CN109660917A - 一种高压数字音频功放系统 - Google Patents
一种高压数字音频功放系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109660917A CN109660917A CN201811597843.9A CN201811597843A CN109660917A CN 109660917 A CN109660917 A CN 109660917A CN 201811597843 A CN201811597843 A CN 201811597843A CN 109660917 A CN109660917 A CN 109660917A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- field
- effect tube
- power amplifier
- subsystem
- resistance
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高压数字音频功放系统,通过设置电流源调节模块,用于为第一子系统和第二子系统提供电流,以提高高压数字音频功放系统的输出功率,以使高压数字音频功放系统工作在较高的电压范围,进而提高高压数字音频功放系统的输出功率,并且通过接收控制信号,用于控制电流源调节模块处于不同的工作状态,以使第一子系统和第二子系统的电阻匹配,使第一子系统和第二子系统的增益相等,进而提高数字音频功放系统的电源抑制比,以消除喇叭上的杂音。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路技术领域,更具体地说,涉及一种高压数字音频功放系统。
背景技术
目前D类音频功率放大器由于其超过80%的效率而获得广泛的应用,特别是高效率对于移动设备至关重要,不仅能延长工作时间,还可以减少手机等手持设备的发热量。
在手机等应用领域,音量和音质会对用户体验产生重要影响,目前的趋势是音频功放输出更高的功率以获得更大的音量和较好的音质。
但是,目前数字音频功放系统无法实现高压输出。
发明内容
有鉴于此,为解决上述问题,本发明提供一种高压数字音频功放系统,技术方案如下:
一种高压数字音频功放系统,包括:第一子系统、第二子系统、第一反馈模块、第二反馈模块和电流源调节模块;
所述第一子系统包括:第一电流源模块和第一功放环路,所述第一电流源模块的输出端与所述第一功放环路的第一输入端连接,所述第一电流源模块的输入端作为所述第一子系统的信号输入端,用于接收PWMP信号,所述第一功放环路的输出端作为所述第一子系统的输出端;
所述第二子系统包括:第二电流源模块和第二功放环路,所述第二电流源模块的输出端与所述第二功放环路的第一输入端连接,所述第二电流源模块的输入端作为所述第二子系统的信号输入端,用于接收PWMN信号,所述第二功放环路的输出端作为所述第二子系统的输出端;
所述第一反馈模块的一端与所述第一功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第一功放环路的输出端连接;
所述第二反馈模块的一端与所述第二功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第二功放环路的输出端连接;
所述电流源调节模块的第一端与所述第一功放环路的第一输入端连接,第二端与所述第二功放环路的第一输入端连接,第三端与电源供压端连接,第四端与电压输入端连接,第五端用于接收控制信号,第六端接地连接;
其中,所述电流源调节模块用于为所述第一子系统和所述第二子系统提供电流,以提高所述高压数字音频功放系统的输出功率,且所述控制信号用于控制所述电流源调节模块处于不同的工作状态,以使所述第一子系统和所述第二子系统的电阻匹配;
所述控制信号、所述PWMP信号和所述PWMN信号的周期相同。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述第一反馈模块包括:第一电阻;
其中,所述第一电阻的一端与所述第一功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第一功放环路的输出端连接;
所述第二反馈模块包括:第二电阻;
其中,所述第二电阻的一端与所述第二功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第二功放环路的输出端连接。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述电流源调节模块包括:第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、运算放大器和第三电阻;
其中,所述运算放大器的反相输入端与所述电源供压端连接,所述运算放大器的同相输入端与所述第三电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述电压输入端连接;
所述第一场效应管的漏极与所述第三电阻的第一端连接;
所述第二场效应管的漏极分别与所述第四场效应管和所述第五场效应管的源极连接;
