CN108989951B - 用于扬声器电流感测的地开关 - Google Patents

用于扬声器电流感测的地开关 Download PDF

Info

Publication number
CN108989951B
CN108989951B CN201810528456.3A CN201810528456A CN108989951B CN 108989951 B CN108989951 B CN 108989951B CN 201810528456 A CN201810528456 A CN 201810528456A CN 108989951 B CN108989951 B CN 108989951B
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
switches
resistor
sense
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810528456.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108989951A (zh
Inventor
M·查拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of CN108989951A publication Critical patent/CN108989951A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108989951B publication Critical patent/CN108989951B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2173—Class D power amplifiers; Switching amplifiers of the bridge type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3205—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion in field-effect transistor amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/181—Low frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
    • H03F3/183—Low frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/185—Low frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H03K17/6874—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor in a symmetrical configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/124—Sampling or signal conditioning arrangements specially adapted for A/D converters
    • H03M1/1245—Details of sampling arrangements or methods
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/001—Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/03—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/481—A resistor being used as sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2430/00—Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups

Abstract

本申请公开一种电路，其包括高侧晶体管对、低侧晶体管对、在第一感测节点处耦接到低侧晶体管中的一个晶体管的第一感测电阻器，以及在第二感测节点处耦接到低侧晶体管中的另一晶体管的第二感测电阻器。第一感测电阻器和第二感测电阻器在地节点处耦接在一起。该电路包括耦接到第一感测电阻器的第一开关网络、耦接到第二感测电阻器的第二开关网络、第一对开关，以及第二对开关，该第一对开关被配置为选择性地提供地节点的电势或第一感测节点的电势作为到第一开关网络的地电势，该第二对开关被配置为选择性地提供地节点的电势或第二感测节点的电势作为到第二开关网络的地电势。

