CN113783534B - 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置 - Google Patents

反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113783534B
CN113783534B CN202111081273.XA CN202111081273A CN113783534B CN 113783534 B CN113783534 B CN 113783534B CN 202111081273 A CN202111081273 A CN 202111081273A CN 113783534 B CN113783534 B CN 113783534B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrically connected
output
module
transistor
resistor
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
CN202111081273.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113783534A (zh
Inventor
柯毅
卢杰
权锐
刘德珩
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.)
Wuhan Silicon Integrated Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Silicon Integrated Co Ltd
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 Wuhan Silicon Integrated Co Ltd filed Critical Wuhan Silicon Integrated Co Ltd
Priority to CN202111081273.XA priority Critical patent/CN113783534B/zh
Publication of CN113783534A publication Critical patent/CN113783534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113783534B publication Critical patent/CN113783534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H03F3/187—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本申请提供一种反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置；该反馈型音频功率放大电路包括放大模块、比较模块、输出模块和共模反馈模块，比较模块的输入端与放大模块的输出端电性连接，输出模块的输入端与比较模块的输出端电性连接，共模反馈模块的输入端与输出模块的输出端电性连接，共模反馈模块的输出端与放大模块电性连接，共模反馈模块用于根据输出模块输出的信号对放大模块输出的信号进行调控。本申请提供的反馈型音频功率放大电路通过在环路中设置共模反馈模块，使得该反馈型音频功率放大电路的电源抑制比可以通过调整该共模反馈模块的电源抑制比来提高。

Description

反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置
技术领域
本申请涉及音频功率放大技术领域，尤其涉及一种反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置。
背景技术
在音频功率放大技术领域，电源抑制比(PSRR)是反映音频功率放大器性能的一个重要指标。电源抑制比是指输入电源(通常指电压)变化量与输出变化量的比值；电源抑制比越大，反映该音频功率放大器对电源波动的抗干扰能力越强，其输出也就越稳定。目前，提高音频功率放大器的电源抑制比的方法主要是对其内部的器件匹配性进行调整，而调整器件匹配性的方法是增大音频功率放大器内相应器件的尺寸，如此则会导致该音频功率放大器的整体提及增大，最终导致芯片面积增加、成本升高。
所以，目前改进音频功率放大器的电源抑制比的方法存在导致芯片面积增大，成本增高的技术问题。
发明内容
本申请提供一种反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置，用于缓解目前的改进音频功率放大器的电源抑制比的方法存在的导致芯片面积增大，成本增高的技术问题。
本申请提供一种反馈型音频功率放大电路，其包括：
放大模块；
比较模块，所述比较模块的输入端与所述放大模块的输出端电性连接；
输出模块，所述输出模块的输入端与所述比较模块的输出端电性连接；
共模反馈模块，所述共模反馈模块的输入端与所述输出模块的输出端电性连接，所述共模反馈模块的输出端与所述放大模块电性连接，所述共模反馈模块用于根据所述输出模块输出的信号对所述放大模块输出的信号进行调控。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述共模反馈模块包括：与所述输出模块的输出端电性连接的分压子模块、与所述分压子模块电性连接的第一运算放大器、与所述第一运算放大器电性连接的参考电压子模块、以及电性连接与所述第一运算放大器的反相输入端与输出端之间的第五电容；
所述分压子模块与所述第一运算放大器的第一端电性连接，所述参考电压子模块与所述第一运算放大器的第二端电性连接，所述第一运算放大器的输出端与所述放大模块电性连接。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述分压子模块与所述第一运算放大器的反相输入端电性连接，所述参考电压子模块与所述第一运算放大器的同相输入端电性连接。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述输出模块的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述分压子模块包括第一分压通路和第二分压通路；
所述第一分压通路的第一端与所述第一输出端电性连接，所述第一分压通路的第二端与所述第一运算放大器的第一端电性连接；