所述第三场效应管的漏极分别与所述第六场效应管和所述第七场效应管的源极连接;
所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极和所述第三场效应管的栅极均与所述运算放大器的输出端连接;
所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极和所述第三场效应管的源极均接地连接;
所述第四场效应管的漏极和所述第七场效应管的漏极均与所述第一功放环路的第一输入端连接;
所述第五场效应管的漏极和所述第六场效应管的漏极均与所述第二功放环路的第一输入端连接;
所述第四场效应管、所述第五场效应管、第六场效应管和所述第七场效应管的栅极均接收所述控制信号。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述第三电阻的阻值为所述第一电阻的阻值的两倍。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为N型场效应管。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管的宽长比相同。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述高压数字音频功放系统,还包括:共模电压产生模块;
所述第一功放环路的第二输入端和所述第二功放环路的第二输入端均与所述共模电压产生模块的输出端连接。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述共模电压产生模块包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻和电容;
所述第四电阻的第一端与所述电源供压端连接,所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端接地连接;
所述第六电阻的第一端与所述第四电阻的第二端连接,所述第六电阻的第二端与所述电容的第一端连接,所述电容的第二端接地连接;
所述第六电阻和所述电容的连接节点作为所述共模电压产生模块的输出端。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述第四电阻的阻值和所述第五电阻的阻值相同。
优选的,在上述高压数字音频功放系统中,所述共模电压产生模块的输出端电压为所述电源供压端的一半。
相较于现有技术,本发明实现的有益效果为:
本发明提供的一种高压数字音频功放系统通过设置电流源调节模块,首先用于为所述第一子系统和所述第二子系统提供电流,以提高所述高压数字音频功放系统的输出功率,以使所述高压数字音频功放系统工作在较高的电压范围,进而提高所述高压数字音频功放系统的输出功率。
其次通过接收所述控制信号,用于控制所述电流源调节模块处于不同的工作状态,以使所述第一子系统和所述第二子系统的电阻匹配,进而提高所述数字音频功放系统的电源抑制比,以消除喇叭上的杂音。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的高压数字音频功放系统的一种结构示意图;
图2为本发明实施例提供的高压数字音频功放系统的另一结构示意图;
图3为本发明实施例提供的电流源调节模块的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的共模电压产生模块的一种结构示意图;
图5为本发明实施例提供的第一电容充放电的一种波形示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1,图1为本发明实施例提供的高压数字音频功放系统的一种结构示意图,其作用是将数字模块处理后的PWM信号转换成模拟信号,所述高压数字音频功放系统包括:第一子系统、第二子系统、第一反馈模块13、第二反馈模块17和电流源调节模块14;
所述第一子系统包括:第一电流源模块11和第一功放环路12,所述第一电流源模块11的输出端与所述第一功放环路12的第一输入端Vip连接,所述第一电流源模块11的输入端作为所述第一子系统的信号输入端,用于接收PWMP信号,所述第一功放环路12的输出端作为所述第一子系统的输出端VOP;
所述第二子系统包括:第二电流源模块15和第二功放环路16,所述第二电流源模块15的输出端与所述第二功放环路16的第一输入端Vin连接,所述第二电流源模块15的输入端作为所述第二子系统的信号输入端,用于接收PWMN信号,所述第二功放环路16的输出端作为所述第二子系统的输出端VON;
所述第一反馈模块13的一端与所述第一功放环路12的第一输入端Vip连接,另一端与所述第一功放环路12的输出端连接;
所述第二反馈模块17的一端与所述第二功放环路16的第一输入端Vin连接,另一端与所述第二功放环路16的输出端连接;
所述电流源调节模块14的第一端与所述第一功放环路12的第一输入端Vip连接,第二端与所述第二功放环路16的第一输入端Vin连接,第三端与电源供压端VDD连接,第四端与电压输入端PVDD连接,第五端用于接收控制信号SW,第六端接地连接;