Description

用于扬声器电流感测的地开关
相关申请
本申请要求于2017年5月31日提交的印度临时申请号201741019064的优先权，其通过引用合并于此。
技术领域
本申请涉及扬声器，并且更具体地涉及用于扬声器电流感测的地开关。
背景技术
扬声器由放大器驱动。扬声器包括放大器上的感性负载。因此，通过扬声器的电流和扬声器上的电压之间存在相位差。一些放大器是包含开关调节器的D类放大器。D类放大器的输出端子上的电压在放大器的再循环模式中变为负值。也就是说，对于从电源和地操作的扬声器放大器，扬声器的一个节点或另一个节点可能经历负电压。
扬声器节点上的负电压对测量扬声器电流的系统提出了问题。扬声器电流的测量可被用于评估扬声器温度和偏移。对于连接到放大器的输出端上的感测节点的开关，负电压会导致其复杂化。由于负电压，这种开关可能会经历漏电流，这进而导致精度、线性度和总谐波失真以及噪声问题。
发明内容
在一个示例中，一种电路包括：高侧晶体管对；耦接到高侧晶体管对的低侧晶体管对；在第一感测节点处耦接到低侧晶体管中的一个晶体管的第一感测电阻器；以及在第二感测节点处耦接到低侧晶体管中的另一个晶体管的第二感测电阻器。第一感测电阻器和第二感测电阻器在地节点处被耦接在一起。该电路还包括：耦接到第一感测电阻器的第一开关网络；耦接到第二感测电阻器的第二开关网络；第一对开关，其被配置为选择性地提供地节点的电势或第一感测节点的电势作为到第一开关网络的地电势；以及第二对开关，其被配置为选择性地提供地节点的电势或第二感测节点的电势作为到第二开关网络的地电势。
在另一个示例中，一种电路包括：耦接到电源节点的高侧晶体管对；耦接到高侧晶体管对的低侧晶体管对；在第一感测节点处耦接到低侧晶体管中的一个晶体管的第一感测电阻器；以及在第二感测节点处耦接到低侧晶体管中的另一个晶体管的第二感测电阻器。第一感测电阻器和第二感测电阻器在地节点处被耦接在一起。该电路还包括第一开关网络，该第一开关网络耦接到第二感测电阻器并包括第一电阻器、第二电阻器和第一多个开关。第一多个开关被配置为选择性地将第一电阻器耦接在第一感测节点和第一开关网络的第一输出节点之间以及地节点和第一开关网络的第二输出节点之间。该电路还包括第二开关网络，该第二开关网络耦接到第二感测电阻器并包括第三电阻器、第四电阻器和第二多个开关。第二多个开关被配置为选择性地将第三电阻器耦接在第二感测节点和第二开关网络的第三输出节点之间以及地节点和第二开关网络的第四输出节点之间。
在又一个示例中，一种装置包括：耦接到电源节点的高侧晶体管对；耦接到高侧晶体管对的低侧晶体管对；在第一感测节点处耦接到低侧晶体管中的一个晶体管的第一感测电阻器；在第二感测节点处耦接到低侧晶体管中的另一个晶体管的第二感测电阻器，其中第一感测电阻器和第二感测电阻器在地节点处耦接在一起；以及模数转换器(ADC)。该装置还包括：第一开关网络，其耦接到第一感测电阻器并且经由第一输出节点和第二输出节点耦接到ADC；第二开关网络，其耦接到第二感测电阻器并且经由第三输出节点和第四输出节点耦接到ADC；第一对开关，其被配置为使用来自ADC的符号位选择性地提供地节点的电势或第一感测节点的电势作为到第一开关网络的地电势；以及第二对开关，其被配置为使用来自ADC的符号位选择性地提供地节点的电势或第二感测节点的电势作为到第二开关网络的地电势。
附图说明
将参考附图对各种示例进行具体描述，在附图中：
图1示出根据说明性示例的系统，其包括耦接在电流感测电阻器和模数转换器之间的开关网络。
图2示出图1的开关网络的示例。
图3示出图2的开关网络中包含的各个开关的示例。
具体实施方式
图1示出包括用于驱动诸如扬声器90的感性负载的电路的系统100的示例。所公开的电路包括高侧晶体管对MN1和MN2、低侧晶体管对MN3和MN4以及第一感测电阻器RSENSE1和第二感测电阻器RSENSE2。RSENSE1在节点102(在本文中也被称为感测节点102)处耦接到低侧晶体管MN3。类似地，RSENSE2在节点112(在本文中也被称为感测节点112)处耦接到低侧晶体管MN4。RSENSE1和RSENSE2的相反端也在地节点120(在图1中指定为PGND)处耦接在一起。
系统100还包括第一开关网络114和第二开关网络124。第一开关网络114耦接到RSENSE1。第二开关网络124耦接到RSENSE2。包括SW1和SW2的第一对开关耦接到第一开关网络114。SW1耦接到感测节点102并且SW2耦接到地节点120。包括SW3和SW4的第二对开关耦接到第二开关网络124。SW3耦接到感测节点112并且SW4耦接到地节点120。第一对开关SW1和SW2被配置为选择性地提供地节点120的电势或感测节点102的电势作为到第一开关网络114的地电势(GND1)。类似地，第二对开关SW3和SW4被配置为选择性地提供地节点120的电势或感测节点112的电势作为到第二开关网络124的地电势(GND2)。
