CN116782090A - 电容性负载的自适应控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电容性负载的自适应控制，特别涉及一种用于驱动电容性负载(L)的电路(2000)，包括：用于基于输入信号(VIN)驱动负载(L)的放大器(1100)，放大器至少包括升压转换器，动态模型(2400)，其被配置为跟踪负载的电容(CL)和用于为电路(2000)的至少部分供电的电源的电压(VBAT)，自适应滤波器(2300)，其配置为基于动态模型(2400)的输出对输入信号(VIN)进行滤波。

Description

电容性负载的自适应控制
技术领域
本发明涉及一种用于驱动电容性负载的方法和设备，优选为压电负载和/或微机电系统(MEMS)，甚至当电容性负载是扬声器时更加优选。本发明的实施例允许以限制在驱动信号中引入伪影(artefact)的方式对电容性负载驱动器的电压和/或电流进行有利地控制。
背景技术
压电组件在各种电子设备中变得越来越常见。作为示例，压电组件可以被用于在诸如移动电话、平板电脑、PC等电子设备中生成触觉振动和/或扬声器。类似地，MEMS设备越来越多地被用作传感器，诸如加速度传感器或致动器。
压电组件和MEMS器件通常被驱动器相当近似地视为电容性负载。这通常导致低阻抗。例如，8Ohm以下的值是常见的，尤其是对于高频信号内容。与高阻抗负载相比，这反过来需要非常大的电流。
此外，特别是在移动设备中，电容性负载通常由系统电池供电，其用于1S电池的电压通常在3V至5V的范围内。驱动电容性负载(诸如例如PZT薄膜或MEMS微型扬声器)时的常见峰值电压可以高于20V。
因此，需要一个升压转换器来将电池电压升高到所需的驱动水平。然后，从电池汲取的电流可以比流入电容性负载的瞬时电流大几倍。
因此，对电压和/或电流的适当控制应被实施，以避免触发保护措施和/或达到一个或多个组件的饱和。特别地，各种保护电路可以在驱动器、升压转换器或电池本身中实施，以限制电压和电流。这种保护电路的干预会在驱动负载的信号中生成伪影，或者甚至导致电路的一个或多个部分关闭以进行预防。当沿着驱动链的一个或多个组件饱和时，会出现类似的情况。
图1A示意性地示出了一种用于驱动电容性负载L的电路1000A，该电路包括放大器1100和由电阻器1210和电容性负载L本身形成的低通滤波器1200A。
在该配置中，由于低通滤波器1200A，从放大器1100汲取的电流可以被限制在高频。然而，由于放大器1100被设置为输出最大电压和/或输出功率的很大一部分被串联电阻器1210耗散，因此这种配置并不有效。
图1B中示出了另一种已知的技术方案，其示意性地示出了一种用于驱动电容性负载L的电路1000B。这里，低通滤波器1200B被定位于放大器1100之前，以避免串联晶体管1210中的高功率耗散。
然而，在这种情况下，低通滤波器1200B也必须针对最坏情况进行设计。这包括最大负载电容、最大输入信号振幅和最大频率。在电池操作设备上，这还包括最低电池水平。显然，这种最坏情况的场景不是经常发生的情况，因此在大多数操作时间内，滤波器1200B导致过度滤波。例如，在用于生成声音的压电组件的情况下，作为电容性负载L，这种实施方式在通常不需要的情况下降低了换能器的可用声压级。
图1C示出了包括自适应滤波器1300和负载的模型1400的又一替代驱动电路1000C。自适应滤波器1300可以基于负载L的模型1400来控制输入信号和放大器1100之间的电压和/或电流。这可以通过根据负载的具体特性(例如在初始表征阶段期间)更新模型来克服图1B中讨论的最坏情况的滤波器设计限制。
然而，这种实施方式也不理想，因为负载模型1400是固定的并且不跟踪负载变化。这迫使负载模型将基于最坏情况的假设。此外，对于电池操作的设备，没有关于系统电池水平的信息，因此，关于电池的可用电流和/或电压进行设计假设也必须针对最坏情况做出。