其中,所述电流源调节模块14用于为所述第一子系统和所述第二子系统提供电流,以提高所述高压数字音频功放系统的输出功率,且所述控制信号SW用于控制所述电流源调节模块14处于不同的工作状态,以使所述第一子系统和所述第二子系统的电阻匹配;
所述控制信号SW、所述PWMP信号和所述PWMN信号的周期相同。
通过上述描述可知,本发明提供的一种高压数字音频功放系统通过设置电流源调节模块,首先用于为所述第一子系统和所述第二子系统提供电流,以提高所述高压数字音频功放系统的输出功率,以使所述高压数字音频功放系统工作在较高的电压范围,进而提高所述高压数字音频功放系统的输出功率。
其次通过接收所述控制信号,用于控制所述电流源调节模块处于不同的工作状态,以使所述第一子系统和所述第二子系统的电阻匹配,进而提高所述数字音频功放系统的电源抑制比,以消除喇叭上的杂音。
进一步的,如图1所示,所述高压数字音频功放系统,还包括:共模电压产生模块18;
所述第一功放环路12的第二输入端和所述第二功放环路16的第二输入端均与所述共模电压产生模块18的输出端VREF连接。
在该实施例中,所述共模电压产生模块18用于产生共模电压信号,用于维持所述第一电流源模块11和所述第二电流源模块12的输出信号的稳定性。
其中,所述共模电压产生模块18的输出端电压为所述电源供压端VDD的一半。
进一步的,参考图2,图2为本发明实施例提供的高压数字音频功放系统的另一结构示意图,所述第一电流源模块11包括第一电流源IDAC1、第二电流源IDAC2、开关A和开关B。
第一电流源IDAC1的输入端与电源供压端VDD连接,第一电流源IDAC1的输出端与开关A的输入端连接,开关A的输出端与开关B的输入端连接,开关B的输出端通过第二电流源IDAC2接地连接,开关A和开关B的控制端作为所述第一电流源模块11的输入端,用于接收PWMP信号。
进一步的,如图2所示,所述第一功放环路12包括第一运算放大器21、功放环路驱动模块23、第一电容C1、场效应管P1和场效应管N1;
第一运算放大器21的反相输入端与所述第一电流源模块11的输出端连接,第一运算放大器21的同相输入端与共模电压产生模块18的输出端VREF连接,第一运算放大器21的输出端与所述功放环路驱动模块23的输入端连接,所述功放环路驱动模块23的第一输出端与所述场效应管P1的栅极连接,所述功放环路驱动模块23的第二输出端与所述场效应管N1的栅极连接。
所述场效应管P1的源极与电压输入端PVDD连接,所述场效应管P1的漏极与所述场效应管N1的漏极连接,所述场效应管N1的源极接地连接,所述场效应管P1和所述场效应管N1的连接节点作为所述第一功放环路的输出端VOP。
所述第一电容C1的第一端与所述第一运算放大器21的输出端连接,第二端与所述第一运算放大器21的反相输入端连接。
进一步的,如图2所示,所述第二电流源模块15包括第三电流源IDAC3、第四电流源IDAC4、开关C和开关D。
第三电流源IDAC3的输入端与电源供压端VDD连接,第三电流源IDAC3的输出端与开关C的输入端连接,开关C的输出端与开关D的输入端连接,开关D的输出端通过第四电流源IDAC4接地连接,开关C和开关D的控制端作为所述第二电流源模块15的输入端,用于接收PWMN信号。
进一步的,如图2所示,所述第二功放环路16包括第二运算放大器22、功放环路驱动模块24、第二电容C2、场效应管P2和场效应管N2;
第二运算放大器22的反相输入端与所述第二电流源模块16的输出端连接,第二运算放大器22的同相输入端与共模电压产生模块18的输出端VREF连接,第二运算放大器22的输出端与所述功放环路驱动模块24的输入端连接,所述功放环路驱动模块24的第一输出端与所述场效应管P2的栅极连接,所述功放环路驱动模块24的第二输出端与所述场效应管N2的栅极连接。
所述场效应管P2的源极与电压输入端PVDD连接,所述场效应管P2的漏极与所述场效应管N2的漏极连接,所述场效应管N2的源极接地连接,所述场效应管P2和所述场效应管N2的连接节点作为所述第二功放环路的输出端VON。
所述第二电容C2的第一端与所述第二运算放大器22的输出端连接,第二端与所述第二运算放大器22的反相输入端连接。
进一步的,如图2所示,所述第一反馈模块13包括:第一电阻Rfb1;
其中,所述第一电阻Rfb1的一端与所述第一功放环路12的第一输入端连接,另一端与所述第一功放环路12的输出端连接;
所述第二反馈模块16包括:第二电阻Rfb2;
其中,所述第二电阻Rfb2的一端与所述第二功放环路16的第一输入端连接,另一端与所述第二功放环路16的输出端连接。
进一步的,参考图3,图3为本发明实施例提供的电流源调节模块的结构示意图,所述电流源调节模块14包括:第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6、第七场效应管M7、运算放大器31和第三电阻R3;
其中,所述运算放大器31的反相输入端与所述电源供压端VDD连接,所述运算放大器31的同相输入端与所述第三电阻R3的第一端连接,所述第三电阻R3的第二端与所述电压输入端PVDD连接;
所述第一场效应管M1的漏极与所述第三电阻R3的第一端连接;
所述第二场效应管M2的漏极分别与所述第四场效应管M4和所述第五场效应管M5的源极连接;
所述第三场效应管M3的漏极分别与所述第六场效应管M6和所述第七场效应管M7的源极连接;