图1中所示的电路包括用于驱动或支持驱动扬声器90的电路(例如，放大器)。在示出的示例中，MN1-MN4是功率晶体管并且是n型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOS器件)。在其他实施例中，功率晶体管可以被实现为p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOS器件)。高侧晶体管MN1和MN2的漏极在电源节点110(PVDD)处耦接在一起。正电源电压可以被提供给电源节点110以操作放大器。MN3的漏极在节点140处耦接到MN1的源极，而MN4的漏极在节点145处耦接到MN2的源极。扬声器90(或其他类型的感性负载)可以耦接到节点140和145。如图所示，MN1-MN4的栅极分别由控制信号CTL1、CTL2、CTL3和CTL4控制，以导通和关断各个晶体管。时钟发生器160被包括在内，其向栅极驱动器165提供第一时钟(CLK1)。栅极驱动器包括缓冲器，以基于由CLK1指定的时序使控制信号CTL1、CTL2、CTL3和CTL4有效(assert)。时钟发生器160还生成用于控制第一开关网络114和第二开关网络124的时序的第二时钟CLK2。在一个实施例中，CLK2的频率是CLK1的频率的整数倍。例如，CLK1的频率可以是384KHz，而CLK2的频率可以是768KHz。在其他示例中，CLK2的频率不是CLK1的频率的整数倍。
晶体管MN1-MN4被配置为D类放大器，并且因此被控制为以下述三种配置之一操作：
(1)MN1和MN4导通，并且MN2和MN3关断，这导致电流从电源节点110流出、通过MN1、通过扬声器90并且通过MN4和RSENSE2流到地节点120；
(2)MN2和MN3导通，并且MN1和MN4关断，这导致电流从电源节点110流出、通过MN2、通过扬声器90以及通过MN3和RSENSE1流到地节点120；以及
(3)MN3和MN4导通，并且MN1和MN2关断，这导致电流在包括扬声器90、MN3和MN4以及地节点120的回路中沿一个方向或另一方向流动，该流动方向取决于电感器(由于其感应特性，其为一种储能元件)的充电。
在上述每个操作阶段期间，扬声器电流流过感测电阻器RSENSE1和RSENSE2中的一个或另一个。感测电阻器RSENSE1和RSENSE2包含足够低电阻的电阻器，以免对放大器施加很大的额外负载，但是电阻两端产生的电压是扬声器电流的函数。感测电阻器的电压通过相应的第一开关网络114和第二开关网络124被提供给模数转换器(ADC)125。ADC 125是多通道模数转换器，因此可以接收多个模拟输入，用于转换为模拟输入的数字表示。因此，ADC125能够将RSENSE1和RSENSE2两端的电压(其与通过扬声器90的电流成比例)转换成数字表示。第一开关网络114包括耦接到ADC 125的输出节点116和117。第二开关网络124包括耦接到ADC 125的输出节点128和129。
来自ADC 125的数字输出信号可以是并行或串行比特流，其对通过RSENSE1和/或RSENSE2的扬声器电流进行数字编码。然而，ADC 125的输出位之一是符号位126，该符号位126指示模拟输入电压是正还是负。在一个示例中，符号位是从ADC输出中导出的，并且没有明确可用作ADC的输出位。如上所述，在图1中所示的电路的各个操作阶段期间，节点140和/或节点145上的电压可以是负的。因此，感测节点102和感测节点112上的电压也可以是负的。来自ADC 125的符号位126指示感测电阻器RSENSE1和RSENSE2中的一个是否耦接到其感测节点102、112上的正电压或负电压。如果感测节点102上的电压是负的，则感测节点112上的电压是正的，反之亦然。也就是说，感测节点102和112上的电压不会同时为负。
第一开关网络114和第二开关网络124中的每一个包括多个开关和电阻器。图2提供了开关网络的实施方式的一个示例，其将在下面讨论。被包含作为第一开关网络114和第二开关网络124的一部分的开关和栅极驱动器具有地电势。根据所公开的实施例，提供给第一开关网络和第二开关网络的地电势是PGND或在对应感测节点102、112上的电势。如果感测节点102的电势为负(即低于PGND)，则感测节点102的电势被提供给第一开关网络114作为将由第一开关网络114的开关和栅极驱动器使用的地电势。如果感测节点102的电势为正(即高于PGND)，则PGND被提供作为将由第一开关网络114的开关和栅极驱动器使用的地电势。类似地，如果感测节点112的电势为负(即低于PGND)，则感测节点112的电势被提供给第二开关网络124作为将由第二开关网络124的开关和栅极驱动器使用的地电势。如果感测节点112的电势为正(即高于PGND)，则PGND被提供作为将由第二开关网络124的开关和栅极驱动器使用的地电势。如上所述，开关SW1和SW2被用于选择性地提供感测节点102的电势或PGND作为到第一开关网络114的地电势(在图1中被指定为GND1)。开关SW3和SW4被用于选择性地提供感测节点112的电势或PGND作为到第二开关网络124的地电势(在图1中被指定为GND2)。
