CN113783532A - 一种功率放大器及其控制方法、车载音频系统 - Google Patents

一种功率放大器及其控制方法、车载音频系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种功率放大器及其控制方法、车载音频系统。其中,所述功率放大器包括:至少两个第一桥接式放大电路以及至少两个第二桥接式放大电路;每个所述第一桥接式放大电路的第一负载的负极分别通过一选通电路与每个所述第二桥接式放大电路的第二负载的正级耦接;其中,在所述第一桥接式放大电路的第一信号输入端所输入的输入信号小于预设阈值时,所述选通电路导通,并籍由所述选通电路将所述第一桥接式放大电路的第一负载电流传送至所述第二桥接式放大电路的第二负载。上述方案,能够提高AB类功率放大器的效率。

Description

一种功率放大器及其控制方法、车载音频系统
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域,特别是涉及一种功率放大器及其控制方法、车载音频系统。
背景技术
AB类功率放大器以音质好,效率高于A类而广泛应用于娱乐系统。AB类功率放大器理论最大效率只有75%,长时间播放容易造成芯片过热从而引起芯片性能衰退甚至烧毁等风险。因此,如何提高效率就成为功率放大器设计的重要考虑点。
一般地,可以采用以下方案来降低功耗,方案一是采用H类功率放大器以减少功耗,方案二是设计D类功率放大器来减小功耗。但是,对于方案一,H类功率放大器通过调节输入电源来达到节省功耗,但需要调节电源控制芯片,成本较高;而对于方案二,采用D类功率放大器由于采用高速时钟信号,容易在音频端产生干扰,EMI问题难解决,且D类功率放大器需要配置电感,成本较高。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种功率放大器及其控制方法、车载音频系统,能够提高AB类功率放大器的效率。
为了解决上述问题,本申请第一方面提供了一种功率放大器,所述功率放大器包括:至少两个第一桥接式放大电路以及至少两个第二桥接式放大电路;每个所述第一桥接式放大电路的第一负载的负极分别通过一选通电路与每个所述第二桥接式放大电路的第二负载的正级耦接;其中,在所述第一桥接式放大电路的第一信号输入端所输入的输入信号小于预设阈值时,所述选通电路导通,并籍由所述选通电路将所述第一桥接式放大电路的第一负载电流传送至所述第二桥接式放大电路的第二负载。
为了解决上述问题,本申请第二方面提供了一种功率放大器的控制方法,应用于上述第一方面的功率放大器,所述方法包括:分别接收所述第一桥接式放大电路和所述第二桥接式放大电路对应的信号输入端所输入的输入信号;根据所述输入信号的大小来控制所述选通电路进行断开或者导通,以使所述第一桥接式放大电路与所述第二桥接式放大电路之间断开或者导通。
为了解决上述问题,本申请第三方面提供了一种车载音频系统,所述车载音频系统包括上述第一方面的功率放大器。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的功率放大器包括至少两个第一桥接式放大电路以及至少两个第二桥接式放大电路,每个第一桥接式放大电路的负载的负极分别通过一选通电路与每个第二桥接式放大电路的负载的正级耦接;其中,在第一桥接式放大电路的信号输入端所输入的输入信号小于预设阈值时,选通电路导通,并籍由选通电路将第一桥接式放大电路的负载电流传送至第二桥接式放大电路的负载。通过在第一桥接式放大电路的信号输入端所输入的输入信号小于预设阈值时,选通电路导通,并籍由选通电路将第一桥接式放大电路的负载电流传送至第二桥接式放大电路的负载,可以使第一桥接式放大电路和第二桥接式放大电路之间共享电流,以提高桥接式放大电路的效率,从而使功率放大器可以达到较大功耗的节省,提高AB类功率放大器的效率。
附图说明
图1是本申请功率放大器一实施例的结构示意图;
图2是本申请一应用场景的功率放大器的结构示意图;
图3和图4是图1的功率放大器和现有的AB类功率放大器的功耗的仿真曲线示意图;
图5是本申请功率放大器的控制方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图,对本申请实施例的方案进行详细说明。
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请。
本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外,本文中的“多”表示两个或者多于两个。
本申请提供一种功率放大器,如图1所示,图1是本申请功率放大器一实施例的结构示意图。本实施例的功率放大器包括:至少两个第一桥接式放大电路10以及至少两个第二桥接式放大电路12;每个第一桥接式放大电路10的第一负载100的负极分别通过一选通电路111与每个第二桥接式放大电路12的第二负载120的正级耦接;其中,在第一桥接式放大电路10的第一信号输入端101所输入的输入信号小于预设阈值时,选通电路111导通,并籍由选通电路111将第一桥接式放大电路10的负载电流IL传送至第二桥接式放大电路12的第二负载120。
