CN103259495A - 切换放大器系统与其信号失真的抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种切换放大器系统,包括一噪声整形器、一校正器、以及一脉冲宽度逻辑。噪声整形器接收一第一信号,并依据一回授信号对第一信号进行噪声整形以产生划分为多个帧的一第二信号;校正器将多个校正脉冲分别加到第二信号的帧以产生一第三信号,并且在帧中所选出的一目标帧中被加到第二信号的校正脉冲的极性会相反于在目标帧中第二信号的一原始波形的极性;脉冲宽度逻辑将第三信号从一脉冲编码调变(PCM)形式转换为一脉冲宽度调变(PWM)信号。
Description
技术领域
本发明是关于一种切换放大器系统,特别是用于切换放大器系统的信号失真的抑制。
背景技术
切换放大器具有比AB类放大器更高的电源转换效率,因此应用越来越广泛。然而,切换放大器产生快速切换准位的输出信号,因而导致严重的电磁干扰(EMI)。切换放大器将输入信号转换为三元(ternary)的脉冲宽度调变(PWM)信号,来驱动切换放大器的H桥。图1A为切换放大器产生三元的PWM信号的示意图。三元的PWM信号具有+1、0与-1的三种输出准位。当输入信号的振幅大于临界准位时,会产生+1准位的PWM输出信号,并且脉冲宽度与输入信号的振幅成正比。当输入信号的振幅小于临界准位时,会产生-1准位的PWM输出信号,并且脉冲宽度与输入信号的振幅成正比。
当切换放大器将输入信号转换为PWM信号时,会产生信号失真以及形状误差(shaping error)。图1B为PWM信号产生形状误差的示意图。举例而言,图1B的上半部为PWM信号的理想波形。理想波形包括位于第一帧(frame)的脉冲X1以及位于第二帧的脉冲X2。脉冲X1的准位为+1,脉冲X2的准位为-1。如图1B的下半部所示,当切换放大器进行PWM信号的转换时,会产生真实波形而非理想波形。由于真实波形的上升与下降速度是有限的,当PWM信号的数值从0改变为+1时,脉冲X1的真实波形会产生形状误差E1;并且当PWM信号的数值从+1改变为0时,脉冲X1的真实波形会产生形状误差E2。同样地,当PWM信号的数值从0改变为-1时,脉冲X2的真实波形会产生形状误差E3;并且当PWM信号的数值从-1改变为0时,脉冲X2的真实波形会产生形状误差E4。
因此,正的脉冲X1的真实波形区域等于(X1-E1+E2),而负的脉冲X2的真实波形区域等于(X2-E3+E4)。在进行PWM转换时,总形状误差(E2-E1)会被加到PWM输出信号的正的脉冲X1,总形状误差(E4-E3)会被加到PWM输出信号的负的脉冲X2。因此,PWM输出信号上的信号失真系依据输入信号的准位是正的或负的所产生。图1C为PWM输出信号的转换曲线的示意图。点线表示输入信号与理想的PWM输出信号之间的转换曲线。实线表示输入信号与真实的PWM输出信号之间的转换曲线。点线与实线之间的差异反映了输入信号的极性所造成的信号失真。PWM转换过程中所产生的交越信号失真(cross-over signal distortion)会降低切换放大器的效能。因此,需要一种避免PWM转换产生信号失真的情况的方法,以改善切换放大器的效能。
图2为封闭回路型的切换放大器20的方块图。切换放大器20包括一数字信号处理器21、一噪声整形器22、一脉冲宽度逻辑23、包括功率切换器的一H桥24、以及一模拟至数字转换器(ADC)26。数字信号处理器21处理输入信号S21以产生信号S22。噪声整形器22依据回授信号(feedback signal)S26对信号S22进行噪声整形以产生信号S23。脉冲宽度逻辑电路23将信号S23从脉冲码调变(PCM)格式转换为PWM格式以产生信号S24。H桥24放大信号S24以产生信号S25用以驱动扬声器25。上述的交越信号失真系由H桥24的功率放大器所产生。