来自ADC 125的符号位126被用于控制SW1和SW2的状态。如果符号位126例如是1(表示感测节点102上的电势为负)，则符号位致使SW1闭合并且SW2断开，从而提供感测节点102的电势作为到第一开关网络114的地电势GND1。然而，如果符号位126是0(表示感测节点102上的电势为正)，则符号位126致使SW1断开并且SW2闭合，从而提供PGND作为到第一开关网络114的地电势GND1。在其他实施例中，符号位的逻辑定义可以与上面描述的逻辑定义不同(例如，1表示感测节点102为正并且0表示感测节点102为负)。
如上所述，感测节点102和112的电势不会在同一时间为负，即当感测节点102具有负电势时，感测节点112具有正电势，并且当感测节点112具有负电势时，感测节点102具有正电势。反相器130被包含在图1的示例中，以反转符号位126产生反转符号位128。当符号位126为0时，反转符号位为1，反之亦然。如果符号位126是0(表示感测节点102上的电势为负)，则反转符号位128将是1(表示感测节点112上的电势为正)，由此致使感测节点102上的电势被提供为到第一开关网络114的GND1，并且PGND被提供为到第二开关网络124的GND2。如果符号位126是1(表示感测节点102上的电势为正)，则反转符号位128将是0(表示感测节点112上的电势为负)，由此致使PGND被提供为到第一开关网络114的GND1，并且感测节点102上的电势被提供为到第二开关网络124的GND2。
图2示出第一开关网络114的实施方式的一个示例。图2中所示的电路的上端示出了到感测节点102和PGND的连接。图1中的电路的下端包括用于第一开关网络114的第一输出节点116和第二输出节点117。开关网络114包括第一电阻器R1、第二电阻器R2和开关SW5-SW12。SW5将感测节点102耦接到R1，并且SW6将R1耦接到输出节点116。SW7将PGND耦接到R2，并且SW8将R2耦接到输出节点117。SW9将PGND耦接到R1，并且SW10将R1耦接到输出节点117。SW11将感测节点102耦接到R2，并且SW12将R2耦接到输出节点116。第二开关网络124可以具有相同或相似的架构以将感测节点112和PGND耦接到输出节点128和129。
在操作中，开关SW5-SW12中的一些开关同时闭合，并且开关SW5-SW12中的其余开关断开，反之亦然。例如，当CLK2为高电位时，SW5-SW8导通(闭合)，并且SW9-SW12关断(断开)。在该状态下，节点102通过SW5、R1和SW6耦接到输出节点116，并且PGND通过SW7、R2和SW8耦接到输出节点117。当CLK2为低电位时，SW5-SW8关断(断开)，并且SW9-SW12导通(闭合)。在该状态下，节点102通过SW11、R2和SW12耦接到输出节点116，并且PGND通过SW9、R1和SW10耦接到输出节点117。
通过以这种方式相互控制开关，R1和R2在耦接在节点102/PGND和输出节点116/118之间重复切换。因此，电阻器R1和R2中的任何失配(例如，由于失配变化或其他因素)趋于抵消，由此放宽了更加紧密地匹配R1与R2的需要。如上所述，CLK2被用于控制开关SW5-SW12的状态，并且在一些示例中CLK2具有为CLK1(其用于控制功率晶体管MN1-MN4的状态)的频率的整数倍的频率。
图3示出SW5的实施方式的一个示例。相同或类似的实施方式可以用于开关SW6-SW12中的任何开关。SW5包括耦接到晶体管304的缓冲器302。CLK2被用作到缓冲器302的输入信号，并且来自缓冲器302的输出信号控制晶体管304的栅极，从而使晶体管304导通和关断。在一种实施方式中，CLK2被反转用于一半的开关缓冲器，以如上所述断开和闭合开关SW5-SW12。在另一种实施方式中，用于开关SW5-SW12的一半缓冲器302是反相缓冲器，在这种情况下，所有开关SW5-SW12接收CLK2的相同极性。缓冲器302包括地节点GND1，其如上所述选择性地为PGND或感测节点102、112的电势。此外，晶体管304的体(背栅)连接被连接到GND1。
在整个说明书和权利要求书中使用了某些术语来指代特定的系统组件。如本领域技术人员将认识到的，不同组织可以通过不同的名称来指代组件。本文不打算区分名称不同但功能相同的组件。在本公开和权利要求书中，术语“包括”和“包含”以开放式方式使用，因此应解释为意指“包括但不限于...”。此外，术语“耦接”旨在表示间接或直接的有线或无线连接。因此，如果第一设备耦接到第二设备，则该连接可以是通过直接连接或通过经由其他设备和连接件的间接连接。“基于”的表述旨在表示“至少部分基于”。因此，如果X基于Y，则X可以是Y和任意数量的其他因素的函数。
以上讨论意在说明本发明的原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开内容，多种变化和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。意图将随附权利要求解释为包含所有这些变化和修改。