所述第一场效应管M1的栅极、所述第二场效应管M2的栅极和所述第三场效应管M3的栅极均与所述运算放大器31的输出端连接;
所述第一场效应管M1的源极、所述第二场效应管M2的源极和所述第三场效应管M3的源极均接地连接;
所述第四场效应管M4的漏极和所述第七场效应管M7的漏极均与所述第一功放环路12的第一输入端Vip连接;
所述第五场效应管M5的漏极和所述第六场效应管M6的漏极均与所述第二功放环路16的第一输入端Vin连接;
所述第四场效应管M4、所述第五场效应管M5、第六场效应管M6和所述第七场效应管M7的栅极均接收所述控制信号SW。
在该实施例中,所述控制信号SW包括:第一控制信号SW1和第二控制信号SW2;
所述第四场效应管M4的栅极和所述第六场效应管M6的栅极用于接收所述第一控制信号SW1;
所述第五场效应管M5的栅极和所述第六场效应管M6的栅极用于接收所述第二控制信号SW2;
需要说明的是,当所述第一控制信号SW1为高电平时,所述第二控制信号SW2为低电平;当所述第一控制信号SW1为低电平时,所述第二控制信号SW2为高电平。
也就是说,当所述第四场效应管M4和所述第六场效应管M6处于导通状态时,所述第五场效应管M5和所述第七场效应管M7处于关闭状态;
当所述第五场效应管M5和所述第七场效应管M7处于导通状态时,所述第四场效应管M4和所述第六场效应管M6处于关闭状态。
进一步的,所述第三电阻R3的阻值为所述第一电阻Rfb1的阻值的两倍。
所述第一场效应管M1、所述第二场效应管M2和所述第三场效应管M3均为N型场效应管。
所述第一场效应管M1、所述第二场效应管M2和所述第三场效应管M3的宽长比相同。
进一步的,参考图4,图4为本发明实施例提供的共模电压产生模块的一种结构示意图,所述共模电压产生模块18包括:第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和电容C;
所述第四电阻R4的第一端与所述电源供压端PVDD连接,所述第四电阻R4的第二端与所述第五电阻R5的第一端连接,所述第五电阻R5的第二端接地连接;
所述第六电阻R6的第一端与所述第四电阻R4的第二端连接,所述第六电阻R6的第二端与所述电容C的第一端连接,所述电容C的第二端接地连接;
所述第六电阻R6和所述电容C的连接节点作为所述共模电压产生模块18的输出端VREF。
进一步的,所述第四电阻R4的阻值和所述第五电阻R5的阻值相同。
基于上述提供的高压数字音频功放系统,当所述共模电压产生模块18的输出端电压VREF为所述电源供压端VDD的一半时,所述高压数字音频功放系统才可以正常工作。
由于第一子系统和第二子系统的工作原理相同,因此下面以第一子系统的工作原理进行阐述说明。
由于所述第一场效应管M1、所述第二场效应管M2和所述第三场效应管M3的宽长比相同,因此第二场效应管的电流I_M2和第三场效应管的电流I_M3相同。
如果不设置第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6和第七场效应管M7时,所述第二场效应管M2从第一功放环路12的第一输入端Vip抽取或灌入电流,第三场效应管M3从第二功放环路16的第一输入端Vin抽取或灌入电流,
以第二场效应管M2抽取电流为例进行说明。
即,当VOP=“1”时,第一子系统的输出端VOP通过第一电阻Rfb1和电流源调节模块14给第一电容C1充电,其充电的电流标记为IRfb1_1;
进而,通过图2和图3可知,
其中,ISNK1表示电流源调节模块14从第一功放环路12的第一输入端Vip抽取的电流。
进一步的,由于所述共模电压产生模块18的输出端电压VREF为所述电压供压端VDD的一半,因此会得出:
进而可得,
但是,在实际制作过程中,第二场效应管M2和第三场效应管M3不可避免的会因为制造工艺而存在偏差,也就导致第二场效应管M2的电流I_M2和第三场效应管M3的电流I_M3不完全相同,那么通过第二场效应管M2的通路从第一功放环路12抽取的电流和通过第三场效应管M3的通路从第二功放环路16抽取的电流并不相同,进而使得第一子系统和第二子系统的增益不一致,造成对电源波动干扰等抑制能力变差,即高压数字音频功放系统的电源抑制比PSRR性能下降。
其中,由于所述第三电阻R3的阻值为所述第一电阻Rfb1的阻值的两倍,即,
R3=2Rfb1
进一步的,通过图3所示的电路图可知,
其中,表示第二场效应管的误差因子,表示第三场效应管的误差因子。
为了解决上述问题,本发明实施例提供的电流源调节模块14通过在不同的PWM周期内切换使用第二场效应管M2和第三场效应管M3。
例如,当所述第一控制信号SW1为高电平,所述第二控制信号SW2为低电平时,所述第二场效应管M2通过所述第四场效应管M4连接到所述第一功放环路12的第一输入端Vip,所述第三场效应管M3通过所述第六场效应管M6连接到所述第二功放环路16的第一输入端Vin;
当所述第一控制信号SW1为低电平,所述第二控制信号SW2为高电平时,所述第二场效应管M2通过所述第五场效应管M5连接到所述第二功放环路16的第一输入端Vin,所述第三场效应管M3通过所述第七场效应管M7连接到所述第一功放环路12的第一输入端Vip。