为了抑制信号失真,ADC26会取样H桥24的功率放大器所输出的信号S25以产生信号S26,并且信号S26还回授至噪声整形器22作为回授输入。因此,切换放大器系统20形成封闭回路,并且降低了产生于H桥24的功率放大器的形状误差所导致的信号失真。然而,ADC26占用了广大的芯片面积,并且具有复杂的电路结构。图2所示的切换放大器20的系统的硬件成本因而增加了,使得此切换放大器系统很少被实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种切换放大器系统及其信号失真的抑制方法。
本发明提供一种切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其中切换放大器系统接收一输入信号并且产生一原始切换输出信号,上述抑制方法包括:通过一反极性校正脉冲波形调变该输入信号以产生一已校正波形,以便用以产生一已调变输出;以及回授调变输出至切换放大器系统,整形包括反极性校正脉冲波形与原始切换输出信号的一第一校正信号所导致的一误差。
本发明提供一种切换放大器系统,包括一噪声整形器、一校正器、以及一脉冲宽度逻辑。噪声整形器接收一第一信号,依据一回授信号对第一信号进行噪声整形以产生划分为多个帧的一第二信号;校正器将多个校正脉冲分别加到第二信号的帧以产生一第三信号,并且在帧中所选出的目标帧中被加到第二信号的校正脉冲的极性相反于在目标帧中第二信号的一原始波形的极性;脉冲宽度逻辑将第三信号从一脉冲编码调变(PCM)格式转换为一脉冲宽度调变(PWM)信号。
本发明提供一种切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其中切换放大器系统包括一校正器以及一脉冲宽度逻辑电路,方法包括:接收被校正器划分为多个帧的一第一信号;通过校正器将多个校正脉冲分别加到第一信号的帧以产生一第二信号,并且在帧中所选出的目标帧中被加到第一信号的校正脉冲的极性相反于在目标帧中第一信号的一原始波形的极性;以及通过脉冲宽度逻辑将第三信号从一脉冲编码调变(PCM)格式转换为一脉冲宽度调变(PWM)信号。
本发明提供一种切换放大器系统,包括一数字信号处理器、一噪声整形器、一校正器、一脉冲宽度逻辑、以及一H桥。数字信号处理器处理一输入信号以产生一第一信号;噪声整形器依据一回授信号对第一信号进行噪声整形以产生划分为多个帧的一第二信号;校正器将多个校正脉冲分别加到第二信号的帧以产生一第三信号,其中在所述多个帧中所选出的一目标帧中被加到第二信号的校正脉冲的极性相反于在目标帧中第二信号的一原始波形的极性;脉冲宽度逻辑电路将第三信号从一脉冲编码调变(PCM)格式转换为一脉冲宽度调变(PWM)信号;H桥耦接至一扬声器,用以放大PWM信号以得到一驱动信号,并且依据驱动信号驱动扬声器。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施例,并配合所附附图进行详细说明。
附图说明
图1A为切换放大器产生三元的PWM信号的示意图;
图1B为PWM信号产生形状误差的示意图;
图1C为PWM输出信号的转换曲线的示意图;
图2为封闭回路型的切换放大器的方块图;
图3A为开放回路的切换放大器的方块图;
图3B是图3A所示的噪声整形器的细部方块图;
图4为本发明所揭露的增加双极性脉冲的示意图;
图5A为本发明所揭露的切换放大器系统的方块图;
图5B是图5A所示的噪声整形器的细部方块图;
图6A是图5A中的切换放大器的校正器所增加的校正脉冲的示意图;
图6B为分别具有负波形与正波形的两个帧的示意图;
图6C为具有零波形的帧的示意图;
图7为本发明所揭露的增加校正脉冲的示意图;
图8为本发明所揭露的误差过滤器的转换函数的计算示意图;
图9A为本发明所揭露的切换放大器系统的另一实施例的方块图;
图9B为图9A中的噪声整形器的细部方块图;