本实施例中,通过在第一桥接式放大电路10的第一信号输入端101所输入的输入信号小于预设阈值时,选通电路111导通,并籍由选通电路111将第一桥接式放大电路10的负载电流IL传送至第二桥接式放大电路12的第二负载120,可以使第一桥接式放大电路10和第二桥接式放大电路12之间共享电流,以提高桥接式放大电路的效率,从而使功率放大器可以达到较大功耗的节省,提高AB类功率放大器的效率。
进一步地,第一桥接式放大电路10包括第一差分放大器102、第二差分放大器103和第一共模反馈电路104,第一差分放大器102的正输入端和第二差分放大器103的正输入端分别与第一信号输入端101相连接,第一差分放大器102的输出端和第二差分放大器103的输出端之间连接有第一负载100,第一共模反馈电路104的输入端用于输入共模电平,第一共模反馈电路104的输出端作为第一差分放大器102和第二差分放大器103的共模电路输入端,以稳定第一差分放大器102和第二差分放大器103的输出级共模电平;第二桥接式放大电路12包括第三差分放大器122、第四差分放大器123和第二共模反馈电路124,第三差分放大器122的正输入端和第四差分放大器123的正输入端分别与第二信号输入端121相连接,第三差分放大器122的输出端和第四差分放大器123的输出端之间连接有第二负载120,第二共模反馈电路124的输入端用于输入共模电平,第二共模反馈电路124的输出端作为第三差分放大器122和第四差分放大器123的共模电路输入端,以稳定第三差分放大器122和第四差分放大器123的输出级共模电平。
进一步地,第一共模反馈电路104包括第一共模运算放大器1040、第一共模反馈电阻1041和第二共模反馈电阻1042;第一共模运算放大器1040的输出端作为第一差分放大器102和第二差分放大器103的共模电路输入端,第一共模反馈电阻1041的两端分别与第二差分放大器103的输出端和第一共模运算放大器1040的第二输入端相连接,第二共模反馈电阻1042的一端与第一共模运算放大器1040的第二输入端相连接,第二共模反馈电阻1042的另一端接地;第二共模反馈电路124包括第二共模运算放大器1240、第三共模反馈电阻1241和第四共模反馈电阻1242;第二共模运算放大器1240的输出端作为第三差分放大器122和第四差分放大器123的共模电路输入端,第三共模反馈电阻1241的两端分别与第三差分放大器122的输出端和第二共模运算放大器1240的第二输入端相连接,第四共模反馈电阻1242的一端与第二共模运算放大器1240的第二输入端相连接,第四共模反馈电阻1242的另一端接地。可以理解的是,当选通电路111闭合时,第一桥接式放大电路10和第二桥接式放大电路12均有一端通过选通电路111连接在一起,且分别通过第一共模反馈电路104和第二共模反馈电路124实现稳定在共模电平。
在一实施方式中,功率放大器还包括共模电平输入电路16;共模电平输入电路16分别与第一共模运算放大器1040的第一输入端和第二共模运算放大器1240的第一输入端相连接。可以理解的是,第一共模运算放大器1040的第一输入端和第二共模运算放大器1240的第一输入端通过共模电平输入电路16输入有固定共模电平,而第一共模运算放大器1040的第二输入端通过第一共模反馈电阻1041和第二共模反馈电阻1042来取得共模电平,第二共模运算放大器1240的第一输入端通过第三共模反馈电阻1241和第四共模反馈电阻1242来取得共模电平。
具体地,共模电平输入电路16包括依次电连接的固定电源160、第一电阻161和第二电阻162,第二电阻162远离第一电阻161的一端接地,第二电阻162靠近第一电阻161的一端分别与第一共模运算放大器1040的第一输入端和第二共模运算放大器1240的第一输入端相连接。通过固定电源160、第一电阻161和第二电阻162的配合为第一共模运算放大器1040的第一输入端和第二共模运算放大器1240的第一输入端输入固定共模电平,当固定电源的供电电压为VCC,第一电阻DE阻值为R1,第二电阻的阻值为R2,则固定共模电平为VCC*R2/(R1+R2)。
可以理解的是,功率放大器还包括控制电路(图未示),控制电路与选通电路111耦接,控制电路用于根据第一信号输入端101和第二信号输入端121所输入的输入信号的大小来控制选通电路111进行断开或者导通。