所述第二分压通路的第一端与所述第二输出端电性连接，所述第二分压通路的第二端与所述第一运算放大器的第一端电性连接。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述第一分压通路包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述第一输出端电性连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻及所述第一运算放大器的第一端均电性连接；
所述第二分压通路包括串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述第二输出端电性连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻及所述第一运算放大器的第一端均电性连接。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等，所述第二电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述参考电压子模块包括第一电源输入端、第二电源输入端和参考电压输出端；
所述第一电源输入端通过第三分压通路与所述参考电压输出端电性连接；
所述第二电源输入端通过第四分压通路与所述参考电压输出端电性连接。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述第三分压通路包括串联的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端与所述第一电源输入端电性连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻及所述参考电压输出端均电性连接。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述第四分压通路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第七电阻、第八电阻、第一电容和第二电容；
所述第一晶体管的输入端和所述第二晶体管的输入端均与所述第二电源输入端电性连接，所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的控制端之间电性连接所述第七电阻，所述第一晶体管的输出端与所述第一晶体管的控制端电性连接，所述第二晶体管的控制端与所述第二晶体管的输出端之间电性连接所述第一电容；
所述第一晶体管的输出端与所述第三晶体管的输入端电性连接，所述第二晶体管的输出端与所述第四晶体管的输入端及所述参考电压输出端均电性连接，所述第三晶体管的控制端与所述第四晶体管的控制端之间电性连接所述第八电阻，所述第三晶体管的输出端与所述第四晶体管的输出端电性连接，所述第三晶体管的输入端与所述第三晶体管的控制端电性连接，所述第四晶体管的输入端与所述第四晶体管的控制端之间电性连接所述第二电容。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述第七电阻的阻值与所述第八电阻的阻值相等，所述第一电容的电容值与所述第二电容的电容值相等。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为P型晶体管，所述第三晶体管和所述第四晶体管均为N型晶体管。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述放大模块包括第二运算放大器和与所述第二运算放大器电性连接的第三运算放大器，所述比较模块包括与所述第三运算放大器均电性连接的第一比较器和第二比较器，所述输出模块包括与所述第一比较器和所述第二比较器均电性连接的桥转接电路。
在本申请的反馈型音频功率放大电路中，所述共模反馈模块的输出端与所述第三运算放大器电性连接。
本申请还提供一种音频放大装置，其包括如上所述的反馈型音频功率放大电路。
本申请还提供一种电子装置，其包括如上所述的反馈型音频功率放大电路、以及与所述反馈型音频功率放大电路电性连接的音频发生装置。
本申请的有益效果是：本申请提供一种反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置，所述反馈型音频功率放大电路包括放大模块、比较模块、输出模块和共模反馈模块，所述比较模块的输入端与所述放大模块的输出端电性连接，所述输出模块的输入端与所述比较模块的输出端电性连接，所述共模反馈模块的输入端与所述输出模块的输出端电性连接，所述共模反馈模块的输出端与所述放大模块电性连接，所述共模反馈模块用于根据所述输出模块输出的信号对所述放大模块输出的信号进行调控。本申请提供的反馈型音频功率放大电路通过在环路中设置共模反馈模块，使得该反馈型音频功率放大电路的电源抑制比可以通过调整该共模反馈模块的电源抑制比来提高，从而便于获得具有较高电源抑制比的反馈型音频功率放大电路，且相较于调整电路中器件匹配性的方法，有利于减小电路整体体积，降低成本。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1是本申请实施例提供的反馈型音频功率放大电路的第一种结构原理图。
图2是本申请实施例提供的反馈型音频功率放大电路的第二种结构原理图。
图3是本申请实施例提供的参考电压子模块的电路结构原理图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置，所述反馈型音频功率放大电路包括放大模块、比较模块、输出模块和共模反馈模块，所述比较模块的输入端与所述放大模块的输出端电性连接，所述输出模块的输入端与所述比较模块的输出端电性连接，所述共模反馈模块的输入端与所述输出模块的输出端电性连接，所述共模反馈模块的输出端与所述放大模块电性连接，所述共模反馈模块用于根据所述输出模块输出的信号对所述放大模块输出的信号进行调控。本申请实施例提供的反馈型音频功率放大电路通过在环路中设置共模反馈模块，使得该反馈型音频功率放大电路的电源抑制比可以通过调整该共模反馈模块的电源抑制比来提高，从而便于获得具有较高电源抑制比的反馈型音频功率放大电路，且相较于调整电路中器件匹配性的方法，有利于减小电路整体体积，降低成本。
下面结合具体实施例对本申请提供的反馈型音频功率放大电路的结构和功能特征进行阐述。
在一种实施例中，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的反馈型音频功率放大电路的第一种结构原理图。