图10A是图3A中的切换放大器系统所输出的信号的功率频谱;
图10B是图4中的切换放大器系统的输出信号的功率频谱;
图10C是图5A中的切换放大器系统的输出信号的功率频谱。
【符号说明】
20、30、50、80、90:切换放大器系统;
21、31、51、91:数字信号处理器;
22、32、52、92:噪声整形器;
23、33、53、93:脉冲宽度逻辑电路;
24、34、54、94:H桥;
25、35、55、95:扬声器;
26:模拟至数字转换器;
36、38、57、61、96、99:加总电路;
37、58、97:量化器;
39、60、100:误差过滤器;
56:PWM至PCM转换器;
59、98:校正器;
C:校正误差;
D:失真;
E:量化噪声;
H:转换函数;
S37:量化误差信号;
S38:已过滤量化误差信号;
S53:原始信号;
S56:回授信号;
S58:已校正信号;
S59:误差信号;
S60:已过滤误差信号;
S24~S26、S31~S36、S51~S55、S57、S91~S99:信号。
具体实施方式
本说明书的实施例的制作与使用方式的细节描述如下。然而要特别留意的是,本说明书提供许多可应用的发明概念,能广泛实施于特定内容。用以讨论的特定实施例仅说明本说明书的实施例的特定制作与实施方式,并未局限本发明的范围。
图3A为开放回路型的切换放大器的方块图。开放回路型的切换放大器系统30包括一数字信号处理器31、一噪声整形器32、一脉冲宽度逻辑电路33、以及一包括功率切换器的H桥34。数字信号处理器31处理输入信号S31以产生信号S32。噪声整形器32对信号S32进行噪声整形以产生信号S33。脉冲宽度逻辑电路33将信号S33从PCM格式转换为PWM格式以产生信号S34。H桥34放大信号S34以产生驱动扬声器35。
图3B是图3A所示的噪声整形器32的细部方块图。在一实施例中,噪声整形器32包括两个加总电路36与38、一量化器37、以及一误差过滤器39。加总电路36将误差过滤器39所产生的已过滤量化误差信号S38与信号S32相加以得到信号S36。然后量化器37将信号S36减少一个字符长度从24位到6~8位以产生信号S33。加总电路38自信号S33减去信号S36以得到量化误差信号S37。然后误差过滤器39过滤量化误差信号S37以得到传送至加总电路36的已过滤量化误差信号S38。由于量化误差信号S37是随机分配的,因此误差整形器32会整形量化误差,并且将量化噪声的能量从低频带移至高频带。
然而,图3A所示的切换放大器系统30并未解决上述图1B、图1C中H桥34的功率切换器所导致的交越信号失真。因此本发明提供切换放大器系统的另一实施例。在进行PWM转换的前,切换放大器系统会将原始信号划分为多个帧,并且分别加上一双极性(bi-state)脉冲至原始信号的每一个帧以得到已校正信号。图4为本发明所揭露的增加双极性脉冲的示意图。假设原始信号具有五个帧。第一与第二帧的中的波形具有正极性,而第四与第五帧的中的波形具有负极性。双极性脉冲43’包括一正极性的脉冲与一负极性的脉冲,并且被加到原始信号的五个帧的每一者的波形41~45以得到已校正信号的波形41’~45’。当切换放大器系统将已校正信号转换为PWM信号时,由于已校正信号的每一个帧的波形都具有正极性与负极性,PWM信号在已校正信号的每一个帧的中所造成的形状误差是固定的并且等于(-E1+E2-E3+E4)。因此,减轻了H桥的功率切换器所导致的交越信号失真。