也就是说,所述电流源调节模块14从第一功放环路12的第一输入端Vip和第二功放环路16的第一输入端Vin抽取的电流ISNK1和ISNK2均为进而使电流相同,解决了制造工艺失配等非理性因素导致的PSRR性能降低的问题。
其中,
由于第一子系统的输出端VOP通过第一电阻Rfb1和电流源调节模块给第一电容C1充电和放电的电流值相等,标定为IRfb1,因此可知,
整理可得,
并且,通过分析输入占空比和输出信号之间的关系,可以发现,参考图5,图5为本发明实施例提供的第一电容充放电的一种波形示意图,第一电容C1在一个PWMP周期内的充放电分为4个阶段。
在T1阶段:PWMP=“1”,为高电平,VOP=“1”,为高电平,第一电流源IDAC1给第一电容C1充电,第一子系统的输出端VOP通过第一电阻Rfb1和所述电流源调节模块14给第一电容C1充电,此时第一电容C1的电流为:
IC1_T1=IDAC+IRfb1
在T2阶段:PWMP=“1”,为高电平,VOP=“0”,为低电平,第一电流源IDAC1给第一电容C1充电,第一子系统的输出端VOP通过第一电阻Rfb1和所述电流源调节模块14给第一电容C1放电,此时第一电容C1的电流为:
IC1_T2=IDAC-IRfb1
在T3阶段:PWMP=“0”,为低电平,VOP=“0”,为低电平,第二电流源IDAC2给第一电容C1放电,第一子系统的输出端VOP通过第一电阻Rfb1和所述电流源调节模块14给第一电容C1放电,此时第一电容C1的电流为:
IC1_T3=-IDAC-IRfb1
在T4阶段:PWMP=“0”,为低电平,VOP=“1”,为高电平,第二电流源IDAC2给第一电容C1放电,第一子系统的输出端VOP通过第一电阻Rfb1和所述电流源调节模块14给第一电容C1充电,此时第一电容C1的电流为:
IC1_T4=-IDAC+IRfb1
由于第一子系统在正常工作过程中,第一电容C1的充放电平衡,即,
IC1_T1×t1+IC1_T2×t2=-IC1_T3×t3-IC1_T4×t4
其中,t1、t2、t3、t4分别为处于每个阶段的时间,IDAC为第一电流源IDAC1和第二电流源IDAC2的电流。
通过整理上述公式可得,
IDAC×(t1+t2)-IDAC×(t3+t4)=IRfb1×(t2+t3)-IRfb1×(t1+t4)
其中,t1+t2=DIN×T,t3+t4=(1-DIN)×T,t1+t4=DOUT×T,t2+t3=(1-DOUT)×T。
其中,DIN为PWMP的占空比,DOUT为VOP的占空比,T为PWMP和VOP的周期。
整理可得,
由此可知,
那么第一子系统的输出电压VOP为:
VOP=DOUT×PVDD
即,
通过上述公式可知,VOP是一个以为共模点,50%输入占空比DIN为中心的信号。
同理可知第二子系统的输出电压VON,在此不再赘述。
那么,数字音频功放系统的总输出电压VOUT为,
VOUT=VOP-VON
即,
由此可知,该高压数字音频功放系统的增益为
本发明提供的一种高压数字音频功放系统通过设置电流源调节模块,首先用于为所述第一子系统和所述第二子系统提供电流,以提高所述高压数字音频功放系统的输出功率,以使所述高压数字音频功放系统工作在较高的电压范围,进而提高所述高压数字音频功放系统的输出功率。
其次通过接收所述控制信号,用于控制所述电流源调节模块处于不同的工作状态,以使所述第一子系统和所述第二子系统的电阻匹配,使第一子系统和第二子系统的增益相等,进而提高所述数字音频功放系统的电源抑制比,以消除喇叭上的杂音。
以上对本发明所提供的一种高压数字音频功放系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素,或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种高压数字音频功放系统,其特征在于,包括:第一子系统、第二子系统、第一反馈模块、第二反馈模块和电流源调节模块;
所述第一子系统包括:第一电流源模块和第一功放环路,所述第一电流源模块的输出端与所述第一功放环路的第一输入端连接,所述第一电流源模块的输入端作为所述第一子系统的信号输入端,用于接收PWMP信号,所述第一功放环路的输出端作为所述第一子系统的输出端;
所述第二子系统包括:第二电流源模块和第二功放环路,所述第二电流源模块的输出端与所述第二功放环路的第一输入端连接,所述第二电流源模块的输入端作为所述第二子系统的信号输入端,用于接收PWMN信号,所述第二功放环路的输出端作为所述第二子系统的输出端;
所述第一反馈模块的一端与所述第一功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第一功放环路的输出端连接;
所述第二反馈模块的一端与所述第二功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第二功放环路的输出端连接;
所述电流源调节模块的第一端与所述第一功放环路的第一输入端连接,第二端与所述第二功放环路的第一输入端连接,第三端与电源供压端连接,第四端与电压输入端连接,第五端用于接收控制信号,第六端接地连接;
其中,所述电流源调节模块用于为所述第一子系统和所述第二子系统提供电流,以提高所述高压数字音频功放系统的输出功率,且所述控制信号用于控制所述电流源调节模块处于不同的工作状态,以使所述第一子系统和所述第二子系统的电阻匹配;