本实施例提供一种反馈型音频功率放大电路，该反馈型音频功率放大电路包括放大模块10、与所述放大模块10电性连接的比较模块20、与所述比较模块20电性连接的输出模块30、以及与所述输出模块30及所述放大模块10均电性连接的共模反馈模块40。其中，所述放大模块10用于对信号进行放大处理，所述比较模块20用于输出满足预设条件的信号并传递给所述输出模块30，所述输出模块30用于将特定信号沿特定路径进行输出，所述共模反馈模块40用于根据所述输出模块30输出的信号对所述放大模块输出的信号进行调控。所述输出模块输出的信号可以驱动音频发生装置进行发声。
具体地，所述比较模块20的输入端与所述放大模块10的输出端电性连接，所述输出模块30的输入端与所述比较模块20的输出端电性连接，所述共模反馈模块40的输入端与所述输出模块30的输出端电性连接，且所述共模反馈模块40输出端电性连接至所述放大模块10，以调控所述放大模块10输出的共模信号。
所述反馈型音频功率放大电路还包括两个输入端和两个输出端，所述反馈型音频功率放大电路的两个输入端分别为第一输入端INP和第二输入端INN，所述反馈型音频功率放大电路的两个输出端分别为第一输出端VOP和第二输出端VON。所述放大模块10的输入端分别与所述第一输入端INP和所述第二输入端INN电性连接，所述输出模块30的输出端分别和所述第一输出端VOP和所述第二输出端VON电性连接。
进一步地，所述放大模块10包括：第二运算放大器OPAMP2、以及与所述第二运算放大器OPAMP2电性连接的第三运算放大器OPAMP3。所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端与所述第一输入端INP电性连接，所述第一输入端INP向所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端输入第一电压。所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端与所述第二输入端INN电性连接，所述第二输入端INN向所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端输入第二电压。
具体地，所述反馈型音频功率放大电路还包括分别设置于所述第一输入端INP与所述第二运算放大器OPAMP2之间、及所述第二输入端INN与所述第二运算放大器OPAMP2之间的两个第九电阻R9，所述第九电阻R9用于调整所述第二运算放大器OPAMP2的分压。
所述第三运算放大器OPAMP3的同相输入端与所述第二运算放大器OPAMP2的反相输出端电性连接，所述第三运算放大器OPAMP3的反相输入端与所述第二运算放大器OPAMP2的同相输出端电性连接。
具体地，所述放大模块10还包括分别设置于所述第二运算放大器OPAMP2的反相输出端与所述第三运算放大器OPAMP3的同相输入端之间、及所述第二运算放大器OPAMP2的同相输出端与所述第三运算放大器OPAMP3的反相输入端之间的两个第十电阻R10，所述第十电阻R10用于调整所述第三运算放大器OPAMP3的分压。
进一步地，所述放大模块10还包括分别电性连接于所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端与反相输出端之间、以及所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端与同相输出端之间的两个第三电容C3。所述放大模块10还包括分别电性连接于所述第三运算放大器OPAMP3的同相输入端与反相输出端之间、以及所述第三运算放大器OPAMP3的反相输入端与同相输出端之间的第十一电阻R11和第四电容C4，且每条支路上的所述第十一电阻R11与所述第四电容C4串联设置。
所述比较模块20包括第一比较器COMP1、第二比较器COMP2和三角波发生器OSC，所述第一比较器COMP1和所述第二比较器COMP2均与所述放大模块10的输出端电性连接，所述三角波发生器OSC与所述第一比较器COMP1和所述第二比较器COMP2均电性连接。
具体地，所述第一比较器COMP1的同相输入端与所述第三运算放大器OPAMP3的反相输出端电性连接，所述第二比较器COMP2的反相输入端与所述第三运算放大器OPAMP3的同相输出端电性连接，所述第一比较器COMP1的反相输入端与所述第二比较器COMP2的同相输入端电性连接，所述第一比较器COMP1的输出端和所述第二比较器COMP2的输出端均与所述输出模块30的输入端电性连接。其中，所述第一比较器COMP1和所述第二比较器COMP2均是脉冲宽度(PWM)调制比较器。
所述输出模块30包括与所述第一比较器COMP1的输出端和所述第二比较器COMP2的输出端均电性连接的桥转接电路(又称为H桥，H-Bridge)，所述桥转接电路可以实现其输出端输出的电压在正向和反向之间转换。
所述输出模块30的输出端与所述反馈型音频功率放大电路的第一输出端VOP和第二输出端VON均电性连接，用于向所述第一输出端VOP和所述第二输出端VON提供电压信号。所述第一输出端VOP和所述第二输出端VON之间可以连接音频发生装置，在所述输出模块30向所述第一输出端VOP和所述第二输出端VON输出的电压信号的作用下，所述音频发生装置被驱动而发声。
所述反馈型音频功率放大电路还包括分别电性连接于所述第一输出端VOP与所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端之间、及所述第二输出端VON与所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端之间的两个第十二电阻R12，从而将所述第一输出端VOP的信号反馈至所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端，并将所述第二输出端VON的信号反馈至所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端。
所述共模反馈模块40的输入端与所述第一输出端VOP及所述第二输出端VON均电性连接，所述共模反馈模块40的输出端与所述第三运算放大器OPAMP3电性连接。所述共模反馈模块40用于根据所述第一输出端VOP输出的信号及所述第二输出端VON输出的信号对所述第三运算放大器OPAMP3输出的共模信号进行调整。
本实施例通过在反馈型音频功率放大电路的第一输出端VOP、第二输出端VON与第三运算放大器OPAMP3之间连接共模反馈模块40，增强了对第三运算放大器OPAMP3输出的共模信号的调控能力，使得该反馈型音频功率放大电路的电源抑制比可以通过调整该共模反馈模块40的电源抑制比来提高，从而便于获得具有较高电源抑制比的反馈型音频功率放大电路，相较于传统调整电路中器件匹配性的方法，有利于减小电路整体体积，降低成本。
在一种实施例中，请参阅图2，图2是本申请实施例提供的反馈型音频功率放大电路的第二种结构原理图。其中，本实施例提供的反馈型音频功率放大电路与上述实施例提供的反馈型音频功率放大电路具有相同或相似的结构特征，下面对本实施例提供的反馈型音频功率放大电路的特征进行说明，其中未详述之处，请参阅上述实施例的记载。
本实施例提供的反馈型音频功率放大电路包括放大模块10、与所述放大模块10电性连接的比较模块20、与所述比较模块20电性连接的输出模块30、以及与所述输出模块30及所述放大模块10均电性连接的共模反馈模块40。所述共模反馈模块40用于根据所述输出模块30输出的信号对所述放大模块输出的信号进行调控。
所述比较模块20的输入端与所述放大模块10的输出端电性连接，所述输出模块30的输入端与所述比较模块20的输出端电性连接，所述共模反馈模块40的输入端与所述输出模块30的输出端电性连接，且所述共模反馈模块40输出端电性连接至所述放大模块10，以调控所述放大模块10输出的共模信号。
所述反馈型音频功率放大电路还包括第一输入端INP、第二输入端INN、第一输出端VOP和第二输出端VON。所述放大模块10的输入端分别与所述第一输入端INP和所述第二输入端INN电性连接，所述输出模块30的输出端分别和所述第一输出端VOP和所述第二输出端VON电性连接。
所述放大模块10包括：第二运算放大器OPAMP2、以及与所述第二运算放大器OPAMP2电性连接的第三运算放大器OPAMP3。所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端通过一个第九电阻R9与所述第一输入端INP电性连接，所述第一输入端INP向所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端输入第一电压。所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端通过一个第九电阻R9与所述第二输入端INN电性连接，所述第二输入端INN向所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端输入第二电压。
所述第三运算放大器OPAMP3的同相输入端通过一个第十电阻R10与所述第二运算放大器OPAMP2的反相输出端电性连接，所述第三运算放大器OPAMP3的反相输入端通过一个第十电阻R10与所述第二运算放大器OPAMP2的同相输出端电性连接。
所述放大模块10还包括分别电性连接于所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端与反相输出端之间、以及所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端与同相输出端之间的两个第三电容C3。所述放大模块10还包括分别电性连接于所述第三运算放大器OPAMP3的同相输入端与反相输出端之间、以及所述第三运算放大器OPAMP3的反相输入端与同相输出端之间的第十一电阻R11和第四电容C4，且每条支路上的所述第十一电阻R11与所述第四电容C4串联设置。
所述比较模块20包括第一比较器COMP1、第二比较器COMP2和三角波发生器OSC，所述三角波发生器OSC与所述第一比较器COMP1和所述第二比较器COMP2均电性连接。
所述第一比较器COMP1的同相输入端与所述第三运算放大器OPAMP3的反相输出端电性连接，所述第二比较器COMP2的反相输入端与所述第三运算放大器OPAMP3的同相输出端电性连接，所述第一比较器COMP1的反相输入端与所述第二比较器COMP2的同相输入端电性连接，所述第一比较器COMP1的输出端和所述第二比较器COMP2的输出端均与所述输出模块30的输入端电性连接。其中，所述第一比较器COMP1和所述第二比较器COMP2均是脉冲宽度(PWM)调制比较器。
所述输出模块30包括与所述第一比较器COMP1的输出端和所述第二比较器COMP2的输出端均电性连接的桥转接电路(又称为H桥，H-Bridge)，所述桥转接电路可以实现其输出端输出的电压在正向和反向之间转换。所述输出模块30的输出端与所述反馈型音频功率放大电路的第一输出端VOP和第二输出端VON均电性连接。所述反馈型音频功率放大电路还包括分别电性连接于所述第一输出端VOP与所述第二运算放大器OPAMP2的同相输入端之间、及所述第二输出端VON与所述第二运算放大器OPAMP2的反相输入端之间的两个第十二电阻R12。
所述共模反馈模块40的输入端与所述第一输出端VOP及所述第二输出端VON均电性连接，所述共模反馈模块40的输出端与所述第三运算放大器OPAMP3电性连接。所述共模反馈模块40用于根据所述第一输出端VOP输出的信号及所述第二输出端VON输出的信号对所述第三运算放大器OPAMP3输出的共模信号进行调整。
具体地，所述共模反馈模块40包括：与所述输出模块30的输出端电性连接的分压子模块410、与所述分压子模块410电性连接的第一运算放大器OPAMP1、与所述第一运算放大器OPAMP1电性连接的参考电压子模块420、以及电性连接与所述第一运算放大器OPAMP1的反相输入端与输出端之间的第五电容C5。所述分压子模块410用于对所述输出模块30输出的信号进行分压处理，并将分压后的信号传递给所述第一运算放大器OPAMP1。
所述分压子模块410与所述第一运算放大器OPAMP1的第一端电性连接，所述参考电压子模块420与所述第一运算放大器OPAMP1的第二端电性连接，所述分压子模块410和所述参考电压子模块420分别向所述第一运算放大器OPAMP1提供信号。所述第一运算放大器OPAMP1的输出端与所述放大模块10电性连接，并具体电性连接至所述第三运算放大器OPAMP3，以调控所述第三运算放大器OPAMP3输出的共模电压。
进一步地，所述分压子模块410与所述第一运算放大器OPAMP1的反相输入端电性连接，所述参考电压子模块420与所述第一运算放大器OPAMP1的同相输入端电性连接。
进一步地，所述分压子模块410包括第一分压通路411和第二分压通路412；所述第一分压通路411的第一端与所述第一输出端VOP电性连接，所述第一分压通路411的第二端与所述第一运算放大器OPAMP1的反相输入端电性连接；所述第二分压通路412的第一端与所述第二输出端VON电性连接，所述第二分压通路412的第二端与所述第一运算放大器OPAMP1的反相输入端电性连接。
进一步地，所述第一分压通路411包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端与所述第一输出端VOP电性连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2及所述第一运算放大器OPAMP1的反相输入端均电性连接；所述第二分压通路412包括串联的第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三电阻R3的一端与所述第二输出端VON电性连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4及所述第一运算放大器OPAMP1的反相输入端均电性连接。所述第二电阻R2的另一端及所述第四电阻R4的另一端均接地。
可选地，所述第一电阻R1的阻值与所述第三电阻R3的阻值相等，所述第二电阻R2的阻值与所述第四电阻R4的阻值相等。
请进一步参阅图3，图3是本申请实施例提供的参考电压子模块420的电路结构原理图。所述参考电压子模块420包括第一电源输入端PVDD、第二电源输入端PVD和参考电压输出端VCM；所述参考电压输出端VCM与所述第一运算放大器OPAMP1的同相输入端电性连接。
所述第一电源输入端PVDD通过第三分压通路421与所述参考电压输出端VCM电性连接，所述第三分压通路421用于对所述第一电源输入端PVDD输入的电压进行分压处理，并将分压信号传输至所述参考电压输出端VCM；所述第二电源输入端PVD通过第四分压通路422与所述参考电压输出端VCM电性连接，所述第四分压通路422用于对所述第二电源输入端PVD输入的电压进行分压处理，并将分压信号传输至所述参考电压输出端VCM。
进一步地，所述第三分压通路421包括串联的第五电阻R5和第六电阻R6，所述第五电阻R5的一端与所述第一电源输入端PVDD电性连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第六电阻R6及所述参考电压输出端VCM均电性连接，所述第六电阻R6的另一端接地。
所述第四分压通路422包括第一晶体管Mp1、第二晶体管Mp2、第三晶体管Mn1、第四晶体管Mn2、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1和第二电容C2；所述第一晶体管Mp1的输入端和所述第二晶体管Mp2的输入端均与所述第二电源输入端PVD电性连接，所述第一晶体管Mp1的控制端和所述第二晶体管Mp2的控制端之间电性连接所述第七电阻R7，所述第一晶体管Mp1的输出端与所述第一晶体管Mp1的控制端电性连接，所述第二晶体管Mp2的控制端与所述第二晶体管Mp2的输出端之间电性连接所述第一电容C1。
所述第一晶体管Mp1的输出端与所述第三晶体管Mn1的输入端电性连接，所述第二晶体管Mp2的输出端与所述第四晶体管Mn2的输入端及所述参考电压输出端VCM均电性连接，所述第三晶体管Mn1的控制端与所述第四晶体管Mn2的控制端之间电性连接所述第八电阻R8，所述第三晶体管Mn1的输出端与所述第四晶体管Mn2的输出端电性连接且接地，所述第三晶体管Mn1的输入端与所述第三晶体管Mn1的控制端电性连接，所述第四晶体管Mn2的输入端与所述第四晶体管Mn2的控制端之间电性连接所述第二电容C2。
可选地，所述第一晶体管Mp1与所述第三晶体管Mn1之间还串联有电流计I0，所述电流计I0用于监测所述第一晶体管Mp1与所述第三晶体管Mn1之间的电流大小。
可选地，所述第七电阻R7的阻值与所述第八电阻R8的阻值相等，所述第一电容C1的电容值与所述第二电容C2的电容值相等。
可选地，所述第一晶体管Mp1和所述第二晶体管Mp2均为P型晶体管，所述第三晶体管Mn1和所述第四晶体管Mn2均为N型晶体管。
根据图3所示的参考电压子模块的电路图，可以推出参考电压输出端VCM输出的参考电压信号Vcm满足下列关系式：
在直流条件下，参考电压输出端VCM输出的参考电压信号Vcm满足：
Figure BDA0003264130470000131
其中，R5和R6分别代表第五电阻R5的阻值和第六电阻R6的阻值，Pvdd代表第一电源输入端PVDD输入的电压信号。
在交流条件下，参考电压输出端VCM输出的参考电压信号Vcm满足：
Figure BDA0003264130470000132
其中，R5和R6分别代表第五电阻R5的阻值和第六电阻R6的阻值，1/gmp2和1/gmn2分别代表第二晶体管Mp2和第四晶体管Mn2的阻抗，Pvdd代表第一电源输入端PVDD输入的电压信号。
由上述计算参考电压信号Vcm的公式可知：在直流情况下，参考电压信号Vcm为恒定值，此时不考虑该参考电压子模块420电源抑制比；在交流情况下，1/gmp2反映第二晶体管Mp2的控制端与输出端的阻抗，1/gmn2反映第四晶体管Mn2的控制端与输出端的阻抗，这两个阻抗值均远大于1，因此在交流情况下参考电压信号Vcm约等于0，即参考电压子模块420的输出电压不随第一电源输入端PVDD输入的电压的变化而变化，从而表现出较高的电源抑制比。
基于上述记载可以推得，图2所示的反馈型音频功率放大电路存在下列等式关系：
Figure BDA0003264130470000141
其中，VIN代表第一输入端INP输入的信号，VIP代表第二输入端INN输入的信号，VOP和VON分别代表第一输出端VOP和第二输出端VON输出的信号，δD代表除共模反馈模块外的器件偏差造成的增益偏差，δC代表共模反馈模块中的器件偏差，eC代表电路中的偶次失真系数(比如共模噪声和电源噪声)，eD代表电路中的奇次失真系数(比如电路中的差分噪声)。
可见，δD×eC被缩小了HC倍，δD×eC远小于1，HC远大于1，因此δD×eC约等于0，即该反馈型音频功率放大电路中器件偏差引起的噪声可以忽略不计；此外上式中存在δD×VCM，而VCM是由共模反馈模块40中的参考电压子模块420提供，因此，该反馈型音频功率放大电路的电源抑制比放映到了共模反馈模块40所具有的电源抑制比，进而可以通过调整该共模反馈模块40的电源抑制比来提高该反馈型音频功率放大电路的电源抑制比，从而简化电源抑制比的改进方法，并降低成本。
综上所述，本申请实施例提供的反馈型音频功率放大电路包括放大模块、比较模块、输出模块和共模反馈模块，所述共模反馈模块的输入端与所述输出模块的输出端电性连接，所述共模反馈模块的输出端与所述放大模块电性连接，所述共模反馈模块用于根据所述输出模块输出的信号对所述放大模块输出的信号进行调控。本申请实施例提供的反馈型音频功率放大电路通过在环路中设置共模反馈模块，使得该反馈型音频功率放大电路的电源抑制比可以通过调整该共模反馈模块的电源抑制比来提高，从而便于获得具有较高电源抑制比的反馈型音频功率放大电路，且相较于调整电路中器件匹配性的方法，有利于减小电路整体体积，降低成本。
在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供了一种音频放大装置，该音频放大装置包含了上述实施例提供的反馈型音频功率放大电路，因此，本申请实施例提供的音频放大装置便于调整其电源抑制比。
