上的喇叭负载。
目前的方法中，外界输入的输入信号为模拟信号时，积分步骤300’是可以正常进行的，但是外界输入的输入信号为数字信号时，积分步骤300’就无法正常进行，比较步骤和放大步骤也随之无法进行。这是由数字信号在高电位和低电位之间频繁跳变所引起的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种数字接收信号D类功率放大方法，其能够解决数字信号无法进行正常D类功率放大的技术问题。
实现上述目的的一种技术方案是：一种D类功率放大方法，包括下列步骤：
电平位移步骤：将外界输入的数字输入信号进行电平位移，产生相互反相的第一调幅信号和第二调幅信号；
模拟滤波步骤：将所述第一调幅信号和第二调幅信号并行进行第一模拟滤波和第二模拟滤波，产生相互反相的第一模拟信号和第二模拟信号；
积分步骤：将所述第一模拟信号和所述第二模拟信号并行进行第一积分和第二积分，产生相互反相的第一积分信号和第二积分信号；
比较步骤：将所述第一积分信号和外界输入的三角波信号进行第一电源幅度比较，产生第一调制信号，将所述第二积分信号和外界输入的三角波信号，进行第二电源幅度比较，产生第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号是相互反相的；
放大步骤：将所述第一调制信号和所述第二调制信号，并行进行第一电源幅度放大和第二电源幅度放大，产生相互反相的第一驱动信号和第二驱动信号，使所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的电源幅度足以驱动D类功放芯片上的负载。
进一步的，第一模拟滤波和所述第二模拟滤波是通过两个高阶模拟滤波器各自进行的。
进一步的，所述第一积分和所述第二积分是在同一个积分器上完成的。
进一步的，所述三角波信号是通过低频振荡器生成的。
进一步的，所述第一电源幅度比较和所述第二电源幅度比较是通过两个比较器各自进行的。
进一步的，所述比较步骤和所述放大步骤之间还进行了去毛刺步骤，即通过第一去毛刺去除第一调制信号中的毛刺，通过第二去毛刺去除第二调制信号中的毛刺。
进一步的，所述的一种D类功率放大方法还包括增益调节步骤。
采用了本发明的一种数字接收信号D类功率放大方法的技术方案，即外界输入的数字输入信号转化成为相互反相的第一模拟信号和第二模拟信号再进行积分步骤的技术方案。其技术效果是：解决了数字信号无法正常进行D类功率放大的技术问题。
附图说明
图1为现有技术的一种D类功率放大方法的流程图。
图2为本发明的一种D类功率放大方法的流程图。
图3为本发明的一种D类功率放大方法所使用的放大器的结构示意图。
图4为本发明的一种D类功率放大方法所使用的D类放大器上放大模块的电路图。
具体实施方式
请参阅图2至图4，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图2，本发明的一种D类功率放大方法包括下列步骤：
电平位移100步骤：将外界输入的数字输入信号进行电平位移，产生相互反相的第一调幅信号和第二调幅信号；
模拟滤波200步骤：对所述第一调幅信号和第二调幅信号并行进行第一模拟滤波201和第二模拟滤波202，产生相互反相的第一模拟信号和第二模拟信号。
积分300步骤：对所述第一模拟信号和所述第二模拟信号并行进行第一积分301和第二积分302，产生相互反相的第一积分信号和第二积分信号；
比较400步骤：将所述第一积分信号和外界输入的三角波信号进行第一电源幅度比较401，产生第一调制信号，将所述第二积分信号和外界输入的三角波信号进行第二电源幅度比较402，产生第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号是相互反相的；
放大600步骤：对所述第一调制信号和所述第二调制信号并行进行第一电源幅度放大601和第二电源幅度放大602，产生相互反相的第一驱动信号和第二驱动信号，使所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的电源幅度足以驱动D类功放芯片上的负载。