在一实施例中,功率放大器为音频放大器,第一桥接式放大电路10的第一负载100和第二桥接式放大电路12的第二负载120均为扬声器。可以理解的是,AB类功率放大器以音质和效率上妥协而广泛应用于音频领域,AB类功率放大器为了在小信号音频输入时音质的提升达到接近A类功率放大器的效果,在无信号时也会让输出晶体管处于微导通状态,为了在更宽的功率范围以接近A类功率放大器的形式工作,偏置电流将会调到非常高的地方,从而导致功率放大器的效率急剧下降并产生大量热量,而芯片长期处于高温状态下降导致芯片可靠性急剧下降。为了解决该问题,本申请将高效模式(HE mode)引入到AB类功率放大器的设计中,根据音频信号的特性,将第一桥接式放大电路10和第二桥接式放大电路12在输入为音频小信号时通过选通电路111连接,利用选通电路111的连接,可以使第一桥接式放大电路10和第二桥接式放大电路12之间共享电流,以提高桥接式放大电路的效率。
由于图1中的第一桥接式放大电路10和第二桥接式放大电路12均有两个,因此每个第一桥接式放大电路10的第二差分放大器103的输出端和每个第二桥接式放大电路12的第三差分放大器122的输出端之间均通过一选通电路111相连接。为了便于理解,将图1中的两个第一桥接式放大电路10分别标示为第一桥接式放大电路10和第四桥接式放大电路14、将两个第二桥接式放大电路12分别标示为第二桥接式放大电路12和第三桥接式放大电路13,第一桥接式放大电路10的第一负载100的负极通过第一选通电路111与第二桥接式放大电路12的第二负载120的正级耦接,第一桥接式放大电路10的第一负载100的负极通过第二选通电路112与第三桥接式放大电路13的第三负载130的正级耦接,第三桥接式放大电路13包括第五差分放大器132、第六差分放大器133和第三共模反馈电路134,第五差分放大器132的正输入端和第六差分放大器133的正输入端分别与第三信号输入端131相连接,第五差分放大器132的输出端和第六差分放大器133的输出端之间连接有第三负载130,第三共模反馈电路134的输入端用于输入共模电平,第三共模反馈电路134的输出端作为第五差分放大器132和第六差分放大器133的共模电路输入端,以稳定第五差分放大器132和第六差分放大器133的输出级共模电平;第四桥接式放大电路14的第四负载140的负极通过第三选通电路113与第三桥接式放大电路13的第三负载130的正级耦接,第四桥接式放大电路14的第四负载140的负极通过第四选通电路114与第二桥接式放大电路12的第二负载120的正级耦接,第四桥接式放大电路14包括第七差分放大器142、第八差分放大器143和第四共模反馈电路144,第七差分放大器142的正输入端和第八差分放大器143的正输入端分别与第四信号输入端141相连接,第七差分放大器142的输出端和第八差分放大器143的输出端之间连接有第四负载140,第四共模反馈电路144的输入端用于输入共模电平,第四共模反馈电路144的输出端作为第七差分放大器142和第八差分放大器143的共模电路输入端,以稳定第七差分放大器142和第八差分放大器143的输出级共模电平。具体地,第三共模反馈电路134包括第三共模运算放大器1340、第五共模反馈电阻1341和第六共模反馈电阻1342;第三共模运算放大器1340的输出端作为第五差分放大器132和第六差分放大器133的共模电路输入端,第五共模反馈电阻1341的两端分别与第五差分放大器132的输出端和第三共模运算放大器1340的第二输入端相连接,第六共模反馈电阻1342的一端与第三共模运算放大器1340的第二输入端相连接,第六共模反馈电阻1342的另一端接地;第四共模反馈电路144包括第四共模运算放大器1440、第七共模反馈电阻1441和第八共模反馈电阻1442;第四共模运算放大器1440的输出端作为第七差分放大器142和第八差分放大器143的共模电路输入端,第七共模反馈电阻1441的两端分别与第八差分放大器143的输出端和第四共模运算放大器1440的第二输入端相连接,第八共模反馈电阻1442的一端与第四共模运算放大器1440的第二输入端相连接,第八共模反馈电阻1442的另一端接地;共模电平输入电路16中的第二电阻162靠近第一电阻161的一端分别与第一共模运算放大器1040的第一输入端、第二共模运算放大器1240的第一输入端、第三共模运算放大器1340的第一输入端和第四共模运算放大器1440的第一输入端相连接。可以理解的是,本实施例中的功率放大器可以通过第一选通电路111、第二选通电路112、第三选通电路113以及第四选通电路114来控制不同的通道间实现高效模式的选择,从而达到在各信号输入端所输入的输入信号为不同大小、不同相位时,各通道间的电流能够共享以节约电流,以提高各桥接式放大电路的效率,从而使功率放大器可以达到较大功耗的节省,提高AB类功率放大器的效率。