所述控制信号、所述PWMP信号和所述PWMN信号的周期相同。
2.根据权利要求1所述的高压数字音频功放系统,其特征在于,所述第一反馈模块包括:第一电阻;
其中,所述第一电阻的一端与所述第一功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第一功放环路的输出端连接;
所述第二反馈模块包括:第二电阻;
其中,所述第二电阻的一端与所述第二功放环路的第一输入端连接,另一端与所述第二功放环路的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的高压数字音频功放系统,其特征在于,所述电流源调节模块包括:第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、运算放大器和第三电阻;
其中,所述运算放大器的反相输入端与所述电源供压端连接,所述运算放大器的同相输入端与所述第三电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述电压输入端连接;
所述第一场效应管的漏极与所述第三电阻的第一端连接;
所述第二场效应管的漏极分别与所述第四场效应管和所述第五场效应管的源极连接;
所述第三场效应管的漏极分别与所述第六场效应管和所述第七场效应管的源极连接;
所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极和所述第三场效应管的栅极均与所述运算放大器的输出端连接;
所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极和所述第三场效应管的源极均接地连接;
所述第四场效应管的漏极和所述第七场效应管的漏极均与所述第一功放环路的第一输入端连接;
所述第五场效应管的漏极和所述第六场效应管的漏极均与所述第二功放环路的第一输入端连接;
所述第四场效应管、所述第五场效应管、第六场效应管和所述第七场效应管的栅极均接收所述控制信号。
4.根据权利要求3所述的高压数字音频功放系统,其特征在于,所述第三电阻的阻值为所述第一电阻的阻值的两倍。
5.根据权利要求3所述的高压数据音频功放系统,其特征在于,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为N型场效应管。
6.根据权利要求3所述的高压数据音频功放系统,其特征在于,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管的宽长比相同。
7.根据权利要求3所述的高压数据音频功放系统,其特征在于,所述高压数字音频功放系统,还包括:共模电压产生模块;
所述第一功放环路的第二输入端和所述第二功放环路的第二输入端均与所述共模电压产生模块的输出端连接。
8.根据权利要求7所述的高压数据音频功放系统,其特征在于,所述共模电压产生模块包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻和电容;
所述第四电阻的第一端与所述电源供压端连接,所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端接地连接;
所述第六电阻的第一端与所述第四电阻的第二端连接,所述第六电阻的第二端与所述电容的第一端连接,所述电容的第二端接地连接;
所述第六电阻和所述电容的连接节点作为所述共模电压产生模块的输出端。
9.根据权利要求8所述的高压数据音频功放系统,其特征在于,所述第四电阻的阻值和所述第五电阻的阻值相同。
10.根据权利要求7所述的高压数据音频功放系统,其特征在于,所述共模电压产生模块的输出端电压为所述电源供压端的一半。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811597843.9A CN109660917B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种高压数字音频功放系统 |
PCT/CN2019/127315 WO2020135308A1 (zh) | 2018-12-26 | 2019-12-23 | 一种高压数字音频功放系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811597843.9A CN109660917B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种高压数字音频功放系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109660917A true CN109660917A (zh) | 2019-04-19 |