Claims (19)

1.一种电路，其包括：
高侧晶体管对，其耦接到电源节点；
低侧晶体管对，其耦接到所述高侧晶体管对；
第一感测电阻器，其在第一感测节点处耦接到所述低侧晶体管中的一个晶体管；
第二感测电阻器，其在第二感测节点处耦接到所述低侧晶体管中的另一晶体管，其中所述第一感测电阻器和所述第二感测电阻器在地节点处被耦接在一起；
第一开关网络，其耦接到所述第一感测电阻器；
第二开关网络，其耦接到所述第二感测电阻器；
第一对开关，其被配置为基于流过所述第一感测电阻器或所述第二感测电阻器之一的电流，选择性地提供所述地节点的电势或所述第一感测节点的电势作为到所述第一开关网络的地电势；以及
第二对开关，其被配置为基于流过所述第一感测电阻器或所述第二感测电阻器之一的电流，选择性地提供所述地节点的电势或所述第二感测节点的电势作为到所述第二开关网络的地电势。
2.根据权利要求1所述的电路，其进一步包括模数转换器，所述模数转换器被耦接至所述第一开关网络和所述第二开关网络并且被配置为生成通过所述第一感测电阻器和所述第二感测电阻器之中每一个的电流的数字表示。
3.根据权利要求2所述的电路，其中通过所述第一感测电阻器或所述第二感测电阻器之一的电流的所述数字表示的符号位被用于控制所述第一对开关。
4.根据权利要求3所述的电路，其中所述第一对开关被配置为使得所述符号位致使所述第一对开关中的一个开关断开而所述第一对开关中的另一个开关闭合。
5.根据权利要求3所述的电路，其进一步包括反相器，所述反相器耦接到所述模数转换器并且被配置为将所述符号位反转以生成反转符号位，其中所述反转符号位被用于控制所述第二对开关。
6.根据权利要求5所述的电路，其中所述第二对开关被配置为使得所述反转符号位致使所述第二对开关中的一个开关断开而所述第二对开关中的另一个开关闭合。
7.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一开关网络包括：
第一电阻器；
第二电阻器；和
第三多个开关，其耦接到所述第一电阻器和所述第二电阻器，其中所述第三多个开关被配置为选择性地将所述第一电阻器耦接在所述第一感测节点和所述第一开关网络的第一输出节点之间以及所述地节点和所述第一开关网络的第二输出节点之间。
8.根据权利要求7所述的电路，其进一步包括模数转换器，所述模数转换器被耦接至所述第一开关网络的所述第一输出节点和所述第二输出节点。
9.根据权利要求7所述的电路，其中所述第二开关网络包括：
第三电阻器；
第四电阻器；和
第四多个开关，其耦接到所述第三电阻器和所述第四电阻器，其中所述第四多个开关被配置为选择性地将所述第三电阻器耦接在所述第二感测节点和所述第二开关网络的第三输出节点之间以及所述地节点和所述第二开关网络的第四输出节点之间。
10.根据权利要求9所述的电路，进一步包括控制所述高侧晶体管对和所述低侧晶体管对的操作的第一时钟以及控制所述第三多个开关和所述第四多个开关的操作的第二时钟，其中所述第二时钟的频率是所述第一时钟的频率的整数倍。
11.一种电路，其包括：
高侧晶体管对，其耦接到电源节点；
低侧晶体管对，其耦接到所述高侧晶体管对；
第一感测电阻器，其在第一感测节点处耦接到所述低侧晶体管中的一个晶体管；
第二感测电阻器，其在第二感测节点处耦接到所述低侧晶体管中的另一个晶体管，其中所述第一感测电阻器和所述第二感测电阻器在地节点处被耦接在一起；
第一开关网络，其耦接到所述第一感测电阻器并且包括第一电阻器、第二电阻器和第一多个开关，其中所述第一多个开关被配置为选择性地将所述第一电阻器耦接在所述第一感测节点和所述第一开关网络的第一输出节点之间以及所述地节点和所述第一开关网络的第二输出节点之间；以及
第二开关网络，其耦接到所述第二感测电阻器并且包括第三电阻器、第四电阻器和第二多个开关，其中所述第二多个开关被配置为选择性地将所述第三电阻器耦接在所述第二感测节点和所述第二开关网络的第三输出节点之间以及所述地节点和所述第二开关网络的第四输出节点之间；
第三对开关，其被配置为基于流过所述第一感测电阻器或所述第二感测电阻器之一的电流，选择性地提供所述地节点的电势或所述第一感测节点的电势作为到所述第一开关网络的地电势；以及