请参阅图2,图2是本申请一应用场景的功率放大器的结构示意图。在一应用场景中,第一桥接式放大电路10的第一信号输入端101、第二桥接式放大电路12的第二信号输入端121和第四桥接式放大电路14的第四信号输入端141所输入的输入信号均为小于预设阈值的小信号,而第三桥接式放大电路13的第三信号输入端131所输入的输入信号为超过预设阈值的大信号;由于AB类功率放大器在小信号时能让输出晶体管处于导通状态,但是存在待命功率的浪费及功率效率的损失,因此,可以将第一选通电路111和第四选通电路114闭合,使得第一桥接式放大电路10、第二桥接式放大电路12和第四桥接式放大电路14之间可以共享电流,于是第一桥接式放大电路10、第二桥接式放大电路12和第四桥接式放大电路14在达到所需的输出功率所消耗的实际功耗要小于现有的AB类功率放大器,即可以提高第一桥接式放大电路10、第二桥接式放大电路12和第四桥接式放大电路14的效率,同时,由于第三信号输入端131所输入的输入信号为超过预设阈值的大信号,第三桥接式放大电路13通过标准桥接模式可以达到所需的输出功率,因此,需要将第二选通电路112和第三选通电路113断开,以将第三桥接式放大电路13与其他的桥接式放大电路断开。
本申请还提供一种车载音频系统,该车载音频系统包括如上所述的功率放大器。在一应用场景中,图1所示的功率放大器为车载音频系统中的音频放大器,第一负载100、第二负载120、第三负载130和第四负载140分别为左前扬声器、左后扬声器、右前扬声器和右后扬声器,由于随着现在音响系统的提升,音源输入通常会进行信号处理以达到立体声效果,从而导致各信号输入端的音频信号不但大小不一致,且相位也不相同。本申请的功率放大器在第一信号输入端101、第二信号输入端121、第三信号输入端131和第四信号输入端141输入小信号时,通过第一选通电路111、第二选通电路112、第三选通电路113以及第四选通电路114导通,从而可以实现4桥高效模式;具体地,当第一信号输入端101、第二信号输入端121、第三信号输入端131和第四信号输入端141输入的信号都低于预设阈值时,4个通道中分别各有一端通过第一选通电路111、第二选通电路112、第三选通电路113以及第四选通电路114连接在一起并稳定在共模值,而其他4端将输出大信号来实现负载扬声器的播放。另外,当输入的信号超过预设阈值时,各共模反馈电路的输入端将同时进行切换以保证输出的共模电平正常。因此,功率放大器可以通过各选通电路来控制不同通道之间的导通和断开,从而实现任意通道间的高效模式选择,使得不但在各信号输入端输入的信号一致时可以降低功耗,在各信号输入端输入的信号不一致时也能达到较大功耗的节省。
请参阅图3和图4,图3和图4是图1的功率放大器和现有的AB类功率放大器的功耗的仿真曲线示意图。分别对图1的功率放大器和现有的AB类功率放大器的功耗进行仿真验证,其中,图3是输入信号为相同大小且相同相位时输出功率(横坐标,Pout)与输出级功耗(纵坐标,Pdiss)的曲线示意图,La1为本申请功率放大器的功耗曲线图,La2为现有的AB类功率放大器的功耗曲线图,图4是输入信号为相同大小且相位相差90°时输出功率(横坐标,Pout)与输出级功耗(纵坐标,Pdiss)的曲线示意图,Lb1为本申请功率放大器的功耗曲线图,Lb2为现有的AB类功率放大器的功耗曲线图。根据仿真结果可以发现,无论是输入信号为相同大小且相同相位,或者输入信号为相同大小且相位不同,采用本申请的功率放大器在输出同等功率时所消耗的功耗远低于现有的传统AB类功率放大器。
本申请还提供一种功率放大器的控制方法。请参阅图5,图5是本申请功率放大器的控制方法一实施例的流程示意图。本实施例中,该控制方法应用于上述任意一种功率放大器,包括以下步骤:
S61:分别接收第一桥接式放大电路和第二桥接式放大电路对应的信号输入端所输入的输入信号。
S62:根据输入信号的大小来控制选通电路进行断开或者导通,以使第一桥接式放大电路与第二桥接式放大电路之间断开或者导通。
具体地,上述步骤S62具体包括:判断输入信号的大小是否大于预设阈值;若是,则控制选通电路进行断开,以使第一桥接式放大电路与第二桥接式放大电路之间断开;若否,则控制选通电路进行导通,以籍由选通电路将第一桥接式放大电路的负载电流传送至第二桥接式放大电路的负载。
本实施例中,通过分别接收第一桥接式放大电路和第二桥接式放大电路对应的信号输入端所输入的输入信号,当输入信号大于预设阈值时,控制选通电路进行断开,此时第一桥接式放大电路和第二桥接式放大电路将进入标准桥接模式以达到所需输出功率,而当输入信号为小于预设阈值的小信号时,控制选通电路进行导通,籍由选通电路将第一桥接式放大电路的负载电流传送至第二桥接式放大电路的负载,从而使功率放大器可以达到较大功耗的节省,提高AB类功率放大器的效率。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和功率放大器,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的功率放大器实施方式仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种功率放大器,其特征在于,所述功率放大器包括:
至少两个第一桥接式放大电路以及至少两个第二桥接式放大电路;每个所述第一桥接式放大电路的第一负载的负极分别通过一选通电路与每个所述第二桥接式放大电路的第二负载的正级耦接;其中,在所述第一桥接式放大电路的第一信号输入端所输入的输入信号小于预设阈值时,所述选通电路导通,并籍由所述选通电路将所述第一桥接式放大电路的第一负载电流传送至所述第二桥接式放大电路的第二负载。