因此，需要提供一种驱动电路和/或方法，其允许电容性负载的有效驱动，特别是对于电池操作设备中的实施方式。
发明内容
通常，本发明依靠自适应滤波器，其特性是动态调整的。该调整可以特别地基于动态调整的负载和电池的特性。由于滤波器的动态调整，可以在不会引入伪影或触发过电流保护机制的情况下最大化对负载的驱动信号。
本发明的一个实施例可以涉及一种用于驱动电容性负载的电路，该电路包括：用于基于输入信号驱动负载的放大器，该放大器至少包括升压转换器、被配置为跟踪负载的电容和用于为电路的至少部分供电的电源的电压的动态模型，被配置为基于动态模型的输出对输入信号进行滤波的自适应滤波器。
由于这种配置，通过考虑到负载的电容值以及电源电压的变化，可以有利地驱动电容性负载。这允许自适应滤波器在表示实际驱动配置而不是最坏情况的场景配置的条件下操作，否则可能不必要地限制驱动能力。
在一些实施例中，动态模型可以包括负载电流模型和/或升压电流(boostcurrent)模型，负载电流模型被配置为输出计算出的放大器电流，计算出的放大器电流是预期由放大器输出的作为至少输入信号和负载的跟踪电容的函数的电流，升压电流模型被配置为输出计算出的升压电流，计算出的升压电流是预期由升压转换器的电感器输出的至少作为输入信号和电源电压的函数的电流。
由于这种配置，可以有利地基于容易获得的输入信号对这些值进行建模。建模的值可以允许动态模型驱动自适应滤波器，作为根据输入信号以及负载和电源供电条件的函数。
在一些实施例中，负载电流模型可以被配置为接收表示跨负载的电压的值作为输入VL，接收表示跨负载的电流的值作为输出IL、接收表示输入信号的值作为VIN，并将计算出的放大器电流IOUT_PRED输出为IOUT_PRED＝f(VIN*YL)，其中YL是负载的导纳，并且其中f是双射函数。
由于这种配置，可以以简单可靠的方式计算计算出的放大器电流IOUT_PRED。
在一些实施例中，负载电流模型可以包括被配置为输出根据VL和IL计算的负载的计算出的电容值的负载电容模型，被配置为根据VIN计算的放大器的预期输出电压的放大器模型，以及电流计算器，其被配置为基于计算出的负载电容值和预期输出电压将计算出的放大器电流计算为IOUT_PRED＝f(VOUT_PRED*YL)，其中f是双射函数。
由于这种配置，可以以简单可靠的方式计算计算出的放大器电流IOUT_PRED。
在一些实施例中，负载电容模型可以包括最小均方滤波器。
由于这种配置，可以有利地基于跨负载电容的信号的电压和电流测量结果来简单且可靠地计算负载电容。
在一些实施例中，负载电流模型可以包括负载的电压到电流传递函数的模型。
由于这种配置，通过将VOUT_PRED的值插入传递函数，以CL作为变量，可以有利地简单可靠地计算IOUT_PRED的值
在一些实施例中，升压电流模型可以被配置为接收表示跨电源的电压的值作为输入VBAT，接收表示升压转换器效率的值作为输出η，接收表示计算出的放大器电流的值作为输入IOUT_PRED，接受表示输入信号的值作为VIN，将计算出的升压电流IBST_PRED输出为IBST_PRED＝f[VOUT*IOUT_PRED/(η*VBAT)]，其中f是双射函数。
由于这种配置，可以有利地以简单可靠的方式计算计算出的升压电流IBST_PRED。
在一些实施例中，升压电流模型可以包括被配置为输出根据VIn计算出的放大器的预期输出电压的放大器模型、被配置为基于预期输出电压计算计算出的升压电流的电流计算器。
由于这种配置，可以有利地以简单和可靠的方式计算计算出的升压电流。
在一些实施例中，动态模型还可以包括系数计算逻辑，其被配置为接收计算出的放大器电流和/或计算出的升压电流作为输入，基于计算出的放大电流和计算出的升压电流中的至少一个的值，输出用于控制自适应滤波器的至少一个系数。
由于这种配置，可以有利地基于计算出的电流来控制自适应滤波器，该电流是实际驱动条件的函数，而不是最坏情况考虑的函数。
