CN103296983B - 具有改进的线性的级联d类放大器 - Google Patents

Abstract

一种放大器包括第一级和第二级。第一级包括：用于接收模拟输入信号的输入节点、用于将模拟输入信号转换成数字输入信号的模拟数字转换器、以及用于响应于接收基于数字输入信号的数字脉冲宽度调制信号，输出第一模拟中间输出信号。第二级被配置成接收第一级的脉冲宽度调制量化误差，通过增益因数调节(scale)第一级的脉冲宽度调制量化误差，以生成第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差，以及基于第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差输出第二模拟中间输出信号。求和电路结合第一和第二模拟中间输出信号以生成放大输出信号。本发明还提供了一种具有改进的线性的级联D类放大器。

Description

具有改进的线性的级联D类放大器

技术领域

所公开的系统和方法涉及开关放大器。更特别地，所公开的系统和方法涉及D类放大器(ClassDamplifier)。

背景技术

放大器基于特定操作特性被分类。例如，A类放大器传导在整个信号波的周期的信号电流，即，具有360度传导。B类放大器确切地传导在电流波形的一半周期信号的电流，即，180度传导。AB类放大器是通过偏压来避免交叉失真的B类放大器，并且C类放大器具有多于180度传导和谐振加载。

D类放大器具有零度传导并且利用开关功率级晶体管以防止放大器进入有源区。这些放大器通常包括在音频系统中，诸如，家庭影院系统、移动电话、以及扬声器。然而，传统D类放大器具有有限的线性并且要求很难设计的高精度模拟组件和模拟控制回路。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种放大器，包括：第一级，包括：输入节点，被连接以接收模拟输入信号，模拟数字转换器，被配置成将所述模拟输入信号转换成数字输入信号，以及第一开关电路，被配置成响应于接收基于所述数字输入信号的数字脉冲宽度调制信号，输出第一模拟中间输出信号；第二级，连接至所述第一级，所述第二级被配置成：接收所述第一级的脉冲宽度调制量化误差，通过增益因数调节所述第一级的脉冲宽度调制量化误差，以生成所述第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差，以及基于所述第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差输出第二模拟中间输出信号；以及求和电路，被配置成结合所述第一模拟中间输出信号和所述第二模拟中间输出信号以生成放大输出信号。

在该放大器中，进一步包括：第三级，连接至所述第二级，所述第三级被配置成：从所述第二级提取脉冲宽度调制量化误差，通过所述增益因数调节所述第二级的所述脉冲宽度调制量化误差，以及将第三模拟中间输出信号输出到所述求和电路。

在该放大器中，所述求和电路被配置成结合所述第一模拟中间输出信号、所述第二模拟中间输出信号和所述第三模拟中间输出信号，以生成所述放大输出信号。

在该放大器中，所述第一级包括：数字滤波器，被配置成过滤从所述模拟数字转换器输出的所述数字输入信号；以及数字脉冲宽度调制生成电路，被配置成响应于接收从所述数字滤波器接收的过滤后的数字输入信号，生成所述数字脉冲宽度调制信号。

在该放大器中，所述第二级包括：数字脉冲宽度调制发生电路，被配置成响应于从增益电路接收所述第一级的调节后的脉冲宽度量化误差，生成第二数字脉冲宽度调制信号；以及第二开关电路，被配置成响应于接收所述第二数字脉冲宽度调制信号，输出所述第二模拟中间输出信号。

在该放大器中，所述第一开关电路包括：第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

在该放大器中，所述第二开关电路包括：第三晶体管，具有连接至所述第一电源节点的源极、连接至第三节点的栅极、以及连接至第四节点的漏极，所述第三节点被连接成接收所述第二数字脉冲宽度调制信号，所述第四节点用于输出所述第二模拟中间输出信号；以及第四晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第三节点的栅极、以及连接至所述第四节点的漏极。