2.根据权利要求1所述的功率放大器,其特征在于,
所述第一桥接式放大电路包括第一差分放大器、第二差分放大器和第一共模反馈电路,所述第一差分放大器的正输入端和所述第二差分放大器的正输入端分别与第一信号输入端相连接,所述第一差分放大器的输出端和所述第二差分放大器的输出端之间连接有所述第一负载,所述第一差分放大器的负输入端和所述第二差分放大器的负输入端分别与所述第一共模反馈电路的输出端相连接,所述第一共模反馈电路的输入端用于输入共模电平;
所述第二桥接式放大电路包括第三差分放大器、第四差分放大器和第二共模反馈电路,所述第三差分放大器的正输入端和所述第四差分放大器的正输入端分别与第二信号输入端相连接,所述第三差分放大器的输出端和所述第四差分放大器的输出端之间连接有所述第二负载,所述第三差分放大器的负输入端和所述第四差分放大器的负输入端分别与所述第二共模反馈电路的输出端相连接,所述第二共模反馈电路的输入端用于输入共模电平。
3.根据权利要求2所述的功率放大器,其特征在于,
所述第一共模反馈电路包括第一共模运算放大器、第一共模反馈电阻和第二共模反馈电阻;所述第一差分放大器的负输入端和所述第二差分放大器的负输入端分别与所述第一共模运算放大器的输出端相连接,所述第一共模反馈电阻的两端分别与所述第二差分放大器的输出端和所述第一共模运算放大器的第二输入端相连接,所述第二共模反馈电阻的一端与所述第一共模运算放大器的第二输入端相连接,所述第二共模反馈电阻的另一端接地;
所述第二共模反馈电路包括第二共模运算放大器、第三共模反馈电阻和第四共模反馈电阻;所述第三差分放大器的负输入端和所述第四差分放大器的负输入端分别与所述第二共模运算放大器的输出端相连接,所述第三共模反馈电阻的两端分别与所述第三差分放大器的输出端和所述第二共模运算放大器的第二输入端相连接,所述第四共模反馈电阻的一端与所述第二共模运算放大器的第二输入端相连接,所述第四共模反馈电阻的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器还包括共模电平输入电路;所述共模电平输入电路分别与所述第一共模运算放大器的第一输入端和所述第二共模运算放大器的第一输入端相连接。
5.根据权利要求4所述的功率放大器,其特征在于,
所述共模电平输入电路包括依次电连接的固定电源、第一电阻和第二电阻,所述第二电阻远离所述第一电阻的一端接地,所述第二电阻靠近所述第一电阻的一端分别与所述第一共模运算放大器的第一输入端和所述第二共模运算放大器的第一输入端相连接。
6.根据权利要求1所述的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器还包括控制电路,所述控制电路与所述选通电路耦接,所述控制电路用于根据所述第一信号输入端和所述第二信号输入端所输入的输入信号的大小来控制所述选通电路进行断开或者导通。
7.根据权利要求1所述的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器为音频放大器,所述负载为扬声器。
8.一种功率放大器的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至7任一项所述的功率放大器,所述方法包括:
分别接收所述第一桥接式放大电路和所述第二桥接式放大电路对应的信号输入端所输入的输入信号;
根据所述输入信号的大小来控制所述选通电路进行断开或者导通,以使所述第一桥接式放大电路与所述第二桥接式放大电路之间断开或者导通。
9.根据权利要求8所述的功率放大器的控制方法,其特征在于,所述根据所述输入信号的大小来控制所述选通电路进行断开或者导通,以使所述第一桥接式放大电路与所述第二桥接式放大电路之间断开或者导通的步骤包括:
判断所述输入信号的大小是否大于预设阈值;
若是,则控制所述选通电路进行断开,以使所述第一桥接式放大电路与所述第二桥接式放大电路之间断开;
若否,则控制所述选通电路进行导通,以籍由所述选通电路将所述第一桥接式放大电路的负载电流传送至所述第二桥接式放大电路的负载。
10.一种车载音频系统,其特征在于,所述车载音频系统包括权利要求1-7任一项所述的功率放大器。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220046116A (ko) * 2020-10-07 2022-04-14 삼성전자주식회사 증폭기 및 증폭기를 포함하는 전자 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024139A1 (en) * 2003-06-09 2005-02-03 Stmicroelectronics S.R.L. Multi-channel power amplifier self-configuring to a bridge or single-ended output, particularly for audio applications