第四对开关，其被配置为基于流过所述第一感测电阻器或所述第二感测电阻器之一的电流，选择性地提供所述地节点的电势或所述第二感测节点的电势作为到所述第二开关网络的地电势。
12.根据权利要求11所述的电路，其进一步包括模数转换器即ADC，所述ADC耦接到所述第一开关网络的第一输出节点和第二输出节点并且耦接到所述第二开关网络的第三输出节点和第四输出节点，其中所述ADC被配置为生成通过所述第一感测电阻器和所述第二感测电阻器中的每一个的电流的数字表示，并且其中通过所述第一感测电阻器或所述第二感测电阻器之一的电流的所述数字表示的符号位被用于控制所述第三对开关和所述第四对开关。
13.根据权利要求12所述的电路，其中所述符号位致使所述第三对开关中的一个开关断开而所述第三对开关中的另一个开关闭合。
14.根据权利要求12所述的电路，其进一步包括反相器，所述反相器耦接到所述模数转换器并且被配置为将所述符号位反转以生成反转符号位，其中所述反转符号位被用于控制所述第四对开关。
15.根据权利要求14所述的电路，其中所述反转符号位致使所述第四对开关中的一个开关断开而所述第四对开关中的另一个开关闭合。
16.一种驱动装置，其包括：
高侧晶体管对，其耦接到电源节点；
低侧晶体管对，其耦接到所述高侧晶体管对；
第一感测电阻器，其在第一感测节点处耦接到所述低侧晶体管中的一个晶体管；
第二感测电阻器，其在第二感测节点处耦接到所述低侧晶体管中的另一个晶体管，其中所述第一感测电阻器和所述第二感测电阻器在地节点处被耦接在一起；
模数转换器即ADC；
第一开关网络，其耦接到所述第一感测电阻器并且经由第一输出节点和第二输出节点耦接到所述ADC；
第二开关网络，其耦接到所述第二感测电阻器并且经由第三输出节点和第四输出节点耦接到所述ADC；
第一对开关，其被配置为使用来自所述ADC的符号位选择性地提供所述地节点的电势或所述第一感测节点的电势作为到所述第一开关网络的地电势；以及
第二对开关，其被配置为使用来自所述ADC的所述符号位选择性地提供所述地节点的电势或所述第二感测节点的电势作为到所述第二开关网络的地电势。
17.根据权利要求16所述的装置，其中：
所述第一对开关被配置为使得所述符号位致使所述第一对开关中的一个开关断开而所述第一对开关中的另一个开关闭合；以及
所述第二对开关被配置为使得所述符号位的反转致使所述第二对开关中的一个开关断开而所述第二对开关中的另一个开关闭合。
18.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一开关网络包括：
第一电阻器；
第二电阻器；和
第三多个开关，其耦接到所述第一电阻器和所述第二电阻器，其中所述第三多个开关被配置为选择性地将所述第一电阻器耦接在所述第一感测节点和所述第一开关网络的所述第一输出节点之间以及所述地节点和所述第一开关网络的所述第二输出节点之间。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述第二开关网络包括：
第三电阻器；
第四电阻器；和
第四多个开关，其耦接到所述第三电阻器和所述第四电阻器，其中所述第四多个开关被配置为选择性地将所述第三电阻器耦接在所述第二感测节点和所述第二开关网络的所述第三输出节点之间以及所述地节点和所述第二开关网络的所述第四输出节点之间。
CN201810528456.3A 2017-05-31 2018-05-29 用于扬声器电流感测的地开关 Active CN108989951B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201741019064 2017-05-31
IN201741019064 2017-05-31
US15/852,132 2017-12-22
US15/852,132 US10396779B2 (en) 2017-05-31 2017-12-22 Ground switching for speaker current sense