在该放大器中，所述第一开关电路包括：第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

在该放大器中，模拟滤波器设置在所述第一级的反馈回路中，使得所述模拟滤波器连接至所述第一开关电路的输出端和所述输入节点。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：在第一级的输入节点接收模拟输入信号；将所述模拟输入信号转换成数字输入信号；基于所述数字输入信号生成第一数字脉冲宽度调制信号；在第二级接收通过生成所述第一数字脉冲宽度调制信号引入的第一量化误差；通过增益因数调节所述第一量化误差；基于调节所述第一量化误差，生成第二数字脉冲宽度调制信号；从所述第一级输出第一模拟中间输出信号，并且从所述第二级输出第二模拟中间输出信号；以及结合所述第一模拟中间输出信号和所述第二模拟中间输出信号以提供放大输出信号。

在该方法中，进一步包括：过滤所述数字输入信号以生成过滤后的数字输入信号，其中，响应于所述过滤后的数字输入信号生成所述第一数字脉冲宽度调制信号。

在该方法中，进一步包括：在第三级接收通过生成所述第二数字脉冲宽度调制信号引入的第二量化误差；通过所述增益因数调节所述第二量化误差；以及从所述第三级输出第三模拟中间输出信号，其中，所述第一模拟中间输出信号、所述第二模拟中间输出信号和所述第三模拟中间输出信号被结合以提供所述放大输出信号。

根据本发明的又一方面，提供了一种D类放大器，包括：第一级，所述第一级包括：输入节点，被连接以接收模拟输入信号，模拟数字转换器，被配置成将所述模拟输入信号转换成数字输入信号，以及第一开关电路，被配置成响应于接收基于所述数字输入信号的数字脉冲宽度调制信号，输出第一模拟中间输出信号；多个级联级，连接至所述第一级，所述级联级中的每个均被配置成：接收与所述级直接相连接的先前级的脉冲宽度调制量化误差，通过增益因数调节所述脉冲宽度调制量化误差，以生成所述先前级的调节后的脉冲宽度调制量化误差，以及基于所述先前级的所述调节后的脉冲宽度量化误差，输出相应模拟中间输出信号；以及求和电路，被配置成结合所述模拟中间输出信号以生成放大输出信号。

在该D类放大器中，所述第一级包括：数字滤波器，被配置成过滤从所述模拟数字转换器输出的所述数字输入信号；以及数字脉冲宽度调制生成电路，被配置成响应于接收从所述数字滤波器接收的过滤后的数字输入信号，生成所述数字脉冲宽度调制信号。

在该D类放大器中，所述多个级联级中的至少一个包括：数字脉冲宽度调制发生电路，被配置成响应于从增益电路接收所述第一级的所述调节后的脉冲宽度量化误差，生成第二数字脉冲宽度调制信号；以及第二开关电路，被配置成响应于接收所述第二数字脉冲宽度调制信号输出所述第二模拟中间输出信号。

在该D类放大器中，所述第一开关电路包括：第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

在该D类放大器中，所述第二开关电路包括：第三晶体管，具有连接至所述第一电源节点的源极、连接至第三节点的栅极、以及连接至第四节点的漏极，所述第三节点被连接成接收所述第二数字脉冲宽度调制信号，所述第四节点用于输出所述第二模拟中间输出信号；以及第四晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第三节点的栅极、以及连接至所述第四节点的漏极。

在该D类放大器中，所述第一开关电路包括：第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

在该D类放大器中，所述多个级联级中的每个都包括：数字脉冲宽度调制发生电路，被配置成响应于接收与所述级直接相连接的先前级的调节后的脉冲宽度量化误差，生成相应数字脉冲宽度调制信号，以及开关电路，被配置成响应于接收所述相应数字脉冲宽度调制信号，输出所述相应模拟中间输出信号。

在该D类放大器中，模拟滤波器设置在所述第一级的反馈回路中，使得所述模拟滤波器连接至所述第一开关电路的输出端和所述输入节点。

附图说明

图1是改进的多级D类放大器的拓扑的一个实例。

图2是根据图1所示的多级放大器拓扑的二级D类放大器的一个实例。

图3是根据图1所示的改进的D类放大器的放大信号的方法的一个实例。

具体实施方式

这些示例性实施例的描述想要结合附图阅读，其将被认为是整个编写的说明书的一部分。

在此公开的改进的D类放大器有利地利用多个级联脉冲宽度调制级，其可以独立地加权以改进线性并且实现放大器的高有效分辨率。另外，大量信号处理被数字地执行以改进准确度并且限制引入正被放大的信号的误差量。例如，在此公开的改进的放大器从由数字域中的脉冲宽度调制(“PWM”)转换引入的在先级提取误差，并且通过数字和模拟增益调节减少放大系统中的全部误差。