在一些实施例中，自适应滤波器可以包括可变低通滤波器，其具有至少一个滚降(roll-off)系数作为控制输入，并且计算逻辑可以被配置为计算作为计算出的升压电流和/或计算出的输出电流的函数的滚降系数。
由于这种配置，可以有利地基于计算出的电流(表示实际驱动条件)来控制自适应滤波器的滚降系数。
在一些实施例中，系数计算逻辑可以包括第一峰值检测器，其被配置为接收计算出的放大器电流作为输入，并确定最大的计算出的放大器电流作为计算出的放大器电流的最大值，和/或系数计算逻辑可以包括第二峰值检测器，其被配置为接收计算出的升压电流作为输入，并确定最大的计算出的升压电流作为计算出的升压电流的最大值，其中系数计算逻辑可以包括比较器，该比较器被配置为将最大的计算出的放大器电流与预定的最大的放大器电流进行比较，和/或将最大的计算出的升压电流与预定的最大的升压电流进行比较，并基于比较的结果输出至少一个系数。
由于这种配置，可以有利地基于电流所达到的最大值来控制系数的值，从而可以基于这些最大值来控制自适应滤波器，因为这些最大值是可以引起最多伪影的值。
在一些实施例中，自适应滤波器可以包括具有作为控制输入的至少一个乘数系数的乘法器，并且计算逻辑可以被配置为计算作为计算出的升压电流和/或计算出的输出电流的函数的乘数器系数。
由于这种配置，可以有利地在自适应滤波器如何对输入信号进行操作方面提供更多的灵活性。
在一些实施例中，系数计算逻辑可以包括被配置为接收作为输入的至少一个系数的至少一个平滑滤波器，并且动态模型可以被配置为在应用至少一个平滑滤波器之后输出至少一个系数。
由于这种配置，可以有利地避免滤波器的快速变化，这种快速变化可能在放大中导致伪影。
在一些实施例中，电路还可以包括连接在输入信号和自适应滤波器之间的延迟元件。
由于这种配置，可以有利地允许用于动态模型的处理的足够的时间。
在一些实施例中，电路还可以包括连接在输入信号和动态模型之间的第二自适应滤波器，其中，第二自适应滤波可以被配置为提供与自适应滤波基本相同的滤波，其中第二自适应滤器被配置为基于动态模型的输出对输入信号进行滤波。
由于这种配置，可以有利地向动态模型提供输入，其表示向放大器提供的输入。
在一些实施例中，自适应滤波器可以包括多个低通滤波器和高通滤波器，用于沿至少两个分支(优选地三个分支)对输入信号进行滤波。
由于这种配置，可以有利地通过使用应用于一个或多个分支的系数来轻松地控制滤波器的滚降。
在一些实施例中，电容性负载可以是基于一个或多个压电组件或MEMS的扬声器。
由于这种配置，可以有利地使用驱动电路来驱动扬声器，而不会引入伪影并且不会基于最坏情况的考虑而不必要地限制应用于扬声器的驱动功率。
本发明的另一实施例可以涉及一种设备，该设备包括扬声器和根据任何先前实施例的用于驱动扬声器的电路。
本发明的另一实施例可以涉及包括处理器和存储器的计算单元，存储器包括指令，当由处理器执行时，该指令使处理器像任何前述实施例的电路那样进行操作。
附图说明
图1A-1C示意性地示出了根据现有技术的电容性负载L的驱动电路1000A-1000C；
图2示意性地示出了驱动电路2000；
图3示意性地示出了驱动电路3000，并且图3A示意性地示出了包括升压转换器的放大器3100；
图4A和4C示意性地示出了负载电流模型4410的可能组件，而图4B示意性地示出了负载L的可能建模；
图5A和5B示意性地示出了升压电流模型5420的可能组件；
图6示意性地示出了滤波器6300的可能组件；
图7示意性地示出了系数计算逻辑7430的可能组件；
图8示意性地示出了驱动电路8000；
图9示意性地示出了滤波器9300的可能组件；
图10示意性地示出了驱动方法10000；
图11示意性地示出了计算设备11000。
具体实施方式
下面结合附图本公开的一些示例通常提供多个电路或其他电气设备。对电路和其他电气设备以及由其提供的功能的所有引用不旨在限于仅包括本文所示和描述的内容。虽然可以将特定标签分配给所公开的各种电路或其他电气设备，但是这种标签并不旨在限制电路和其他电气设备的操作范围。这种电路和其他电气设备可以基于所需的特定类型的电气实施方式以任何方式彼此组合和/或分离。