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108989951A CN108989951A (zh) 2018-12-11
CN108989951B true CN108989951B (zh) 2021-10-29

Family

ID=64458406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810528456.3A Active CN108989951B (zh) 2017-05-31 2018-05-29 用于扬声器电流感测的地开关

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10396779B2 (zh)
CN (1) CN108989951B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11698393B2 (en) * 2019-01-15 2023-07-11 Shanghai Awinic Technology Co., LTD Current detection circuit for loudspeaker
CN109546979B (zh) * 2019-01-15 2023-09-19 上海艾为电子技术股份有限公司 一种喇叭的电流检测电路
US11852691B2 (en) * 2021-08-24 2023-12-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Input/output (IO) module power supply with online load test capability
US11860599B2 (en) 2021-09-27 2024-01-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. High availability redundant power distribution system diagnostic operations
US11899445B2 (en) 2021-09-27 2024-02-13 Rockwell Automation Technologies, Inc. High availability redundant power distribution systems and methods
TWI809710B (zh) * 2022-02-14 2023-07-21 晶豪科技股份有限公司 應用於揚聲器的驅動電路以及用以產生揚聲器的電流取樣訊號的方法
US20240048907A1 (en) * 2022-08-04 2024-02-08 Barefoot Sound, Llc Method and apparatus for reducing reaction forces in loudspeakers

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1494762A (zh) * 2001-01-29 2004-05-05 ��к������ʽ���� 音频再生装置及方法
CN1540870A (zh) * 2003-04-24 2004-10-27 松下电器产业株式会社 比较电路和偏置补偿装置
CN101573865A (zh) * 2006-11-15 2009-11-04 模拟装置公司 用于对开关放大器的共模电压进行控制的装置及方法
US8143944B2 (en) * 2010-08-23 2012-03-27 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for sensing a current for varying impedance loads
CN103222189A (zh) * 2011-02-28 2013-07-24 唯听助听器公司 具有h桥输出级的助听器和驱动输出级的方法
CN104170257A (zh) * 2012-03-30 2014-11-26 德克萨斯仪器股份有限公司 基于源极跟随器的电压模式发送器
US8963634B2 (en) * 2012-02-28 2015-02-24 Qualcomm Incorporated Load current sensing
CN205883178U (zh) * 2015-12-21 2017-01-11 意法半导体股份有限公司 可编程增益放大器以及电子装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3495181A (en) * 1968-03-26 1970-02-10 Martin G Reiffin Transistor power amplifier with protective circuitry
US8954001B2 (en) * 2009-07-21 2015-02-10 Qualcomm Incorporated Power bridge circuit for bi-directional wireless power transmission
EP3035705B1 (en) * 2014-12-16 2018-02-07 Magneti Marelli S.p.A. Solid state relay circuit arrangement for audio signals and switching system
US9680432B2 (en) * 2015-03-13 2017-06-13 Yamaha Corporation Power amplifier and input signal adjusting method
US9960741B2 (en) * 2016-06-27 2018-05-01 Dialog Semiconductor (Uk) Limited High frequency common mode rejection technique for large dynamic common mode signals