然而,图4所示的实施例仍具有高噪声底(noise floor)与高谐波失真(harmonic distortion)的缺点。因此本发明提供一种新的封闭回路型的切换放大器系统,用以消除交越信号失真,并且降低输出信号的噪声底与协波失真。图5A为本发明所揭露的切换放大器系统50的方块图。切换放大器系统50包括一数字信号处理器51、一噪声整形器52、一校正器(corrector)59、一脉冲宽度逻辑53、一H桥54以及一PWM至PCM转换器56。数字信号处理器51处理输入信号S51以产生信号S52。噪声整形器52依据回授回授信号S56对信号S52进行噪声整形以产生信号S53。校正器59将信号S53划分为多个帧,并且将多个校正脉冲分别加到信号S53的每一个帧以产生已校正信号S58。然后脉冲宽度逻辑电路53将已校正信号S58从PCM格式转换为PWM格式以产生信号S54。H桥放大信号S54以产生用以驱动扬声器55的信号S55。PWM至PCM转换器56将脉冲宽度逻辑电路53所产生的信号S54从PWM格式转换回PCM格式,以产生回授信号S56。
图5B是图5A所示的噪声整形器52的细部方块图。在一实施例中,噪声整形器52包括两个加总电路57与61、一量化器58、以及一误差过滤器60。加总电路57将误差过滤器60所产生的已过滤误差信号S60与信号S52相加以得到信号S57。然后量化器58将信号S57减少一个字符长度从24位到6~8位以产生信号S53。加总电路61自回授信号S56减去信号S57以得到误差信号S59。然后误差过滤器60过滤误差信号S59以得到传送至加总电路57的已过滤误差信号S60。
为了避免交越信号失真的情况,在脉冲宽度逻辑电路53进行PWM转换的前,切换放大器50的校正器59将信号S53划分为多个帧,并且将多个校正脉冲分别加到信号S53的每一个帧以产生已校正信号S58。图6A是图5A中的切换放大器50的校正器59所增加的校正脉冲的示意图。假设原始信号S53具有两个帧。第一帧中的波形X1具有正极性,并且第二帧中的波形X2具有负极性。波形X1包括形状误差E1与E2,波形X2具有形状误差E3与E4。在一实施例中,当校正器59处理信号S53的一目标帧时,校正器59会产生与目标帧中的原始波形具有相反极性的校正脉冲。举例而言,由于波形X1具有正极性,校正器59会产生具有负极性的校正脉冲CN并且加到波形X1。由于波形X2具有负极性,校正器59产生具有负极性的校正脉冲CP并且加到波形X2。因此,第一帧中已校正信号S58的区域等于(X1-CN-E1+E2-E3+E4),并且第一帧中的已校正信号S58的总形状误差等于(-E1+E2-E3+E4)。第二帧中的已校正信号S58的区域等于(X2+CP-E1+E2-E3+E4),并且第一帧中的已校正信号S58的总形状误差等于(-E1+E2-E3+E4)。因此,已校正信号S58的每一个帧中的波形的形状误差会保持固定,交越信号失真因而被消除。
图6B为分别具有负极性的波形X3与正极性的波形X4的两个帧的示意图。正极性的校正脉冲CP被加到负极性的波形X3,并且负极性的校正脉冲CN被加到正波形X4。负极性的波形X3与正极性的波形X4都具有相等于(-E1+E2-E3+E4)的总形状误差。图6C为具有零波形的帧的示意图。因此,校正器59把负极性的的校正脉冲CN与正极性的校正脉冲CP加到零波形。零波形具有相等于(-E1+E2-E3+E4)的总形状误差。
图7为本发明所揭露的增加校正脉冲的示意图。假设原始信号S53具有五个帧。第一帧与第二帧中的波形具有正极性,第四帧与第五帧中的波形具有负极性。因此,校正器59将负极性的校正脉冲加到原始信号S53的波形71与72以得到已校正信号S58的波形71’与72’,并且将正极性的校正脉冲加到原始信号S53的波形74与75以得到已校正信号S58的波形74’与75’,并且将双极性的校正脉冲加到原始信号S53的零波形73以得到已校正信号S58的波形73’。当切换放大器系统50将已校正信号转换为PWM的信号S54时,PWM转换对已校正信号S58的每一个帧所造成的形状误差都是固定的而等于(-E1+E2-E3+E4)。因此,H桥54的功率切换器所导致的交越信号失真被消除了。