应当认识到，本文所公开的任何电路或其他电气设备可以包括任何数量的微控制器、图形处理器单元(GPU)、集成电路、存储器设备(例如，FLASH，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、或其其他合适的变体)和软件，它们相互协作以执行本文公开的一个或多个操作。此外，任何一个或多个电气设备可以被配置为执行程序代码，该程序代码被体现在被编程为执行所公开的任意数量的功能的非临时计算机可读介质中。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。应当理解，实施例的以下描述不应被视为限制性的。本发明的范围不受下文描述的实施例或附图的限制，附图仅被认为是说明性的。
附图应视为示意表示，附图中所示的元素不一定按比例显示。相反，各种元素被表示为使得其功能和一般目的对于本领域技术人员来说变得显而易见。附图中所示或本文所述的功能块、设备、组件或其他物理或功能单元之间的任何连接或耦合也可以通过间接连接或耦合来实施。组件之间的耦合也可以通过无线连接建立。功能块可以硬件、固件、软件或其组合来实施。
根据本文所述的技术，可以以高效的方式驱动电容性负载，避免触发过电压或过电流保护，否则过电压或电流保护将在驱动信号中引入伪影并限制能量消耗。
图2示意性地示出了电容性负载L的驱动电路2000。在本申请的上下文中，除非另有规定，否则电容性负载可以是MEMS负载、压电组件、电容器或任何其他元件中的任何一个，当由驱动电路驱动时，可以相当近似地由一个或多个电容器建模。优选地，电容性负载是扬声器，甚至更优选地是由压电组件实施的扬声器。
如图2所示，电路2000包括放大器1100，用于基于输入信号VIN驱动负载L。特别地，放大器1100至少包括升压转换器，以便将电压从较低电平VIn_FILT增加到较高电平VL。以此方式，可以驱动需要更高驱动电压的负载L。
电路2000还包括动态模型2400，其被配置为跟踪负载L的电容CL和电源(例如电池)的电压VBAT，以向电路2000的至少部分供电。具体地，该电源被配置为至少为放大器1100供电。在优选实施例中，该电源可以被配置为为整个电路2000供电。
虽然在本实施例中以及在其余的描述中都引用了电池，作为用于驱动电路2000的能量源，但是将清楚的是，类似的考虑可以应用于任何其他电源，例如任何类型的电压发生器。当应用于电池操作的设备时，本发明是特别有利的，因为电池的电压可能比其他电源(诸如AC供电的电压发生器)的电压变化更大。然而，本发明不限于此。
电压VBAT的跟踪可以通过已知的方式实现，例如通过电压传感器。值得注意的是，对于操作，本发明不需要电压VBAT以伏特的形式对应于跟踪的电源电压。只要让电压VBAT提供跟踪的电源电压的指示就足够了。也就是说，电压VBAT可以由应用于跟踪的电源电压的任何双-单音(bi-univocal)函数产生。
电容CL的跟踪也可以以已知的方式进行，例如通过测量电压VL和电流IL，并且然后从中计算电容CL。
附加地，电路2000还包括自适应滤波器2300，其被配置为基于动态模型2400的输出对输入信号VIN进行滤波。优选地，自适应滤波器2300可以至少实施具有预定截止频率和滚降值的低通滤波器。
通常，在一些实施例中，动态模型2400可以向自适应滤波器2300提供输出，这使得自适应滤波器2300在电压VBAT降低时增加滤波。可替选地或附加地，动态模型2400可以向自适应滤波器2300提供输出，当电容CL增加时，该输出使自适应滤波器2300增加滤波。这里，滤波的增加可以被理解为意味着应用较低的截止频率和/或较高的滚降值。
通过跟踪负载CL的电容和电源VBAT的电压，模型2400可以有利地考虑这两个参数，并避免针对最坏情况条件或其中一个或两个参数进行设计。这反过来允许将滤波的增加限制在实际需要的条件下，从而避免可能降低电路2000的性能的过度滤波。