请参阅图2和图3，本发明的一种D类功率放大方法中，外界输入的数字输入信号的电源幅度为数字电路的电源幅度值（DVDD），但是积分步骤能够进行的必要条件之一为第一模拟信号的电源幅度值以及第二模拟信号的电源幅度值均与模拟电路的电源幅度值（AVDD）相等。这里令数字电路的电源幅度值（DVDD）为a，模拟电路的电源幅度值（AVDD）为b，a和b的值通常是不同的，因此本发明的一种D类功率放大方法中电平位移100步骤是一个必要的步骤。本实施例中，所述电平位移步骤100是在电平位移电路11上进行的。所述电平位移电路11通过其输入端接收所述数字输入信号后，对所述数字输入信号进行电平位移，然后，所述电平位移电路11通过其P输出端输出第一调幅信号，通过其N输出端输出第二调幅信号。其中所述第一调幅信号是与所述数字输入信号同相的，所述第二调幅信号是与所述数字输入信号是反相的。所述数字输入信号的电源幅度值为a，所述第一调幅信号和所述第二调幅信号的电源幅度值均为b。所述第一调幅信号和所述第二调幅信号均属于数字信号。
本发明的一种D类功率放大方法中，所述模拟滤波步骤200是在第一高阶模拟滤波器12和第二高阶模拟滤波器13上并行进行的。即所述第一模拟滤波器12通过其输入端接收所述第一调幅信号，对所述第一调幅信号进行第一模拟滤波201，再通过其输出端输出第一模拟信号。所述第二高阶模拟滤波器13通过其输入端接收第二调幅信号，对所述第二调幅信号进行第二模拟滤波201，再通过其输出端输出第二模拟信号。所述第一模拟滤波201就是对所述第一调幅信号中的高频载波信号进行衰减和滤除，而将所述第一调幅信号中的低频音频信号滤出，从而产生了第一模拟信号。所述第二模拟滤波202，就是对所述第二调幅信号中的高频载波信号进行衰减和滤除，而将所述第二调幅信号中的低频音频信号滤出，从而产生了第二模拟信号。
该实施例中所述第一高阶模拟滤波器12和所述第二高阶模拟滤波器13均为Sallen-key滤波器（S-K滤波器）。当然也可采用其他高阶模拟滤波器。
其参阅图2和图4，本发明的一种D类功率放大方法中，积分300步骤、比较400步骤和放大500步骤都是在放大模块2中进行的。所述放大模块2是现有的，包括积分器21、第一比较器22、第二比较器23、第一输出驱动24和第二输出驱动25。
所述积分300步骤是在所述积分器21上进行的，即所述积分器21通过其P输入端接收所述第一模拟信号，对所述第一积分信号进行第一积分301，即对所述第一模拟信号进行电源幅度积分，再通过其P输出端输出第一积分信号；所即所述积分器21通过N输入端接收所述第二模拟信号，对所述第二积分信号进行第二积分302，即对所述第二模拟信号进行电源幅度积分，再通过其N输出端输出第二积分信号。
所述比较400步骤是在所述第一比较器22和所述第二比较器23上并行进行的。即所述第一积分信号从所述第一比较器22的P输入端输入所述第一比较器22，与从所述第一比较器22的N输入端输入的三角波信号进行第一电源幅度比较401，由所述第一比较器22的输出端输出第一调制信号；所述第二积分信号从第二比较器23的N输入端输入所述第二比较器23，与从所述第二比较器23的P输入端输入的三角波信号进行第二电源幅度比较402，由所述第二比较器23的输出端输出第二调制信号。所述第一调制信号和第二调制信号均属于数字信号。
本实施例中，所述三角波信号是由低频振荡器26生成的。
所述放大步骤600是在第一门限驱动电路24和第二门限驱动电路25上并行进行的。所述第一调制信号从所述第一门限驱动电路24的输入端输入所述第一门限驱动电路24，进行第一电源幅度放大601，由所述第一门限驱动电路24的输出端输出第一驱动信号。所述第二调制信号从所述第二门限驱动电路25的输入端输入所述第二门限驱动电路25进行第二电源幅度放大602，由所述第二门限驱动电路25的输出端输出第二驱动信号。所述第一驱动信号和所述第二驱动信号皆为数字信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的电源幅度足以驱动所述D类芯片上的喇叭负载。
由于所述第一调制信号和所述第二调制信号均属于数字信号，其中存在毛刺，为了去除所述第一调制信号和第二调制信号中的毛刺，因此要在所述比较步骤400和所述放大600步骤之间设置去毛刺步骤500。即通过第一去毛刺电路27进行第一去毛刺501，去除第一调制信号中的毛刺；通过第二去毛刺电路28，进行第二去毛刺502，去除第二调制信号中的毛刺。