当校正器59增加校正脉冲至信号S53时,已校正信号S58的区域会因校正脉冲而改变。脉冲宽度逻辑电路53所输出的信号S54因而回授到噪声整形器52。图8为本发明所揭露的误差过滤器60的转换函数的计算示意图。假设量化器58将量化噪声E加到信号S57以得到已校正信号S58,校正器59将校正误差C加到已校正信号S58以得到信号S53,脉冲宽度逻辑电路53将信号失真D加到信号S53以得到信号S54,并且误差过滤器的转换函数为H。
因此,脉冲宽度逻辑电路53是依据下列方程式输出信号S54:
S54=S57+E+C+D; (1)
加总电路61是依据下列方程式输出误差信号S59:
S59=S56–S57; (2)
加总电路57是依据下列方程式输出信号S57:
S57=S60+S52; (3)
误差过滤器60是依据下列方程式输出已过滤误差信号S60:
S60=H×S59; (4)
以方程式(3)结合方程式(2)与方程式(4)时,就能得到下列方程式:
S57=S60+S52=H×S59+S52=H×(S56-S57)+S52;
→S57=(S52+H×S56)/(1+H)=(S52+H×S54)/(1+H); (5)
以方程式(1)结合方程式(5)时,就能得到下列方程式:
S54=S57+E+C+D=(S52+H×S54)/(1+H)+E+C+D;
→S54=S52+(1+H)×(E+C+D); (6)
假设脉冲宽度逻辑电路所输出的信号为Y,则依据下列方程式决定量化器58、校正器59、以及脉冲宽度逻辑电路53的转换函数:
图9A为本发明所揭露的切换放大器系统90的另一实施例的方块图。切换放大器系统90的操作与图5A的切换放大器系统几乎相同,除了传送至噪声整形器92的回授信号是校正器98所输出的信号S97。图9B为图9A中的噪声整形器90的细部方块图。噪声整形器92的操作类似于图5B中的噪声整形器52,除了噪声整形器92的加总电路99接收校正器98的信号S97作为输入。
图10A是图3A中的切换放大器系统30所输出的信号S25的功率频谱。输入信号的频率为1150Hz而振幅为-24dBFS。谐波峰值功率大约为-65dBFS(在2300Hz)。由于形状误差相互调变(inter-modulate)伴随量化误差造成非线性失真,使得在整个内频带(20~20kHz)具有高的噪声底。图10B是图4中的切换放大器系统的输出信号的功率频谱。谐波峰值功率被降低到-96dBFS(在2300Hz)。噪声底也被降低到25dB。图10C是图5A中的切换放大器系统50的输出信号的功率频谱。谐波峰值功率被降低到-128dBFS(在2300Hz)。噪声底(noise floor)也被降低到20dB。相较于图3A与图4中的切换放大器系统,切换放大器50具有最好的效能。
但以上所述者,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外,本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用,并非用来限制本发明的权利范围。
Claims (25)
1.一种切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该切换放大器系统接收一输入信号并且产生一原始切换输出信号,该方法包括:
通过一反极性校正脉冲波形调变该输入信号以产生一已校正波形,以便用以产生一已调变输出;以及
将该已调变输出回授至该切换放大器系统,以整形包括该反极性校正脉冲波形与该原始切换输出信号的一第一校正信号所导致的误差。
2.根据权利要求1所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该方法还包括:
输出包括该反极性校正脉冲波形的一反相信号与该原始切换输出信号的一第二校正信号。
3.根据权利要求1所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该第一校正信号在一第一时间帧输出,该第二校正信号在一第二时间帧输出。