因此很明显，可以实施几个可能的实施例，以实现自适应滤波器2300的上述行为及其对动态模型2400的影响。在下文中，将描述一些可能的实施方式，然而本发明不限于此。
图3示出了与电路2000不同的电路3000，这是由于在动态模型3400中额外存在框3410、3420和3430，它们可以提供动态模型2400的实施方式的一个示例。尽管所示的实施例与框3410和3420一起操作，但是将清楚的是，在一些实施例中，可能仅实施其中一个。
特别地，动态模型3400包括负载电流模型3410，该负载电流模型被配置为输出计算出的放大器电流IOUT_PRED，计算出的放大器电压IOUT_PRED是预期由放大器1100输出的作为至少输入信号VIN和负载的跟踪电容CL的函数的电流。
可替选地或附加地，动态模型3400包括升压电流模型3420，其被配置为输出计算出的升压电流IBST_PRED，计算出的升压电压IBST-PRED是预期由升压转换器的电感器输出的作为至少输入信号VIN和电源的电压VBAT的函数的电流。
为了阐明这些电流的含义，图3A示意性地示出了由升压转换器3111供电的放大器3100，其包括升压转换器3110和驱动器3120。然而，本领域技术人员将清楚，几种替代的潜在实施方式是可能的。
计算出的放大器电流IOUT_PRED可以被理解为要由放大器3100(特别是驱动器3120)输出的作为多个输入参数(包括输入信号VIN和负载的电容CL)的函数的电流IOUT的计算版本。类似地，计算出的升压电流IBST_PRED可以被理解为预期跨升压转换器3110中的电感器的作为多个输入参数(包括输入信号VIN和电源的电压VBAT)的函数的电流IBST的计算版本。
对于各个电流，使用所指示的输入参数允许计算足够简单和可靠的电流，用于进一步处理。此外，计算出的放大器电流IOUT_PRED和/或计算出的升压电流IBST_PRED的计算有利地允许提供动态模型3400，该动态模型3400可以被用于比其他参数更精细地控制自适应滤波器2300。
将清楚的是，计算出的值与相应输入参数之间的具体关系可以取决于放大器的具体拓扑，因此一旦定义了放大器的拓扑，技术人员将知道如何计算所指示的值。
在一些实施例中，使计算出的放大器电流IOUT_PRED和输入信号VIN相关的函数可以是IOUT_PRED随着VIN的增加而增加，和/或IOUT_TRED随着VIN的减少而减少。可替选地或附加地，使计算出的放大器电流IOUT_PRED和电容CL相关的函数可以是IOUT_PRED随着CL的增加而增加，和/或IOUTP_PRED随CL的减少而减少。
类似地，在一些实施例中，使计算出的升压电流IBST_PRED和输入信号VIN相关的函数可以是IBST-PRED随着VIN的增加而增加，和/或IBST_PRED随VIN的减少而减少。可替选地或附加地，使计算出的升压电流IBST_PRED和电源电压VBAT相关的函数可以是IBST-PRED随着VBAT的减少而增大，和/或IBST_PRED随VBAT的增大而减少。
图4A示意性地示出了负载电流模型4410，其可以是负载电流模型3410的可能实施方式。负载电流模型4410被配置为接收分别表示跨负载L的电压和电流值的输入VL和IL，或者，如下文将更详细描述的，表示跨负载L的电容值。
这里，术语“表示……的值”旨在指示输入到负载电流模型4410的值允许负载电流模型4420确定跨负载的相应值。例如，输入VL可以简单地为跨负载测量的电压VL。换句话说，术语“表示……的值”在其最直接的实施方式中可以被解释为对应于相应值。
然而，本发明不限于此，而是可以使用由负载电流模型4410接收的任何VL的值，该值允许负载电流模型4420确定跨负载测量的电压VL。例如，由负载电流模型4410接收的值VL可以是跨负载测量的电压VL乘以系数。可替选地或附加地，由负载电流模型4410接收的值VL可以是跨负载测量的模拟电压VL的数字表示。可替选地或附加地，由负载电流模型4410接收的值VL可以是电流值，该电流值是跨负载测量的电压值VL的函数。类似的考虑适用于输入IL。