CN102006018A (zh) * 2010-12-27 2011-04-06 上海贝岭股份有限公司 一种用于ab类音频放大器的开启控制电路
US20160276993A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Power amplifying device
US20200162040A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Power amplifying device and audio equipment

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0613242B1 (en) * 1993-02-24 1997-10-29 STMicroelectronics S.r.l. Self-configurable dual bridge power amplifier
DE69429660T2 (de) * 1994-10-07 2002-11-14 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Brückenverstärker mit hohem Wirkungsgrad
DE60317806T2 (de) * 2003-12-23 2008-10-30 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Verfahren zum Verhindern abrupter Spannungsänderungen am Ausgang eines Verstärkerpaars und Regelschaltung für ein selbstkonfigurierendes Verstärkerpaar in einer Brückenkonfiguration
US8330539B2 (en) 2009-08-14 2012-12-11 Nxp B.V. Dynamic switchable mode dual bridge power amplifier
US7986187B1 (en) * 2010-03-04 2011-07-26 Bose Corporation Versatile audio power amplifier
US9543913B2 (en) * 2013-01-09 2017-01-10 Osc, Llc Programmably configured switchmode audio amplifier
EP2802076B1 (en) 2013-05-08 2015-11-18 Nxp B.V. Dual bridge amplifier configuration
US9332343B2 (en) * 2014-04-14 2016-05-03 Apple Inc. Multi-channel audio system having a shared current sense element for estimating individual speaker impedances using test signals
JP7288415B2 (ja) * 2020-03-23 2023-06-07 株式会社東芝 電力増幅装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024139A1 (en) * 2003-06-09 2005-02-03 Stmicroelectronics S.R.L. Multi-channel power amplifier self-configuring to a bridge or single-ended output, particularly for audio applications
CN102006018A (zh) * 2010-12-27 2011-04-06 上海贝岭股份有限公司 一种用于ab类音频放大器的开启控制电路
US20160276993A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Power amplifying device
US20200162040A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Power amplifying device and audio equipment

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