在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种电子装置，该电子装置包括上述实施例提供的反馈型音频功率放大电路、以及与所述反馈型音频功率放大电路电性连接的音频发生装置，如电话听筒等，该音频发生装置在所述反馈型音频功率放大电路提供的驱动信号的作用下进行发声。
需要说明的是，虽然本申请以具体实施例揭露如上，但上述实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种反馈型音频功率放大电路，其特征在于，包括：
放大模块；
比较模块，所述比较模块的输入端与所述放大模块的输出端电性连接；
输出模块，所述输出模块的输入端与所述比较模块的输出端电性连接；
共模反馈模块，所述共模反馈模块的输入端与所述输出模块的输出端电性连接，所述共模反馈模块的输出端与所述放大模块电性连接，所述共模反馈模块用于根据所述输出模块输出的信号对所述放大模块输出的信号进行调控；
所述共模反馈模块包括：与所述输出模块的输出端电性连接的分压子模块、与所述分压子模块电性连接的第一运算放大器、与所述第一运算放大器电性连接的参考电压子模块、以及电性连接与所述第一运算放大器的反相输入端与输出端之间的第五电容；所述分压子模块与所述第一运算放大器的第一端电性连接，所述参考电压子模块与所述第一运算放大器的第二端电性连接，所述第一运算放大器的输出端与所述放大模块电性连接；所述参考电压子模块包括第一电源输入端、第二电源输入端和参考电压输出端；所述第一电源输入端通过第三分压通路与所述参考电压输出端电性连接；所述第二电源输入端通过第四分压通路与所述参考电压输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述分压子模块与所述第一运算放大器的反相输入端电性连接，所述参考电压子模块与所述第一运算放大器的同相输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述输出模块的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述分压子模块包括第一分压通路和第二分压通路；
所述第一分压通路的第一端与所述第一输出端电性连接，所述第一分压通路的第二端与所述第一运算放大器的第一端电性连接；
所述第二分压通路的第一端与所述第二输出端电性连接，所述第二分压通路的第二端与所述第一运算放大器的第一端电性连接。
4.根据权利要求3所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述第一分压通路包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述第一输出端电性连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻及所述第一运算放大器的第一端均电性连接；
所述第二分压通路包括串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述第二输出端电性连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻及所述第一运算放大器的第一端均电性连接。
5.根据权利要求4所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等，所述第二电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
6.根据权利要求1所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述第三分压通路包括串联的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端与所述第一电源输入端电性连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻及所述参考电压输出端均电性连接。
7.根据权利要求1所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述第四分压通路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第七电阻、第八电阻、第一电容和第二电容；
所述第一晶体管的输入端和所述第二晶体管的输入端均与所述第二电源输入端电性连接，所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的控制端之间电性连接所述第七电阻，所述第一晶体管的输出端与所述第一晶体管的控制端电性连接，所述第二晶体管的控制端与所述第二晶体管的输出端之间电性连接所述第一电容；
所述第一晶体管的输出端与所述第三晶体管的输入端电性连接，所述第二晶体管的输出端与所述第四晶体管的输入端及所述参考电压输出端均电性连接，所述第三晶体管的控制端与所述第四晶体管的控制端之间电性连接所述第八电阻，所述第三晶体管的输出端与所述第四晶体管的输出端电性连接，所述第三晶体管的输入端与所述第三晶体管的控制端电性连接，所述第四晶体管的输入端与所述第四晶体管的控制端之间电性连接所述第二电容。
8.根据权利要求7所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述第七电阻的阻值与所述第八电阻的阻值相等，所述第一电容的电容值与所述第二电容的电容值相等。
9.根据权利要求7所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为P型晶体管，所述第三晶体管和所述第四晶体管均为N型晶体管。
10.根据权利要求1所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述放大模块包括第二运算放大器和与所述第二运算放大器电性连接的第三运算放大器，所述比较模块包括与所述第三运算放大器均电性连接的第一比较器和第二比较器，所述输出模块包括与所述第一比较器和所述第二比较器均电性连接的桥转接电路。
11.根据权利要求10所述的反馈型音频功率放大电路，其特征在于，所述共模反馈模块的输出端与所述第三运算放大器电性连接。
12.一种音频放大装置，其特征在于，包括权利要求1至11中任一所述的反馈型音频功率放大电路。
13.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1至11中任一所述的反馈型音频功率放大电路、以及与所述反馈型音频功率放大电路电性连接的音频发生装置。