CN109660917B CN109660917B (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=66116292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811597843.9A Active CN109660917B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种高压数字音频功放系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109660917B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110768635A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-07 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种音频功率放大器和电子设备 |
CN110829983A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放 |
CN110868162A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-06 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放和功放环路 |
CN110957984A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-03 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功率放大器 |
WO2020135308A1 (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种高压数字音频功放系统 |
CN113783534A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002043254A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Barnes Richie D | Motorcycle sound system |
CN1945966A (zh) * | 2000-12-15 | 2007-04-11 | 汤姆森特许公司 | 电源提供功率的动态分配及信号的频率捷变频谱滤波 |
US20090085664A1 (en) * | 2007-09-29 | 2009-04-02 | Po-Tang Yang | Power amplifier having an adaptive amplifying mechanism |
US20170054416A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd. | Class-d audio amplifier |
CN109068237A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放系统 |
CN109068240A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放系统 |
CN109068241A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放系统 |
CN209314030U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-08-27 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种高压数字音频功放系统 |
-
2018
- 2018-12-26 CN CN201811597843.9A patent/CN109660917B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002043254A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Barnes Richie D | Motorcycle sound system |
CN1945966A (zh) * | 2000-12-15 | 2007-04-11 | 汤姆森特许公司 | 电源提供功率的动态分配及信号的频率捷变频谱滤波 |
US20090085664A1 (en) * | 2007-09-29 | 2009-04-02 | Po-Tang Yang | Power amplifier having an adaptive amplifying mechanism |
US20170054416A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd. | Class-d audio amplifier |
CN109068237A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放系统 |
CN109068240A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放系统 |
CN109068241A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放系统 |