负载电流模型4410还被配置为接收表示输入信号VIN的值作为输入VIN。上述相同的考虑适用于到负载电流模型4410的输入VIN如何可以是表示输入信号VIN的值。
然后，负载电流模型4410被配置为将计算出的放大器电流IOUT_PRED输出为
(公式1)IOUT_PRED＝f(VIN*k*YL)
其中YL是负载L的导纳，k是乘法因子，优选地对应于放大器1100的乘法，并且其中f是双射函数。在一些实施方式中，函数f可以简单地为恒等函数，也就是说，f可以从上面的公式中移除。
因此，很明显，计算出的放大器电流IOUT_PRED可以基于输入参数轻松可靠地计算。特别是，本领域技术人员将清楚如何从其余的输入参数(即输入VL和IL)导出负载L的导纳YL。
在一些实施例中，用于计算导纳YL目的的负载L可以单独从负载L的电容C导出。可替选地或附加地，负载L可以被建模为包括电容C，电容C与电感L1、电感L2和电阻器R1中的一个或多个串联。
更具体地说，如图4B所示，如放大器1100所见的负载L可以通过L1、R1、CL和L2中的一个或多个依次串联连接进行建模。虽然所有的L1、R1、CL和L2中都在图4B中示出，但很明显，本发明不限于该具体模型，因为本领域技术人员知道用于建模负载L的替代方式。在一些实施例中，输入VL和IL可以被理解为与跨电容CL进行的测量相关，并且因此可以被用于以已知方式导出该电容的值。模型的其余参数，例如L1、R1和L2，可以基于负载L的已知配置设置为预定值。
图4C示意性地示出了在一些实施例中如何实施负载电流模型4410的进一步细节。特别地，在图示的实施方式中，负载电流模型4410可以包括负载电容模型4411，其被配置为输出根据VL和IL计算的负载L的计算出的电容值CL_PRED。如上所述，本领域技术人员已知根据跨电容测量的电压和电流来计算电容值。
负载电流模型4410还可以包括放大器模型4412，其被配置为输出根据VIN计算的放大器的预期输出电压VOUT_PRED。即，放大器模型4412可以对放大器1100的操作进行建模。以这种方式，当提供有输入VIN时，可以计算放大器1100呈现的输出VOUT_PRED。放大器模型4412可以是简单的增益级或更复杂的传递函数。在一些实施例中，放大器模型4412可以取决于信号频率。在其最简单的形式中，VOUT_PRED可以通过VIN乘以由放大器1100施加的乘法因子而获得。负载电流模型4410还可以包括电流计算器4413，其被配置为基于负载L的计算出的电容值CL_PRED和预期输出电压VOUT_PRED将计算出的放大器电流IOUT_PRED计算为
(公式2)IOUT_PRED＝f(VOUT_PRED*YL)
其中f是双射函数。在一些实施方式中，函数f可以简单地为恒等函数，也就是说，f可以从上面的公式中移除。
同样在这种情况下，先前对YL的考虑也适用。也就是说，负载L可以由包括比由负载电容模型4411计算的电容CL更多的电容的电路来建模，并且电流计算器4413处的所产生的导纳YL的计算可以以已知的方式考虑到这一点。换句话说，负载电流模型4410允许跟踪负载的可变分量CL。基于负载L的设计，可以将负载L的任何其他分量分配到预定值。
如上所述，本领域技术人员知道几种方式可以基于输入VL和IL来计算CL的值。在可能的具体实施方式中，负载电容模型4411可以包括最小均方滤波器。
特别地，负载电容导纳可以被定义为CL的函数，例如s*CL，并且可以以已知的方式以离散的方式表示为
最小均方滤波算法可以被用于以已知方式计算系数a和b，并且从而计算CL的值。
此外，在一些实施例中，负载电流模型4410可以包括负载L的电压到电流传递函数的模型，和/或负载L的电容值CL的模型。以这种方式，可以通过将VOUT_PRED的值插入传递函数来简单地计算IOUT_PRED的值，其中CL作为变量。