图1示出包括第一级102和数量为n个的PWM级104-1、104-n(共同称为“PWM级104”)的改进的D类放大器100的拓扑的一个实例。在求和框106，级102、104中的每个的模拟输出y1(z)、y2(z)、yn(z)在模拟域中被合计在一起，在来自每个PWM级104的输出通过增益减少级108并且在中间求和级110被总计在一起之后，其结合来自每级102、104的输出y1(z)、y2(z)、yn(z)以产生放大器100的输出y(z)。

级102在模拟数字转换器(“ADC”)112的输入处接收模拟输入信号x(z)。当ADC将模拟输入信号x(z)转换成数字信号时，量化误差q(z)由ADC112引入级102。ADC112输出模拟输入信号的数字版本输出到具有传递函数H(z)的数字滤波器114。过滤后的数字信号被输出到数字PWM生成框116-1，其将PWM量化误差p1(z)引入到放大器100的级102中。数字PWM生成框116的输出被输出到PWM开关框118-1，其可以包括一对开关MOSFET晶体管，如本领域技术人员将理解的。PWM开关框118-1的开关MOSFET晶体管将模拟中间输出信号y1(z)输出到求和框106以及具有传递函数B(z)的模拟滤波器120，其将过滤后的反馈信号输出到ADC112。

PWM级104-1在中间求和电路126-1处从节点122接收数字滤波器114的输出并且从级102的节点124接收PWM生成框116-1的输出。中间求和电路126-1将包括级102的量化误差/噪声的混合信号输出到具有增益因数K的增益电路128-1。由级102的PWM生成框116的传递函数PTF1(z)修改的增益电路128-1的输出在节点130处被接收。在具有传递函数PTF2(z)的数字PWM生成框116-2处接收节点130处的数字信号。数字PWM生成框116-2的输出驱动级104-1的PWM开关框118-2。PWM开关级118-2将模拟中间输出信号y2(z)输出到中间求和级110。

第n个PWM级104-n包括中间求和电路126-n，其从用于描绘由在先级引入的PWM量化误差的先前级接收一对数字信号。在第n级被示出为第三级的图1中所示的实例中，求和电路126-n从节点130接收数字信号并且将数字信号从数字PWM生成电路116-2输出到节点132。求和电路126-n将合计的数字信号输出到具有增益值K的增益电路128-n。虽然增益级128-1、128-n的值被示出为等于K，即，相同的，但是本领域技术人员将理解，不同级104的增益电路128可以被独立地加权，即，K的值可以从一级104到另一级104不同。从增益电路128-n输出的信号基于或根据先前级的传递函数PTF(N-1)(z)被修改，其在该实例中为第二级。然后，在数字PWM生成框116-n处接收该信号，其将PWM数字量化误差pn(z)注入到系统100中。

从数字PWM生成框116-n输出的信号驱动级104-n的PWM开关框118-n。PWM开关级118-n将模拟中间输出信号yn(z)输出到具有增益1/K的模拟增益减少级108。如上所述，模拟增益减少级108将信号输出到中间求和级110，其中，从模拟增益减少级108输出的信号与从PWM开关框118-2输出的信号y2(z)结合。中间求和级110的输出通过另一个增益减少级108并且与级102的模拟中间输出信号y1(z)结合。求和框106输出最后输出信号y(z)。

系统100的输出信号y(z)可以在数学上如下表达为：

$y\left(z\right)=y1\left(z\right)+\frac{y2\left(z\right)}{k}+\·\·\·+\frac{\mathrm{yn}\left(z\right)}{k^n}$

Eq.(1)

其中，

$y1\left(z\right)=\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}x\left(z\right)+\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}q\left(z\right)+\frac{1}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}p1\left(z\right)$

Eq.(2)

y2(z)＝-kp1(z)PTF1(z)+p2(z)PTF2(z)

Eq.(3)

yn(z)＝-kp(n-1)PTFn(z)+pn(z)PTFn(z)

Eq.(4)

如等式2-4中使用的，第一级的传递函数PTF1(z)等于将等式2-4代入等式1得到：

$y\left(z\right)=\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}x\left(z\right)+\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}q\left(z\right)+\frac{\mathrm{pn}\left(z\right)\mathrm{PTFn}\left(z\right)}{K^{n-1}}$

Eq(5).