CN209314030U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-08-27 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种高压数字音频功放系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
P. LJUSEV ET AL.: "Four-quadrant flyback converter for direct audio power amplification", 《2005 EUROPEAN CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS AND APPLICATIONS》 * |
钱炜坤: "开关音频功率放大器现状", 《电声技术》, no. 2001, pages 41 - 45 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020135308A1 (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种高压数字音频功放系统 |
CN110768635A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-07 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种音频功率放大器和电子设备 |
CN110829983A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放 |
CN110868162A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-06 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功放和功放环路 |
CN110957984A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-03 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种数字音频功率放大器 |
CN113783534A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109660917B (zh) | 2023-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109660917A (zh) | 一种高压数字音频功放系统 | |
CN109688514A (zh) | 一种高压数字音频功放系统 | |
CN109068241A (zh) | 一种数字音频功放系统 | |
CN205563344U (zh) | 电压调节电路和便携式电子设备 | |
JP5749483B2 (ja) | ヒステリシス制御型スイッチングレギュレータの制御回路およびそれを利用したヒステリシス制御型スイッチングレギュレータ、電子機器 | |
CN109068237A (zh) | 一种数字音频功放系统 | |
CN109068240B (zh) | 一种数字音频功放系统 | |
CN110708028B (zh) | 一种数字音频功率放大器 | |
CN102204072B (zh) | 迟滞控制转换电路和供电系统 | |
CN107924208A (zh) | 开关调节器电流感测电路和方法 | |
US8008969B1 (en) | Single supply class-D amplifier | |
WO2020147637A1 (zh) | 一种基准电压生成电路及开关电源 | |
CN110768635A (zh) | 一种音频功率放大器和电子设备 | |
CN109004936A (zh) | 一种数字模拟转换器及数字功放子系统 | |
CN208754539U (zh) | 一种数字音频功放系统 | |
CN103631299A (zh) | 一种恒定压差、可变输出电压低压差线性稳压器 | |
CN209314030U (zh) | 一种高压数字音频功放系统 | |
CN208540150U (zh) | 一种数字音频功放系统 | |
CN109120269A (zh) | 一种数字模拟转换器 | |
CN109068242A (zh) | 一种数字音频功放系统 | |
CN209448886U (zh) | 一种高压数字音频功放系统 | |
CN102882374A (zh) | 一种面积优化的混合信号伪三型补偿电路 | |
CN106571742A (zh) | 一种升压转换器 | |
CN109104673A (zh) | 一种数字音频功放系统 | |
CN108718198A (zh) | 一种数字模拟转换器 |
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 |