因此，已经描述了几种方式用于电流IOUT的预测值IOUT_PRED的计算，即将由放大器1100输出的作为给定负载L的函数，特别是负载L的给定电容CL的函数，以及作为给定输入信号VIN的函数的电流。
这使得动态模型能够计算放大器1100将输出什么电流IOUT_PRED(如果该电流可用)。如将在下文中变得更清楚的那样，可以将该电流与阈值进行比较，使得如果不能实现IOUT_PRED，则动态模型可以向自适应滤波器2300提供指示，以便作用于信号VIN，从而使电流IOUT达到可以维持的值。
此外，由于电流IOUT_PRED的计算是负载L状态的函数，特别是负载L的可变电容分量CL的状态的函数，因此模型可以潜在地且优选地实时地跟踪负载L的实际状态而不是被预先编程的以考虑最坏情况场景，其中负载L在设计允许的情况下尽可能多地汲取电流。
这是一个显著的优点，因为如本领域技术人员所知，当在所有可能的条件下(诸如工艺、老化、温度和驱动条件)进行评估时，半导体组件可以具有相当大范围的特性。然而，最坏情况场景，即这些特征的最坏的可能组合，是统计上极不可能发生的事件，因此在静态参数集上设计模型2400导致滤波器2300的严重滤波，滤波器2300在大多数情况下是不需要的。
上面的描述提供了可以如何计算计算出的放大器电流IOUT_PRED的详细信息。在下文中，将描述可以如何计算计算出的升压电流IBST_PRED。上述对负载L建模的考虑继续适用。
图5A示意性地示出了升压电流模型5420，其可以是升压电流模型3420的可能实施方式。升压电流模型5420被配置为接收以下项目作为输入：
-VBAT，表示跨电源的电压的值，
-η，表示升压转换器3110的效率的值，
-IOUT_PRED，表示计算出的放大器电流的值，
-VIN，表示输入信号的值，
将计算出的升压电流IBST_PRED输出为
IBST_PRED＝f[VOUT*IOUT_PRED/(η*VBAT)]
其中VOUT可以以已知的方式根据VIN计算，例如通过VIN与放大器1100的放大因子相乘，并且其中f是双射函数。在一些实施方式中，函数f可以简单地为恒等函数，也就是说，f可以从上面的公式中移除。
这使得计算出的升压电流IBST_PRED可以被容易且可靠地计算。计算出的升压电流IBST_PRED的值提供了从电源汲取的电流的重要指示，并且，将如下文所述，可以被用于确定该值是否高于电源所可以提供的值，这指示需要滤波。
此外，通过重新使用计算出的放大器电流IOUT_PRED，动态模型3400可以有效地使用已采用的计算资源。
图5B示意性地示出了在一些实施例中如何实施升压电流模型5420的进一步细节。特别地，在图示的实施方式中，升压电流模型5420可以包括放大器模型4412，其被配置为输出根据VIn计算的放大器的预期输出电压VOUT_PRED。
虽然图5B中所示的放大器模型4412是图4C中所示放大器模型的补充，但本领域技术人员将清楚，同一放大器模型4412可以由模型4410和5420共享。例如，单个放大器模型可以被连接到VIN，从而为模型3410和3420两者提供预期的输出电压VOUT_PRED。可替选地或附加地，除了IOUT_PRED的值之外，模型4410还可以向模型5420输出VOUT_PRED的值。
升压电流模型5420还可以包括电流计算器5421，其被配置为以本领域技术人员将清楚的方式基于预期输出电压VOUT_PRED来计算计算出的升压电流IBST_PRED。
在一些实施例中，电流计算器5421可以实施这样的函数：当期望输出电压VOUT_PRED增加时，该函数提供的计算出的升压电流IBST_PRED增加，和/或当预期输出电压VOUT-PRED减少时，该函数提供的计算出的升压电流IBST-PRED减少。可替选地或附加地，电流计算器5421可以实施这样的函数，即当电源电压VBAT减少时，该函数提供的计算出的升压电流IBST_PRED增加，和/或当电源电压VBAT增加时，该函数提供的计算出的升压电流IBST_PRED减少。