本发明的一种D类功率放大方法的还可以对放大增益进行调节，所述放大增益是通过两个输入电阻210和两个反馈电阻29来进行调节的。其中所述两个输入电阻210分别连接所述第一高阶模拟滤波器12的输出端与所述积分器21的P输入端，以及所述第二高阶模拟滤波器13的输出端与所述积分器21的N输入端。所述的两个反馈电阻29分别连接所述积分器21的P输入端与所述第一门限驱动电路24的输出端，以及所述积分器21的N输入端与第二门限驱动电路25的输出端。所述输入电阻210的阻值均为Rin，所述反馈电阻29的阻值Rf，通过调节Rin/Rf的比值来调节本发明的一种D类功率放大方法的放大增益。Rin/Rf的比值越大，本发明的一种D类功率放大方法的放大增益也就越大。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种D类功率放大方法，包括下列步骤：
电平位移步骤：将外界输入的数字输入信号进行电平位移，产生相互反相的第一调幅信号和第二调幅信号；
模拟滤波步骤：将所述第一调幅信号和第二调幅信号并行进行第一模拟滤波和第二模拟滤波，产生相互反相的第一模拟信号和第二模拟信号；
积分步骤：将所述第一模拟信号和所述第二模拟信号并行进行第一积分和第二积分，产生相互反相的第一积分信号和第二积分信号；
比较步骤：将所述第一积分信号和外界输入的三角波信号进行第一电源幅度比较，产生第一调制信号，将所述第二积分信号和外界输入的三角波信号，进行第二电源幅度比较，产生第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号是相互反相的；
放大步骤：将所述第一调制信号和所述第二调制信号，并行进行第一电源幅度放大和第二电源幅度放大，产生相互反相的第一驱动信号和第二驱动信号，使所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的电源幅度足以驱动D类功放芯片上的负载，
第一模拟滤波和所述第二模拟滤波是通过两个高阶模拟滤波器各自进行的，
所述第一积分和所述第二积分是在同一个积分器上完成的，
所述第一电源幅度比较和所述第二电源幅度比较是通过两个比较器各自进行的。
2.根据权利要求1所述的一种D类功率放大方法，其特征在于:所述三角波信号是通过低频振荡器生成的。
3.根据权利要求1所述的一种D类功率放大方法，其特征在于:所述比较步骤和所述放大步骤之间还进行了去毛刺步骤，即通过第一去毛刺去除第一调制信号中的毛刺，通过第二去毛刺去除第二调制信号中的毛刺。
4.根据权利要求1所述的一种D类功率放大方法，其特征在于：所述的一种D类功率放大方法还包括调节放大增益步骤。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101662287A (zh) * 2008-08-28 2010-03-03 雅马哈株式会社 D/a转换器电路和数字输入d类放大器
CN101710824A (zh) * 2009-12-17 2010-05-19 智原科技股份有限公司 D级放大器
CN202068381U (zh) * 2011-05-30 2011-12-07 嘉兴禾润电子科技有限公司 用于抑制噪声的d类音频功率放大器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100468960C (zh) * 2003-11-26 2009-03-11 雅马哈株式会社 D类放大器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101662287A (zh) * 2008-08-28 2010-03-03 雅马哈株式会社 D/a转换器电路和数字输入d类放大器
CN101710824A (zh) * 2009-12-17 2010-05-19 智原科技股份有限公司 D级放大器
CN202068381U (zh) * 2011-05-30 2011-12-07 嘉兴禾润电子科技有限公司 用于抑制噪声的d类音频功率放大器

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