本领域技术人员查看等式5将理解，传递函数PTF(Z)可以被选择为在光谱上成形PWM量化误差pn(Z)。例如，高通滤波器可以被选择为将PWM量化误差在光谱上成形为在感兴趣的频带之外的高频率，其例如可以是音频带。

图2示出根据图1中所示的功能图的二级D类放大器200的实现。如图2所示，放大器200包括第一级102和第二级104。第一级包括ADC112，其从具有传递函数B(Z)的模拟滤波器120接收输入信号x(Z)和反馈信号。ADC112将量化误差q(Z)注入正被放大器200放大的信号并且将数字信号输出到数字滤波器114-1。过滤后的数字信号从数字滤波器114-1被输出到节点112，其连接至数字PWM生成框116-1和中间求和框126-1。

数字PWM生成框116-1将PWM驱动信号输出到节点124，其连接至PWM开关框118-1的晶体管134-1和136-1的栅极。晶体管134-1可以是PMOS晶体管，其源极连接至高电压供应节点(其可以被设置在VDD)，并且其漏极连接至节点138处的晶体管136-1的漏极。晶体管136-1可以是NMOS晶体管，其源极连接至设置在VSS或地的低电压供应节点。晶体管134和136的栅极连接在一起并且在节点124处。数字PWM开关框118-1的输出(来自节点138的信号y1(z))通过具有传递函数B(z)的模拟滤波器被反馈到ADC框112，并且被输出到用作求和电路106的一部分的电感器140-1。

中间求和框126-1接收来自级102的节点122和124的信号并且将信号输出到增益电路128-1。增益电路128-1使从中间求和框126-1接收的信号的增益增加增益因数k。增益电路128-1的输出被提供给中间求和框126-2，其还从具有传递函数H2(z)的数字滤波器114-2接收过滤后的反馈信号。中间求和电路126-2将信号输出到节点142，其连接至数字PWM生成框116-2的输入和中间求和框126-3。中间求和电路126-3将量化误差p2(z)注入到正被放大器200放大的信号中并且输出信号到节点132。

节点132连接至中间求和框126-3的输入端和PWM开关框118-2的输入端。中间求和框126-3从节点142和132接收信号并且输出混合信号到数字滤波器114-2，滤波器114-2将过滤后的数字反馈信号输出到求和框126-2。PWM开关框118-2包括PMOS晶体管134-2和NMOS晶体管136-2。PMOS晶体管134-2使其源极连接至设置在VDD的高电压供应节点并且使其漏极连接至节点144处的晶体管136-2的漏极。晶体管136-2的源极连接至设置在VSS或地的低电压供应节点。晶体管134-2和136-2的栅极连接在一起并且连接至节点132。输出信号y2(z)从PWM开关框118-2的输出节点144被输出到电感器140-2，其用作求和框106的一部分。电感器140-1和140-2均连接至节点146，其输出输出信号y(z)。电容器148可以连接至节点146和地或VSS。

对于图2中所示的实例，输出信号y(z)可以使用等式5在以下表示为：

$y\left(z\right)=\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}x\left(z\right)+\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}q\left(z\right)+\frac{p2\left(z\right)(1-H2\left(z\right))}{K}$

Eq.(6)

如果H2(z)＝z^-1(2-z^-1)，则输出信号y(Z)可以如下表示为：

$y\left(z\right)=\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}x\left(z\right)+\frac{H\left(z\right)}{1+H\left(z\right)B\left(z\right)}q\left(z\right)+\frac{p2\left(z\right){(1-z^{-1})}^2}{K}$

Eq.(7)

等式7中的最右项的分子有效地低通过滤通过数字PWM发生器116-2注入的错误，然后其除以分母K。从而，K因数最小化所注入的误差P2(z)，其改进了放大器200的线性。