CN202111081273.XA 2021-09-15 2021-09-15 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置 Active CN113783534B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111081273.XA CN113783534B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111081273.XA CN113783534B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113783534A CN113783534A (zh) 2021-12-10
CN113783534B true CN113783534B (zh) 2022-05-17

Family

ID=78844257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111081273.XA Active CN113783534B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113783534B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1835395A (zh) * 2005-03-18 2006-09-20 雅马哈株式会社 D类放大器
CN101847968A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 杭州中科微电子有限公司 高阶多路反馈结构的高性能d类音频功率放大器
CN201594809U (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 比亚迪股份有限公司 一种闭环d类音频功放系统及一种音频功放
CN102811027A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 嘉兴禾润电子科技有限公司 D类音频功率放大器及其音频信号处理方法
CN102832887A (zh) * 2012-09-11 2012-12-19 电子科技大学 高保真d类音频放大器
CN103929137A (zh) * 2014-04-17 2014-07-16 上海智浦欣微电子有限公司 一种连续调节d类功放功率的电路及其功率调节方法
CN104317349A (zh) * 2014-11-07 2015-01-28 圣邦微电子（北京）股份有限公司 一种提高低压差线性稳压器电源抑制比的方法和电路
CN104977964A (zh) * 2015-07-08 2015-10-14 北京兆易创新科技股份有限公司 一种无运放的低输出电压高电源抑制比带隙基准源电路
CN105991098A (zh) * 2014-12-11 2016-10-05 力智电子股份有限公司 音频放大装置
CN206096995U (zh) * 2016-08-25 2017-04-12 黄继颇 一种宽频高电源抑制比的线性稳压器
CN106656065A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 上海艾为电子技术股份有限公司 音频功率放大器和音频设备
CN209233795U (zh) * 2019-01-31 2019-08-09 上海艾为电子技术股份有限公司 数字模拟转换器、数字功放子系统、数字功放系统
CN111628728A (zh) * 2020-05-21 2020-09-04 上海艾为集成电路技术有限公司 音频调制电路和电子设备
CN112543000A (zh) * 2020-11-09 2021-03-23 武汉市聚芯微电子有限责任公司 供电电路、方法、音频功率放大器和集成电路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7643894B2 (en) * 2002-05-09 2010-01-05 Netstreams Llc Audio network distribution system
EP1847014A1 (en) * 2005-01-31 2007-10-24 Freescale Semiconductor Inc. Audio communication unit and integrated circuit
US7786771B2 (en) * 2008-05-27 2010-08-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Phase lock loop (PLL) with gain control
WO2011020100A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 Emo Labs, Inc System to generate electrical signals for a loudspeaker
US8890608B2 (en) * 2012-02-29 2014-11-18 Texas Instruments Incorporated Digital input class-D audio amplifier
CN104061986B (zh) * 2013-03-22 2016-04-13 深圳市海洋王照明工程有限公司 天平电路
US9344045B2 (en) * 2013-05-29 2016-05-17 Intel Mobile Communications GmbH Amplifier and method of amplifying a differential signal
CN109660917B (zh) * 2018-12-26 2023-09-15 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

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1835395A (zh) * 2005-03-18 2006-09-20 雅马哈株式会社 D类放大器
CN101847968A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 杭州中科微电子有限公司 高阶多路反馈结构的高性能d类音频功率放大器