4.根据权利要求3所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该第二时间帧接续该第一时间帧。
5.根据权利要求3所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该第二时间帧未接续该第一时间帧。
6.一种切换放大器系统,其特征在于,包括:
一噪声整形器,用以接收一第一信号,并依据一回授信号对该第一信号进行噪声整形,以产生划分为多个帧的一第二信号;
一校正器,用以将多个校正脉冲分别加到该第二信号的所述多个帧以产生一第三信号,其中在所述多个帧中所选出的一目标帧中被加到该第二信号的该校正脉冲的极性会相反于在该目标帧中该第二信号的一原始波形的极性;以及
一脉冲宽度逻辑,用以将该第三信号从一脉冲编码调变格式转换为一脉冲宽度调变信号。
7.根据权利要求6所述的切换放大器系统,其特征在于,该切换放大器系统还包括:
一脉冲宽度调变至脉冲编码调变转换器,用以将该脉冲宽度调变信号转换至具有该脉冲编码调变格式的一第四信号,并且将该第四信号送回该噪声整形器以作为该回授信号。
8.根据权利要求7所述的切换放大器系统,其特征在于,当该目标帧中的该第二信号的该原始波形具有正极性时,该校正器将具有负极性的该校正脉冲加到该目标帧中的该第二信号;以及当该目标帧中的该第二信号的该原始波形具有负极性时,该校正器将具有正极性的该校正脉冲加到该目标帧中的该第二信号。
9.根据权利要求6所述的切换放大器系统,其特征在于,该噪声整形器包括:
一第一加总电路,用以将一已过滤误差信号加到该第一信号以产生一第五信号;
一量化器,将该第五信号减少一字符长度以得到该第二信号;
一第二加总电路,用以自该回授信号减去该第五信号以产生一误差信号;以及
一误差过滤器,用以过滤该误差信号以得到该已过滤误差信号。
10.根据权利要求6所述的切换放大器系统,其特征在于,该回授信号是该第三信号。
11.根据权利要求6所述的切换放大器系统,其特征在于,该切换放大器系统还包括:
一数字信号处理器,用以处理一输入信号以产生该第一信号。
12.根据权利要求6所述的切换放大器系统,其特征在于,该切换放大器系统还包括:
一H桥,耦接至一扬声器,用以放大该脉冲宽度调变信号以得到一驱动信号,并且依据该驱动信号驱动该扬声器。
13.根据权利要求9所述的切换放大器系统,其特征在于,该量化器、该校正器、以及该脉冲宽度逻辑电路的转换函数是决定于下列方程式:
其中Y是该脉冲宽度调变信号,H是该误差过滤器的转换函数,E是被该量化器加到该第五信号的量化噪声,C是被校正器加到该第二信号的校正误差,D是被该脉冲宽度逻辑电路加到该第三信号的失真。
14.一种切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该切换放大器系统包括一校正器以及一脉冲宽度逻辑电路,该抑制方法包括:
接收被校正器划分为多个帧的一第一信号;
通过该校正器将多个校正脉冲分别加到该第一信号的帧以产生一第二信号,并且在帧中所选出的目标帧中被加到该第一信号的该校正脉冲的极性相反于在该目标帧中该第一信号的一原始波形的极性;以及
通过该脉冲宽度逻辑电路将该第三信号从一脉冲编码调变格式转换为一脉冲宽度调变信号。
15.根据权利要求14所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,增加该校正脉冲的步骤包括:
当该目标帧中的该第一信号的该原始波形具有正极性时,通过该校正器将具有负极性的该校正脉冲加到该目标帧中的该第一信号;以及
当该目标帧中的该第一信号的该原始波形具有负极性时,通过该校正器将具有正极性的该校正脉冲加到该目标帧中的该第一信号。