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1494762A (zh) * 2001-01-29 2004-05-05 ��к������ʽ���� 音频再生装置及方法
CN1540870A (zh) * 2003-04-24 2004-10-27 松下电器产业株式会社 比较电路和偏置补偿装置
CN101573865A (zh) * 2006-11-15 2009-11-04 模拟装置公司 用于对开关放大器的共模电压进行控制的装置及方法
US8143944B2 (en) * 2010-08-23 2012-03-27 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for sensing a current for varying impedance loads
CN103222189A (zh) * 2011-02-28 2013-07-24 唯听助听器公司 具有h桥输出级的助听器和驱动输出级的方法
US8963634B2 (en) * 2012-02-28 2015-02-24 Qualcomm Incorporated Load current sensing
CN104170257A (zh) * 2012-03-30 2014-11-26 德克萨斯仪器股份有限公司 基于源极跟随器的电压模式发送器
CN205883178U (zh) * 2015-12-21 2017-01-11 意法半导体股份有限公司 可编程增益放大器以及电子装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A fully integrated Class-D amplifier in 40nm CMOS with dynamic cascode bias and load current sensing;Vincent Binet;《ESSCIRC 2014 - 40th European Solid State Circuits Conference (ESSCIRC)》;20141003;全文 *
基于MCU的D类音频功放动态控制外围电路的设计;鄢晓;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20160415;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108989951A (zh) 2018-12-11
US10396779B2 (en) 2019-08-27
US20180351547A1 (en) 2018-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108989951B (zh) 用于扬声器电流感测的地开关
JP5799786B2 (ja) オートゼロアンプ及び該アンプを使用した帰還増幅回路
US10826523B2 (en) Analog-to-digital converter, measurement arrangement and method for analog-to-digital conversion
US9594097B2 (en) DC decoupled current measurement
WO2010050515A1 (ja) 比較器及びアナログデジタル変換器
EP2804316A2 (en) Signal processing circuit, resolver digital converter, and multipath nested mirror amplifier
EP3664270B1 (en) Circuits and methods for secondary-side rectified voltage sensing in isolated switched-mode power converters
WO2011145152A1 (ja) デジタル－アナログ変換器及びデジタル－アナログ変換装置
CN109213248B (zh) 负电源控制电路以及电源装置
CN108377090B (zh) 开关电容电路及其操作方法、电流感测电路和集成电路
JP2007166444A (ja) 過電流検出回路及びスイッチング回路
CN103297056A (zh) D/a转换器
US8456343B2 (en) Switched capacitor type D/A converter
JPS58212222A (ja) フラッシュ形アナログ・ディジタル変換器
JP7106916B2 (ja) 演算増幅回路及びこれを使用した電流検出装置
US20050219102A1 (en) Analog switch circuit and sample-and-hold circuit including the same
EP1884856B1 (en) Voltage/current converter circuit and method for providing a ramp current
US8736478B2 (en) Digital-to-analog converter
JP2010199841A (ja) アナログスイッチ回路
US10425044B1 (en) Cancellation capacitor for aliasing and distortion improvement
JP5462604B2 (ja) スイッチトキャパシタ型積分器
CN113141164B (zh) 声频驱动电路及其方法
JP4606884B2 (ja) スイッチ制御回路
JP2007243656A (ja) Ａ／ｄ変換器
CN112014628A (zh) 高精度开关电容器mosfet电流测量技术

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant