CN110708028A - 一种数字音频功率放大器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字音频功率放大器，通过第一辅助电流源和第二辅助电流源为相应的积分器的输入端提供对应的辅助拉电流，降低了在数字音频功率放大器输出电压较高时，对积分器内涉及的参考电压较大的需求，进而避免了第一侧电流源、第二侧电流源和积分器相应功放环路没有足够的电压余量支持电路正常工作的情况出现。以及，通过驱动电路的第一状态和第二状态交替运行，使得第一辅助电流源和第二辅助电流源分别交替为第一积分器的输入端和第二积分器提供辅助拉电流，避免了第一辅助电流源和第二辅助电流源制作工艺失配等非理想因素导致的电源抑制比下降的情况出现。

Description

一种数字音频功率放大器

技术领域

本发明涉及数字音频功放技术领域，更为具体地说，涉及一种数字音频功率放大器。

背景技术

目前D类音频功率放大器因其超过80％的高效率而获得了广泛的应用。特别是在手机等电子设备领域，高效率的音频功率放大器不仅能够延长电子设备的工作时间、减小电子设备的发热量，而且能够获得更大的音量和更好的音质。D类音频功率放大器主要分两类，一类为模拟音频功率放大器，另一类为数字音频功率放大器。由于音频信号能够通过数字音频功率放大器进行数字信号传输，具有极高的抗RF干扰性能和较低的底噪，因此，目前数字音频功率放大器的应用较为广泛。

但是，现有技术中的数字音频功率放大器在输出电压达到较高电压值(例如10V)时，会出现由于数字音频功率放大器的电流源和积分器相应的功放环路没有足够的电压余量，而使得数字音频功率放大器无法正常工作的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种数字音频功率放大器，能够有效的解决现有技术存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种数字音频功率放大器，包括：D类数字调制器、第一侧电流源、第二侧电流源、第一辅助电流源、第二辅助电流源、驱动电路、第一积分器和第二积分器；

所述D类数字调制器用于将接收的音频数字信号转换为PWMP信号和PWMN信号；

所述第一侧电流源根据所述PWMP信号的控制为所述第一积分器的输入端提供第一拉电流或第一灌电流，及所述第二侧电流源根据所述PWMN信号的控制为所述第二积分器的输入端提供第二拉电流或第二灌电流；

所述驱动电路包括交替运行的第一状态和第二状态，其中，当所述驱动电路处于所述第一状态时，所述驱动电路控制所述第一辅助电流源为所述第一积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源为所述第二积分器的输入端提供第二辅助拉电流；及当所述驱动电路处于所述第二状态时，所述驱动电路控制所述第一辅助电流源为所述第二积分器的输入端提供所述第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源为所述第一积分器的输入端提供所述第二辅助拉电流。

可选的，所述第一积分器和所述第二积分器中任意一积分器包括：第一运算放大器、共模电压产生模块、第一电容、反馈电阻、功放环路驱动模块、第一P型晶体管和第一N型晶体管；

所述第一运算放大器的反相端为所述积分器的输入端，所述第一运算放大器的反相端、所述第一电容的第一极板和所述反馈电阻的第一端均相连，所述第一运算放大器的同相端与所述共模电压产生模块的输出端相连，所述共模电压产生模块用于输出参考电压，所述第一运算放大器的输出端、所述第一电容的第二极板和所述功放环路驱动模块的输入端均相连；

所述功放环路驱动模块的第一输出端与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述功放环路驱动模块的第二输出端与所述第一N型晶体管的栅极相连；

所述第一P型晶体管的源极与功率电源相连，所述第一N型晶体管的源极与接地端相连，所述第一P型晶体管的漏极、所述第一N型晶体管的漏极和所述反馈电阻的第二端均相连为所述积分器的输出端。

可选的，所述共模电压产生模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二电容；

所述第一电阻的第一端与工作电压端相连，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端均相连；

所述第二电阻的第二端和所述第二电容的第二极板均连接接地端；

所述第三电阻的第二端和所述第二电容的第一极板连接为所述共模电压产生模块的输出端。

可选的，所述参考电压为所述工作电压端的工作电压的一半。

可选的，所述驱动电路在交替运行所述第一状态和所述第二状态时，还用于控制所述第一积分器的反馈电阻和第二积分器的反馈电阻相互交换。

可选的，所述驱动电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关，其中，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关在所述第一状态时导通且在所述第二状态时关断，及所述第五开关、第六开关、第七开关和第八开关在所述第一状态时关断且在所述第二状态时导通；

所述第一开关连接于所述第一积分器的输入端与所述第一辅助电流源的输出端之间，所述第一辅助电流源的输出端与所述第一积分器的反馈电阻的第一端相连，所述第二开关连接于所述第一积分器的反馈电阻的第二端与所述第一积分器的输出端之间；

所述第三开关连接于所述第二积分器的输入端与所述第二辅助电流源的输出端之间，所述第二辅助电流源的输出端与所述第二积分器的反馈电阻的第一端相连，所述第四开关连接于所述第二积分器的反馈电阻的第二端与所述第二积分器的输出端之间；

所述第五开关连接于所述第一积分器的输入端与所述第二辅助电流源的输出端之间，所述第六开关连接于所述第二积分器的反馈电阻的第二端与所述第一积分器的输出端之间；

所述第七开关连接于所述第二积分器的输入端与所述第一辅助电流源的输出端之间，所述第八开关连接于所述第一积分器的反馈电阻的第二端与所述第二积分器的输出端之间。

可选的，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关均为晶体管。

可选的，所述第一辅助电流源和所述第二辅助电流源中任意一电流源包括：第二运算放大器、第四电阻、第二N型晶体管和第三N型晶体管；

所述第二运算放大器的反相端与工作电压端相连，所述第二运算放大器的同相端、所述第四电阻的第二端和所述第二N型晶体管的漏极均相连，所述第二运算放大器的输出端、所述第二N型晶体管的栅极和所述第三N型晶体管的栅极均相连；

所述第四电阻的第一端与所述功率电源相连；

所述第二N型晶体管的源极和所述第三N型晶体管的源极均连接接地端，所述第三N型晶体管的漏极为所述辅助电流源的输出端。

可选的，所述第一辅助电流源的第二运算放大器与所述第二辅助电流源的第二运算放大器为同一运算放大器；

所述第一辅助电流源的第四电阻与所述第二辅助电流源的第四电阻为同一电阻；

以及，所述第一辅助电流源的第二N型晶体管与所述第二辅助电流源的第二N型晶体管为同一N型晶体管。

可选的，所述第四电阻的阻值为所述反馈电阻的阻值的二倍；

以及，所述第二N型晶体管和所述第三N型晶体管的宽长比相同。

相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：

本发明提供的一种数字音频功率放大器，通过第一辅助电流源和第二辅助电流源为相应的积分器的输入端提供对应的辅助拉电流，降低了在数字音频功率放大器输出电压较高时，对积分器内涉及的参考电压较大的需求，进而避免了第一侧电流源、第二侧电流源和积分器相应功放环路没有足够的电压余量支持电路正常工作的情况出现。以及，在驱动电路处于第一状态时第一辅助电流源为第一积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且第二辅助电流源为第二积分器的输入端提供第二辅助拉电流；及在驱动电路处于第二状态时第一辅助电流源为第二积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且第二辅助电流源为第一积分器的输入端提供第二辅助拉电流，进而通过驱动电路的第一状态和第二状态交替运行，使得第一辅助电流源和第二辅助电流源分别交替为第一积分器的输入端和第二积分器提供辅助拉电流，避免了第一辅助电流源和第二辅助电流源制作工艺失配等非理想因素导致的电源抑制比下降的情况出现。

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为现有技术中一种数字音频功率放大器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种数字音频功率放大器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种积分器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种共模电压产生模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种驱动电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种辅助电流源的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第一电容的充放电波形图。

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。

正如背景技术所述，现有技术中的数字音频功率放大器在输出电压达到较高电压值(例如10V)时，会出现由于数字音频功率放大器的电流源和积分器相应的功放环路没有足够的电压余量，而使得数字音频功率放大器无法正常工作的情况。

参考图1所示，为现有技术中一种数字音频功率放大器的结构示意图，其中，数字音频功率放大器包括第一侧电流源、第二侧电流源、第一积分器和第二积分器，第一积分器和第二积分器任意一积分器包括共模电压产生模块、运算放大器、电容C、功放环路驱动模块、反馈电阻Rfb、晶体管P和晶体管N。当然，在实际应用中，数字音频功率放大器还包括数字调制器等，在此不再赘述。

数字调制器接入I2S等数字音频信号，而后对数字音频信号进行采样、delta-sigma噪声整形和BD调制后，输出由delta-sigma整形的同相信号和反相信号分别与三角波信号比较后得到的PWMP和PWMN两个脉冲宽度调制信号。第一侧电流源根据PWMP信号向第一积分器提供拉电流或灌电流，第第二侧电流源根据PWMN信号向第二积分器提供拉电流或灌电流。

在工作过程中，以第一积分器为例，为了维持第一积分器中功放环路的稳定性，Vop电压在等于功率电源PVDD的电压时注入Vip节点的电流值，必须等于Vop电压在等于0时从Vip节点抽取的电流值。这就意味着参考电压VREF等于PVDD的电压的一半。而当数字音频功率放大器为高压数字音频功率放大器而输出较高电压时，例如10V时，就要求积分器中的共模电压产生模块提供的参考电压的值VREF为5V。而由于第一侧电流源和第一积分器相应功放环路能够支持的最大工作电压即为5V，此时数字音频功率放大器的第一侧电流源和第一积分器相应的功放环路没有足够的电压余量，而使得数字音频功率放大器无法正常工作的情况。

基于此，本申请实施例提供了一种数字音频功率放大器，能够有效的解决现有技术存在的技术问题。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体参考图2至图7对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。

参考图2所示，为本申请实施例提供的一种数字音频功率放大器的结构示意图，其中，数字音频功率放大器包括：

D类数字调制器1、第一侧电流源2、第二侧电流源3、第一辅助电流源4、第二辅助电流源5、驱动电路8、第一积分器6和第二积分器7；

所述D类数字调制器1用于将接收的音频数字信号转换为PWMP信号和PWMN信号；

所述第一侧电流源2根据所述PWMP信号的控制为所述第一积分器6的输入端Vip提供第一拉电流或第一灌电流，及所述第二侧电流源3根据所述PWMN信号的控制为所述第二积分器7的输入端Vin提供第二拉电流或第二灌电流；

所述驱动电路8包括交替运行的第一状态和第二状态，其中，当所述驱动电路8处于所述第一状态时，所述驱动电路8控制所述第一辅助电流源4为所述第一积分器6的输入端Vip提供第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源5为所述第二积分器7的输入端Vin提供第二辅助拉电流；及当所述驱动电路8处于所述第二状态时，所述驱动电路8控制所述第一辅助电流源4为所述第二积分器7的输入端Vin提供所述第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源5为所述第一积分器6的输入端Vip提供所述第二辅助拉电流，其中，第一积分器6和第二积分器7的输出端均连接音频负载9。

需要说明的是，本申请实施例提供的数字音频功率放大器的第一积分器和第二积分器所包括的组成器件相同，且相应组成器件的参数相同；以及，第一辅助电流源产生的第一辅助拉电流和第二辅助电流源产生的第二辅助拉电流相同。

由上述内容可知，通过第一辅助电流源和第二辅助电流源为相应的积分器的输入端提供对应的辅助拉电流，降低了在数字音频功率放大器输出电压较高时，对积分器内涉及的参考电压较大的需求，进而避免了第一侧电流源、第二侧电流源和积分器相应功放环路没有足够的电压余量支持电路正常工作的情况出现。以及，在驱动电路处于第一状态时第一辅助电流源为第一积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且第二辅助电流源为第二积分器的输入端提供第二辅助拉电流；及在驱动电路处于第二状态时第一辅助电流源为第二积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且第二辅助电流源为第一积分器的输入端提供第二辅助拉电流，进而通过驱动电路的第一状态和第二状态交替运行，使得第一辅助电流源和第二辅助电流源分别交替为第一积分器的输入端和第二积分器提供辅助拉电流，避免了第一辅助电流源和第二辅助电流源制作工艺失配等非理想因素导致的电源抑制比下降的情况出现。

参考图3所示，为本申请实施例提供的一种积分器的结构示意图，其中，所述第一积分器和所述第二积分器中任意一积分器包括：第一运算放大器11、共模电压产生模块、第一电容C1、反馈电阻Rfb、功放环路驱动模块、第一P型晶体管P1和第一N型晶体管N1；

所述第一运算放大器11的反相端为所述积分器的输入端(第一积分器的输入端Vip/第二积分器的输入端Vin)，所述第一运算放大器11的反相端、所述第一电容C1的第一极板和所述反馈电阻Rfb的第一端均相连，所述第一运算放大器11的同相端与所述共模电压产生模块的输出端相连，所述共模电压产生模块用于输出参考电压VREF，所述第一运算放大器11的输出端、所述第一电容C1的第二极板和所述功放环路驱动模块的输入端均相连；

所述功放环路驱动模块的第一输出端与所述第一P型晶体管P1的栅极相连，所述功放环路驱动模块的第二输出端与所述第一N型晶体管N1的栅极相连；

所述第一P型晶体管P1的源极与功率电源PVDD相连，所述第一N型晶体管N1的源极与接地端相连，所述第一P型晶体管P1的漏极、所述第一N型晶体管N1的漏极和所述反馈电阻Rfb的第二端均相连为所述积分器的输出端(第一积分器的输出端Vop/第二积分器的输出端Von)。

参考图4所示，为本申请实施例提供的一种共模电压产生模块的结构示意图，其中，所述共模电压产生模块包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第二电容C2；

所述第一电阻R1的第一端与工作电压端VDD相连，所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第一端和所述第三电阻R3的第一端均相连；

所述第二电阻R2的第二端和所述第二电容C2的第二极板均连接接地端；

所述第三电阻R3的第二端和所述第二电容C2的第一极板连接为所述共模电压产生模块的输出端。

在本申请一实施例中，所述参考电压为所述工作电压端的工作电压的一半，进而使得积分器相应的功放环路能够正常工作。

进一步的，本申请实施例提供的所述驱动电路在交替运行所述第一状态和所述第二状态时，还用于控制所述第一积分器的反馈电阻和第二积分器的反馈电阻相互交换，进而，能够消除第一积分器和第二积分器的反馈电阻由于制作工艺偏差而对积分器造成的影响，进一步消除第一积分器和第二积分器的反馈电阻由于制作工艺失配等非理想因素导致的电源抑制比下降的情况。

参考图5所示，为本申请实施例提供的一种驱动电路的结构示意图，其中，所述驱动电路包括：第一开关M1、第二开关M2、第三开关M3、第四开关M4、第五开关M5、第六开关M6、第七开关M7和第八开关M8，其中，所述第一开关M1、第二开关M2、第三开关M3和第四开关M4在所述第一状态时导通且在所述第二状态时关断，及所述第五开关M5、第六开关M6、第七开关M7和第八开关M8在所述第一状态时关断且在所述第二状态时导通；

所述第一开关M1连接于所述第一积分器的输入端Vip与所述第一辅助电流源4的输出端之间，所述第一辅助电流源4的输出端与所述第一积分器的反馈电阻Rfb1的第一端相连，所述第二开关M2连接于所述第一积分器的反馈电阻Rfb1的第二端与所述第一积分器的输出端Vop之间；

所述第三开关M3连接于所述第二积分器的输入端Vin与所述第二辅助电流源5的输出端之间，所述第二辅助电流源5的输出端与所述第二积分器的反馈电阻Rfb2的第一端相连，所述第四开关M4连接于所述第二积分器的反馈电阻Rfb2的第二端与所述第二积分器的输出端Von之间；

所述第五开关M5连接于所述第一积分器的输入端Vip与所述第二辅助电流源5的输出端之间，所述第六开关M6连接于所述第二积分器的反馈电阻Rfb2的第二端与所述第一积分器的输出端Vop之间；

所述第七开关M7连接于所述第二积分器的输入端Vin与所述第一辅助电流源4的输出端之间，所述第八开关M8连接于所述第一积分器的反馈电阻Rfb1的第二端与所述第二积分器的输出端Von之间。

在本申请一实施例中，本申请提供的所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关均为晶体管。

需要说明的是，本申请实施例提供的所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关可以为P型晶体管，还可以为N型晶体管。优选的，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关的导通条件相同，以及，所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关低导通条件相同，进而能够减少布线数量。

参考图6所示，为本申请实施例提供的一种辅助电流源的结构示意图，其中，所述第一辅助电流源和所述第二辅助电流源中任意一电流源包括：第二运算放大器12、第四电阻R4、第二N型晶体管N2和第三N型晶体管N3；

所述第二运算放大器12的反相端与工作电压端VDD相连，所述第二运算放大器12的同相端、所述第四电阻R4的第二端和所述第二N型晶体管N2的漏极均相连，所述第二运算放大器12的输出端、所述第二N型晶体管N2的栅极和所述第三N型晶体管N3(第一辅助电流源的第三N型晶体管N31和第二辅助电流源的第三N型晶体管N32)的栅极均相连；

所述第四电阻R4的第一端与所述功率电源PVDD相连；

所述第二N型晶体管N2的源极和所述第三N型晶体管N3的源极均连接接地端，所述第三N型晶体管N3的漏极为所述辅助电流源的输出端(第一辅助电流源的输出端Isnk1和第二辅助电流源的输出端Isnk2)。

在本申请一实施例中，如图6所示，本申请提供的所述第一辅助电流源的第二运算放大器与所述第二辅助电流源的第二运算放大器为同一运算放大器12；

所述第一辅助电流源的第四电阻与所述第二辅助电流源的第四电阻为同一电阻R4；

以及，所述第一辅助电流源的第二N型晶体管与所述第二辅助电流源的第二N型晶体管为同一N型晶体管N2。

在本申请一实施例中，本申请提供的所述第四电阻的阻值为所述反馈电阻的阻值的二倍；

以及，所述第二N型晶体管和所述第三N型晶体管的宽长比相同。

下面结合图2-图7，对本申请实施例提供的数字音频功率放大器的具体工作过程和具体参数性能进行分析。

图4为共模电压产生模块的结构示意图，其中，参考电压VREF为工作电压端输出的工作电压VDD的一半。以第一积分器为例，当第一积分器的输出端Vop输出为“1”时(即输出端Vop与功率电源PVDD接通时)，通过反馈电阻Rfb和第一辅助电流源(第一辅助电流源的辅助拉电流为Isnk1)为第一电容C1充电电流为I_{FB1_a}；当第一积分器的输出端Vop输出为“0”时(即输出端Vop与接地端接通时)，通过反馈电阻Rfb和第一辅助电流源(第一辅助电流源的辅助拉电流为Isnk1)为第一电容C1放电电流为I_{FB1_b}；其中，PVDD为功率电源的电压：

令I_FB＝I_{FB1_a}＝I_{FB1_b}

可以得到：

结合图3和图7所示，图7为第一电容充放电的波形图，以第一积分器为例，分析输入占空比和输出之间的关系。第一积分器的第一电容C1在一个周期内的充放电分为4个阶段；其中，Ic1为第一电容C1的充放电电流，Vc1为第一电容C1的电压。

阶段T1：PWMP＝“1”，第一积分器的输出端V_OP＝“1”，第一侧电流源(电流值为I_DAC)为第一电容C1充电，数字音频功率放大器的输出信号通过反馈电阻Rfb和第一辅助电流源这一支路(支路电流值为I_FB)给第一电容C1充电：

I_{C1_T1}＝I_DAC+I_FB；

阶段T2：PWMP＝“1”，第一积分器的输出端V_OP＝“0”，第一侧电流源(电流值为I_DAC)为第一电容C1充电，数字音频功率放大器的输出信号通过反馈电阻Rfb和第一辅助电流源这一支路(支路电流值为I_FB)给第一电容C1放电：

I_{C1_T2}＝I_DAC-I_FB；

阶段T3：PWMP＝“0”，第一积分器的输出端V_OP＝“0”，第一侧电流源(电流值为I_DAC)为第一电容C1放电，数字音频功率放大器的输出信号通过反馈电阻Rfb和第一辅助电流源这一支路(支路电流值为I_FB)给第一电容C1放电：

I_{C1_T3}＝-I_DAC-I_FB；

阶段T4：PWMP＝“0”，第一积分器6的输出信号V_OP＝“1”，第一侧电流源(电流值为I_DAC)为第一电容C1放电，数字音频功率放大器的输出信号通过反馈电阻Rfb和第一辅助电流源这一支路(支路电流值为I_FB)给第一电容C1充电：

I_C1__T4＝-I_DAC+I_FB；

正常工作时第一电容C1的充放电平衡，则有：

I_{C1_T1}×t₁+I_{C1_T2}×t₂＝-I_{C1_T3}×t₃-I_{C1_T4}×t₄

将I_{C1_T1～4}代入上式，整理可得

I_DAC×(t₁+t₂)-I_DAC×(t₃+t₄)＝I_FB×(t₂+t₃)-I_FB×(t₁+t₄)

其中，t₁+t₂＝D_IN×T，t₃+t₄＝(1-D_IN)×T，t₁+t₄＝D_OUT×T，t₂+t₃＝(1-D_OUT)×T；其中，T为周期，D_IN表示输入的PWMP信号的占空比，D_OUT是指音频功率放大器输出信号的占空比；

整理可得：

第一积分器的输出端Vop满足：

V_OP＝D_OUT*PVDD

上式表明第一积分器的输出端Vop信号是一个以1/2*PVDD为共模点，50％输入占空比D_IN为中心的信号。由此可得，数字音频功率放大器的增益为2*Rfb*I_DAC。

本申请实施例提供的一种数字音频功率放大器，通过第一辅助电流源和第二辅助电流源为相应的积分器的输入端提供对应的辅助拉电流，降低了在数字音频功率放大器输出电压较高时，对积分器内涉及的参考电压较大的需求，进而避免了第一侧电流源、第二侧电流源和积分器相应功放环路没有足够的电压余量支持电路正常工作的情况出现。以及，在驱动电路处于第一状态时第一辅助电流源为第一积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且第二辅助电流源为第二积分器的输入端提供第二辅助拉电流；及在驱动电路处于第二状态时第一辅助电流源为第二积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且第二辅助电流源为第一积分器的输入端提供第二辅助拉电流，进而通过驱动电路的第一状态和第二状态交替运行，使得第一辅助电流源和第二辅助电流源分别交替为第一积分器的输入端和第二积分器提供辅助拉电流，避免了第一辅助电流源和第二辅助电流源制作工艺失配等非理想因素导致的电源抑制比下降的情况出现。

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)

1.一种数字音频功率放大器，其特征在于，包括：D类数字调制器、第一侧电流源、第二侧电流源、第一辅助电流源、第二辅助电流源、驱动电路、第一积分器和第二积分器；

所述D类数字调制器用于将接收的音频数字信号转换为PWMP信号和PWMN信号；

所述第一侧电流源根据所述PWMP信号的控制为所述第一积分器的输入端提供第一拉电流或第一灌电流，及所述第二侧电流源根据所述PWMN信号的控制为所述第二积分器的输入端提供第二拉电流或第二灌电流；

所述驱动电路包括交替运行的第一状态和第二状态，其中，当所述驱动电路处于所述第一状态时，所述驱动电路控制所述第一辅助电流源为所述第一积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源为所述第二积分器的输入端提供第二辅助拉电流；及当所述驱动电路处于所述第二状态时，所述驱动电路控制所述第一辅助电流源为所述第二积分器的输入端提供所述第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源为所述第一积分器的输入端提供所述第二辅助拉电流。