参考图3描述改进的放大器100的操作，其是放大方法300的流程图。在框302，在第一级102接收模拟输入信号x(z)。如上所述，在ADC112的输入端接收输入信号x(z)。在框304，模拟输入信号通过ADC112被转换成数字形式。

在框306，数字输入信号通过数字滤波器114过滤。数字滤波器114可以是低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、或者用于特殊应用的任何其他滤波器，如本领域中技术人员将理解的。过滤后的数字输入信号从数字滤波器114输出。

在框308，在数字PWM生成框116-1接收过滤后的数字输入信号，其基于过滤后的数字输入信号生成数字PWM信号。数字PWM生成框116-1引入如上所述的PWM量化误差，。

在框310，提取级102的PWM量化误差。在数字域中的PWM量化误差/噪声的提取通过在中间求和电路126-1处将数字PWM生成框116-1的输入和输出信号合计在一起实现。在多于两个级102、104被实现的实施例中，在框308中，每级的PWM量化误差都可以被提取。

在框312，所提取的数字PWM量化通过增益因数K调节。所提取的PWM量化误差的调节可以通过增益级被执行，例如运算放大器或者其他增益电路。

在框314，调节后的PWM量化误差可以通过使调节后的PWM量化误差信号通过数字滤波器被过滤。数字滤波器可以是低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、或者被选择以实现期望过滤的其他类型滤波器。

在框316，驱动PWM开关电路。例如，在级102中的PWM开关电路118-1从数字PWM信号发生器116-1接收数字PWM信号。如图2所示，PWM开关电路118-1包括一对晶体管134-1、136-1，每个都使各自的栅极被连接以从数字PWM生成框116-1接收PWM信号。

每个附加PWM级104中的PWM开关电路118都从数字PWM信号发生器116-2，...，116-n接收信号。例如，级104中的每个数字PWM发生器116的输出端连接至在第一和第二电源电压节点之间串联设置的一对晶体管134、136的栅极。

在框318，PWM开关电路118响应于从数字PWM生成电路116接收的信号输出中间输出信号。例如，第一中间输出信号y1(z)从级102被输出，并且附加中间输出信号y2(z)，...，yn(z)从级104-1，...，104-(n-1)中的每个PWM开关电路118被输出。中间输出信号响应于每个相应PWM开关电路118中的晶体管134和136基于从数字PWM生成框116接收的数字PWM信号选择性地导通和断开被生成。导通和断开的晶体管134和136选择性地将PWM开关电路118的输出节点连接至第一或第二电压供应节点中的一个，其可以被设置在VDD或VSS。

在框220，中间输出信号被结合为单个输出信号。在一些实施例中，诸如图2中所示的实施例，中间输出信号通过电感器140-1、140-2被合计在一起。在框222，从放大器输出放大的输出信号。

如上所述，可以独立地加权的级联PWM级的使用有利地改进了D类放大器的线性。另外，在数字域执行大量信号处理改进了准确性，并且限制引入正在扩大的信号的误差量。

在一些实施例中，放大器包括第一级和第二级。第一级包括用于接收模拟输入信号的输入节点、用于将模拟输入信号转换成数字输入信号的模拟数字转换器、以及用于响应于接收基于数字输入信号的数字脉冲宽度调制信号输出第一模拟中间输出信号的第一开关电路。第二级被配置成接收第一级的脉冲宽度调制量化误差，通过增益因数调节(scale)第一级的脉冲宽度调制量化误差，以产生第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差，并且基于第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差输出第二模拟中间输出信号。求和电路结合第一和第二模拟中间输出信号以生成放大输出信号。

在一些实施例中，一种方法包括：在第一级的输入节点处接收模拟输入信号，将模拟输入信号转换成数字输入信号，并且基于数字输入信号生成第一数字脉冲宽度调制信号。由生成第一数字脉冲宽度调制信号引入的第一量化误差在第二级被接收。第一量化误差通过增益因数被调节。第二数字脉冲宽度调制信号基于调节后的第一量化误差生成。第一模拟中间输出信号从第一级输出并且第二模拟中间输出信号从第二级输出。第一和第二模拟中间输出信号被结合以提供放大输出信号。