CN201594809U (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 比亚迪股份有限公司 一种闭环d类音频功放系统及一种音频功放
CN102811027A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 嘉兴禾润电子科技有限公司 D类音频功率放大器及其音频信号处理方法
CN102832887A (zh) * 2012-09-11 2012-12-19 电子科技大学 高保真d类音频放大器
CN103929137A (zh) * 2014-04-17 2014-07-16 上海智浦欣微电子有限公司 一种连续调节d类功放功率的电路及其功率调节方法
CN104317349A (zh) * 2014-11-07 2015-01-28 圣邦微电子（北京）股份有限公司 一种提高低压差线性稳压器电源抑制比的方法和电路
CN105991098A (zh) * 2014-12-11 2016-10-05 力智电子股份有限公司 音频放大装置
CN104977964A (zh) * 2015-07-08 2015-10-14 北京兆易创新科技股份有限公司 一种无运放的低输出电压高电源抑制比带隙基准源电路
CN206096995U (zh) * 2016-08-25 2017-04-12 黄继颇 一种宽频高电源抑制比的线性稳压器
CN106656065A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 上海艾为电子技术股份有限公司 音频功率放大器和音频设备
CN209233795U (zh) * 2019-01-31 2019-08-09 上海艾为电子技术股份有限公司 数字模拟转换器、数字功放子系统、数字功放系统
CN111628728A (zh) * 2020-05-21 2020-09-04 上海艾为集成电路技术有限公司 音频调制电路和电子设备
CN112543000A (zh) * 2020-11-09 2021-03-23 武汉市聚芯微电子有限责任公司 供电电路、方法、音频功率放大器和集成电路

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A Direct Battery Hookup Filterless Pulsewidth Modulation Class D Amplifier With >100 dB PSRR for 100 Hz to 1 kHz, 0.005% THD+N and 16 μV Noise;Tong Ge;《IEEE Transactions on Power Electronics》;20200131;第35卷(第1期);789 - 799 *
一款双通道全差分大功率D类音频功率放大器设计;李小珍;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》;20100115;I135-212 *
高性能D类音频放大器的设计;王宪玉;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》;20180815;I135-171 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113783534A (zh) 2021-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7961047B2 (en) Switching amplifier
US7834700B2 (en) Radio frequency power amplifier
CN110089027B (zh) 误差放大和频率补偿电路及方法
KR20060085166A (ko) 출력 커패시터값의 광범위에 걸쳐 안정성을 제공하는 보상기술
US5815040A (en) Wide bandwidth, current sharing, MOSFET audio power amplifier with multiple feedback loops
US6496067B1 (en) Class AB voltage current convertor having multiple transconductance stages and its application to power amplifiers
Liu et al. A multi-loop-controlled AC-coupling supply modulator with a mode-switching CMOS PA in an EER system with envelope shaping
CN107505971A (zh) 一种驱动大电流负载的ldo调整器频率补偿方案
US10170992B1 (en) Adaptive amplification active filter for divider-less high frequency DC-DC converters
CN113783534B (zh) 反馈型音频功率放大电路、音频放大装置及电子装置
JPS6242284B2 (zh)
US5087890A (en) Amplifier circuit
CN108445959B (zh) 一种可选接片外电容的低压差线性稳压器
KR20030034401A (ko) 전력 증폭기
CN114337266A (zh) 开关电源及用于开关电源的控制电路
JP2696986B2 (ja) 低周波増幅器
CN113541480A (zh) 稳压型功率调节电路、功率调节装置及电子装置
JP2003046347A (ja) 高出力増幅器
CN111464141A (zh) 一种数字音频功率放大器及电子设备
US20220190788A1 (en) Parallel input and dynamic cascaded operational transconductance amplifier achieving high precision with phase shifting
CN117294142B (zh) 电压转换电路
CN219611735U (zh) 功放电路、芯片和电子设备
CN117452998B (zh) 前馈零点稳定性补偿的pmos功率管ldo电路
CN113067466B (zh) 一种电压源电路及电源管理芯片
CN115113681B (zh) 负载调整率补偿电路、稳压电路、装置及芯片

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