16.根据权利要求14所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该切换放大器系统还包括一噪声整形器,并且该噪声整形器包括一第一加总电路、一量化器、一第二加总电路、以及一误差过滤器,并且该抑制方法还包括:
通过该第一加总电路将一已过滤误差信号加到该第三信号以产生一第五信号;
通过该量化器将该第五信号减少一字符长度以得到该第一信号;
通过该第二加总电路自该回授信号减去该第五信号以产生一误差信号;以及
通过该误差过滤器过滤该误差信号以得到该已过滤误差信号。
17.根据权利要求16所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该切换放大器系统还包括一脉冲宽度调变至脉冲编码调变转换器,并且该方法还包括:
通过该脉冲宽度调变至脉冲编码调变转换器将该脉冲宽度调变信号转换至具有一脉冲编码调变格式的一第四信号,以及
将该第四信号送回该噪声整形器以作为该回授信号。
18.根据权利要求16所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该回授信号是该第二信号。
19.根据权利要求16所述的切换放大器系统的信号失真的抑制方法,其特征在于,该量化器、该校正器、以及该脉冲宽度逻辑电路的一转换函数是决定于下列方程式:
其中Y是该脉冲宽度调变信号,H是该误差过滤器的一转换函数,E是被该量化器加到该第五信号的一量化噪声,C是被校正器加到该第一信号的一校正误差,D是被该脉冲宽度逻辑电路加到该第二信号的一失真。
20.一种切换放大器系统,其特征在于,包括:
一数字信号处理器,处理一输入信号以产生一第一信号;
一噪声整形器,依据一回授信号对该第一信号进行噪声整形,以产生划分为多个帧的一第二信号;
一校正器,用以将多个校正脉冲分别加到该第二信号的帧以产生一第三信号,其中在所述多个帧中所选出的一目标帧中被加到该第二信号的该校正脉冲的极性相反于在该目标帧中该第二信号的一原始波形的极性;
一脉冲宽度逻辑电路,用以将该第三信号从一脉冲编码调变格式转换为一脉冲宽度调变信号;以及
一H桥,耦接至一扬声器,用以放大该脉冲宽度调变信号以得到一驱动信号,并且依据该驱动信号驱动该扬声器。
21.根据权利要求20所述的切换放大器系统,其特征在于,该切换放大器系统还包括:
一脉冲宽度调变至脉冲编码调变转换器,用以将该脉冲宽度调变信号转换至具有该脉冲编码调变格式的一第四信号,并且将该第四信号送回该噪声整形器以作为该回授信号。
22.根据权利要求20所述的切换放大器系统,其特征在于,当该目标帧中的该第二信号的该原始波形具有正极性时,该校正器将具有负极性的该校正脉冲加到该目标帧中的该第二信号;以及当该目标帧中的该第二信号的该原始波形具有负极性时,该校正器将具有正极性的该校正脉冲加到该目标帧中的该第二信号。
23.根据权利要求20所述的切换放大器系统,其特征在于,该噪声整形器包括:
一第一加总电路,用以将一已过滤误差信号加到该第一信号以产生一第五信号;
一量化器,用以将该第五信号减少一字符长度以得到该第二信号;
一第二加总电路,用以自该回授信号减去该第五信号以产生一误差信号;以及
一误差过滤器,用以过滤该误差信号以得到该已过滤误差信号。
24.根据权利要求20所述的切换放大器系统,其特征在于,该回授信号是该第三信号。
25.根据权利要求23所述的切换放大器系统,其特征在于,该量化器、该校正器、以及该脉冲宽度逻辑电路的该转换函数是决定于下列方程式:
其中Y是该脉冲宽度调变信号,H是该误差过滤器的一转换函数,E是被该量化器加到该第五信号的一量化噪声,C是被校正器加到该第二信号的一校正误差,D是被该脉冲宽度逻辑电路加到该第三信号的一失真。
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