在一些实施例中，D类放大器包括第一级和连接至第一级的多个级联级。第一级包括：输入节点，被连接以接收模拟输入信号；模拟数字转换器，被配置成将模拟输入信号转换成数字输入信号；以及第一开关电路，被配置成响应于接收基于数字输入信号的数字脉冲宽度调制信号，输出第一模拟中间输出信号。每个级联级均被配置成接收该级直接连接到的先前级的脉冲宽度调制量化误差，通过增益因数调节脉冲宽度调制量化误差以产生先前级的调节后的脉冲宽度量化误差，并且基于先前级的调节后的脉冲宽度调制量化误差输出相应模拟中间输出信号。求和电路被配置成结合模拟中间输出信号以生成放大输出信号。

虽然根据示例性实施例描述了本发明，但是其并不限于此。而是，所附权利要求应该被广泛地解释，以包括本发明的其他改变和实施例，其可以在不脱离本发明的等价物的范围和精神的情况下由本领域技术人员作出。

Claims (20)

1.一种放大器，包括：

第一级，包括：

输入节点，被连接以接收模拟输入信号，

模拟数字转换器，被配置成将所述模拟输入信号转换成数字输入信号，以及

第一开关电路，被配置成响应于接收基于所述数字输入信号的数字脉冲宽度调制信号，输出第一模拟中间输出信号；

第二级，连接至所述第一级，所述第二级被配置成：

接收所述第一级的脉冲宽度调制量化误差，

通过增益因数调节所述第一级的脉冲宽度调制量化误差，以生成所述第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差，以及

基于所述第一级的调节后的脉冲宽度调制量化误差输出第二模拟中间输出信号；以及

求和电路，被配置成结合所述第一模拟中间输出信号和所述第二模拟中间输出信号以生成放大输出信号。

2.根据权利要求1所述的放大器，进一步包括：第三级，连接至所述第二级，所述第三级被配置成：

从所述第二级提取脉冲宽度调制量化误差，

通过所述增益因数调节所述第二级的所述脉冲宽度调制量化误差，以及

将第三模拟中间输出信号输出到所述求和电路。

3.根据权利要求2所述的放大器，其中，所述求和电路被配置成结合所述第一模拟中间输出信号、所述第二模拟中间输出信号和所述第三模拟中间输出信号，以生成所述放大输出信号。

4.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述第一级包括：

数字滤波器，被配置成过滤从所述模拟数字转换器输出的所述数字输入信号；以及

数字脉冲宽度调制生成电路，被配置成响应于接收从所述数字滤波器接收的过滤后的数字输入信号，生成所述数字脉冲宽度调制信号。

5.根据权利要求4所述的放大器，其中，所述第二级包括：

数字脉冲宽度调制发生电路，被配置成响应于从增益电路接收所述第一级的调节后的脉冲宽度量化误差，生成第二数字脉冲宽度调制信号；以及

第二开关电路，被配置成响应于接收所述第二数字脉冲宽度调制信号，输出所述第二模拟中间输出信号。

6.根据权利要求5所述的放大器，其中，所述第一开关电路包括：

第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及

第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

7.根据权利要求6所述的放大器，其中，所述第二开关电路包括：

第三晶体管，具有连接至所述第一电源节点的源极、连接至第三节点的栅极、以及连接至第四节点的漏极，所述第三节点被连接成接收所述第二数字脉冲宽度调制信号，所述第四节点用于输出所述第二模拟中间输出信号；以及

第四晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第三节点的栅极、以及连接至所述第四节点的漏极。

8.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述第一开关电路包括：

第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及

第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

9.根据权利要求1所述的放大器，其中，模拟滤波器设置在所述第一级的反馈回路中，使得所述模拟滤波器连接至所述第一开关电路的输出端和所述输入节点。

10.一种放大器的放大信号的方法，包括：

在第一级的输入节点接收模拟输入信号；

将所述模拟输入信号转换成数字输入信号；

基于所述数字输入信号生成第一数字脉冲宽度调制信号；

在第二级接收通过生成所述第一数字脉冲宽度调制信号引入的第一量化误差；

通过增益因数调节所述第一量化误差；

基于调节所述第一量化误差，生成第二数字脉冲宽度调制信号；

从所述第一级输出第一模拟中间输出信号，并且从所述第二级输出第二模拟中间输出信号；以及

结合所述第一模拟中间输出信号和所述第二模拟中间输出信号以提供放大输出信号。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：过滤所述数字输入信号以生成过滤后的数字输入信号，其中，响应于所述过滤后的数字输入信号生成所述第一数字脉冲宽度调制信号。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