2.根据权利要求1所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述第一积分器和所述第二积分器中任意一积分器包括：第一运算放大器、共模电压产生模块、第一电容、反馈电阻、功放环路驱动模块、第一P型晶体管和第一N型晶体管；

所述第一运算放大器的反相端为所述积分器的输入端，所述第一运算放大器的反相端、所述第一电容的第一极板和所述反馈电阻的第一端均相连，所述第一运算放大器的同相端与所述共模电压产生模块的输出端相连，所述共模电压产生模块用于输出参考电压，所述第一运算放大器的输出端、所述第一电容的第二极板和所述功放环路驱动模块的输入端均相连；

所述功放环路驱动模块的第一输出端与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述功放环路驱动模块的第二输出端与所述第一N型晶体管的栅极相连；

所述第一P型晶体管的源极与功率电源相连，所述第一N型晶体管的源极与接地端相连，所述第一P型晶体管的漏极、所述第一N型晶体管的漏极和所述反馈电阻的第二端均相连为所述积分器的输出端。

3.根据权利要求2所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述共模电压产生模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二电容；

所述第一电阻的第一端与工作电压端相连，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端均相连；

所述第二电阻的第二端和所述第二电容的第二极板均连接接地端；

所述第三电阻的第二端和所述第二电容的第一极板连接为所述共模电压产生模块的输出端。

4.根据权利要求3所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述参考电压为所述工作电压端的工作电压的一半。

5.根据权利要求2所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述驱动电路在交替运行所述第一状态和所述第二状态时，还用于控制所述第一积分器的反馈电阻和第二积分器的反馈电阻相互交换。

6.根据权利要求5所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述驱动电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关，其中，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关在所述第一状态时导通且在所述第二状态时关断，及所述第五开关、第六开关、第七开关和第八开关在所述第一状态时关断且在所述第二状态时导通；

所述第一开关连接于所述第一积分器的输入端与所述第一辅助电流源的输出端之间，所述第一辅助电流源的输出端与所述第一积分器的反馈电阻的第一端相连，所述第二开关连接于所述第一积分器的反馈电阻的第二端与所述第一积分器的输出端之间；

所述第三开关连接于所述第二积分器的输入端与所述第二辅助电流源的输出端之间，所述第二辅助电流源的输出端与所述第二积分器的反馈电阻的第一端相连，所述第四开关连接于所述第二积分器的反馈电阻的第二端与所述第二积分器的输出端之间；

所述第五开关连接于所述第一积分器的输入端与所述第二辅助电流源的输出端之间，所述第六开关连接于所述第二积分器的反馈电阻的第二端与所述第一积分器的输出端之间；

所述第七开关连接于所述第二积分器的输入端与所述第一辅助电流源的输出端之间，所述第八开关连接于所述第一积分器的反馈电阻的第二端与所述第二积分器的输出端之间。

7.根据权利要求6所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关均为晶体管。

8.根据权利要求2所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述第一辅助电流源和所述第二辅助电流源中任意一电流源包括：第二运算放大器、第四电阻、第二N型晶体管和第三N型晶体管；

所述第二运算放大器的反相端与工作电压端相连，所述第二运算放大器的同相端、所述第四电阻的第二端和所述第二N型晶体管的漏极均相连，所述第二运算放大器的输出端、所述第二N型晶体管的栅极和所述第三N型晶体管的栅极均相连；

所述第四电阻的第一端与所述功率电源相连；

所述第二N型晶体管的源极和所述第三N型晶体管的源极均连接接地端，所述第三N型晶体管的漏极为所述辅助电流源的输出端。

9.根据权利要求8所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述第一辅助电流源的第二运算放大器与所述第二辅助电流源的第二运算放大器为同一运算放大器；

所述第一辅助电流源的第四电阻与所述第二辅助电流源的第四电阻为同一电阻；

以及，所述第一辅助电流源的第二N型晶体管与所述第二辅助电流源的第二N型晶体管为同一N型晶体管。

10.根据权利要求8所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所述第四电阻的阻值为所述反馈电阻的阻值的二倍；

以及，所述第二N型晶体管和所述第三N型晶体管的宽长比相同。

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