在第三级接收通过生成所述第二数字脉冲宽度调制信号引入的第二量化误差；

通过所述增益因数调节所述第二量化误差；以及

从所述第三级输出第三模拟中间输出信号，

其中，所述第一模拟中间输出信号、所述第二模拟中间输出信号和所述第三模拟中间输出信号被结合以提供所述放大输出信号。

13.一种D类放大器，包括：

第一级，所述第一级包括：

输入节点，被连接以接收模拟输入信号，

模拟数字转换器，被配置成将所述模拟输入信号转换成数字输入信号，以及

第一开关电路，被配置成响应于接收基于所述数字输入信号的数字脉冲宽度调制信号，输出第一模拟中间输出信号；

多个级联级，连接至所述第一级，所述级联级中的每个均被配置成：

接收与所述级直接相连接的先前级的脉冲宽度调制量化误差，

通过增益因数调节所述脉冲宽度调制量化误差，以生成所述先前级的调节后的脉冲宽度调制量化误差，以及

基于所述先前级的所述调节后的脉冲宽度量化误差，输出相应模拟中间输出信号；以及

求和电路，被配置成结合所述模拟中间输出信号以生成放大输出信号。

14.根据权利要求13所述的D类放大器，其中，所述第一级包括：

数字滤波器，被配置成过滤从所述模拟数字转换器输出的所述数字输入信号；以及

数字脉冲宽度调制生成电路，被配置成响应于接收从所述数字滤波器接收的过滤后的数字输入信号，生成所述数字脉冲宽度调制信号。

15.根据权利要求14所述的D类放大器，其中，所述多个级联级中的至少一个包括：

数字脉冲宽度调制发生电路，被配置成响应于从增益电路接收所述第一级的所述调节后的脉冲宽度量化误差，生成第二数字脉冲宽度调制信号；以及

第二开关电路，被配置成响应于接收所述第二数字脉冲宽度调制信号输出第二模拟中间输出信号。

16.根据权利要求15所述的D类放大器，其中，所述第一开关电路包括：

第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及

第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

17.根据权利要求16所述的D类放大器，其中，所述第二开关电路包括：

第三晶体管，具有连接至所述第一电源节点的源极、连接至第三节点的栅极、以及连接至第四节点的漏极，所述第三节点被连接成接收所述第二数字脉冲宽度调制信号，所述第四节点用于输出所述第二模拟中间输出信号；以及

第四晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第三节点的栅极、以及连接至所述第四节点的漏极。

18.根据权利要求13所述的D类放大器，其中，所述第一开关电路包括：

第一晶体管，具有连接至第一电源节点的源极、连接至第一节点的栅极、以及连接至第二节点的漏极，所述第一节点被连接成基于所述数字输入信号接收所述数字脉冲宽度调制信号，所述第二节点用于输出所述第一模拟中间输出信号；以及

第二晶体管，具有连接至第二电源节点的源极、连接至所述第一节点的栅极、以及连接至所述第二节点的漏极。

19.根据权利要求13所述的D类放大器，其中，所述多个级联级中的每个都包括：

数字脉冲宽度调制发生电路，被配置成响应于接收与所述级直接相连接的先前级的调节后的脉冲宽度量化误差，生成相应数字脉冲宽度调制信号，以及

开关电路，被配置成响应于接收所述相应数字脉冲宽度调制信号，输出所述相应模拟中间输出信号。

20.根据权利要求13所述的D类放大器，其中，模拟滤波器设置在所述第一级的反馈回路中，使得所述模拟滤波器连接至所述第一开关电路的输出端和所述输入节点。