这为计算计算出的升压电流IBST_PRED提供了一种有效的方式。
因此，已经描述了可以如何计算计算出的升压电流IBST_PRED和/或计算出的放大器电流IOUT_PRED。如上所述，这些值不需要以相同的数字表示相应的电流。也就是说，计算出的升压电流IBST_PRED和/或计算出的放大器电流IOUT_PRED的值通过双射函数f以已知的方式链接到相应的电流就足够了。
作为一个示例，如果放大器电流对应于10mA，则对于一组给定的输入，计算出的放大器电流IOUT_PRED可以被表示为，例如，如果表示为电压，则表示为X伏特，只要可以将值10mA与X的值相关联。
基于计算出的升压电流IBST_PRED和/或计算出的放大器电流IOUT_PRED，动态模型3400可以向自适应滤波器2300提供一个或多个输出，这些输出影响自适应滤波器2300的操作。
通常，如果计算出的升压电流IBST_PRED和/或计算出的放大器电流IOUT_PRED中的任何一个的值超过相应的预定阈值，则动态模型3400可以向自适应滤波器2300提供一个或多个输出，这使得自适应滤波器2300增加对输入信号VIN的滤波。下面将更详细地描述实施该一般概念的更具体的操作方式。
如图3和图6所示，动态模型3400还可以包括系数计算逻辑3430，其被配置为接收计算出的放大器电流IOUT_PRED和/或计算出的升压电流IBST_PRED作为输入，并且基于计算出的放大器电流IOUT_PRED和计算出的升压电流IBST_PRED中的至少一个的值(优选为最大值)来输出至少一个用于控制自适应滤波器6300的值。
特别地，自适应滤波器6300可以包括低通滤波器6310，其滚降系数可以由ROFF的值控制。例如，随着ROFF的增加，滚降系数可以增加，并且随着ROFF的减少，滚减系数可以减少。可替选地或附加地，自适应滤波器6300可以包括乘法器，其乘法系数可以由XMULT的值控制。例如，乘法系数可以随着XMULT的增加而增加，并且乘法系数可以随着XMULT的减少而减少。在以下描述中，假设自适应滤波器6300在ROFF和XMULT上都实施控制。然而，将清楚的是，实施例是可能的，其中这些控制中只有一个是可能的。
通常，XMULT和/或ROFF中的任何一个都可以基于IOUT_PRED和/或者IBST_PRED中的任意一个来计算。在一些优选实施例中，XMULT和/或者ROFF中的任何一个可以基于IOUT_PRED和/或IBST_PRED来计算。
特别地，系数计算逻辑3430可以被配置为，如果IOUT_PRED和/或IBST_PRED中的至少一个高于预定阈值，则发生XMULT被减少和/或ROFF被增加中的最少一个。换句话说，系数计算逻辑3430可以被配置为使得如果电流中的至少一个高于预定阈值，则滤波器6300的滤波被增加，从而可以确保驱动电路可以正确地操作，特别是不会由于饱和和/或限制和/或保护电路而引入伪影。
因此，IOUT_PRED和/或IBST_PRED的阈值可以取决于电路和/或负载和/或电源所能承受的最大的相应电流来选择。本领域技术人员将清楚，如何根据具体电路配置来选择阈值的具体值。
因此，系数计算逻辑3430可以被配置为如果IOUT_PRED和/或IBST_PRED中的至少一个高于预定阈值，则对XMULT和/或者ROFF中至少一个采取动作，从而改变滤波器6300的操作。虽然与VIN相比，XMULT和/或ROFF都具有减小输出信号VIN_FILT振幅的效果，但本领域技术人员将清楚，它们的效果是不同的。特别是，XMULT应用于输入信号的所有频率，而ROFF仅应用于高于某一截止频率的频率。
因此，在优选实施例中，组合使用XMULT和ROFF可以是特别有利的。例如，如果导致计算出的电流中的一个通过其相应阈值的信号的处于低于截止频率的频率，则增加ROFF将不会产生任何效果。类似地，如果所述信号仅略高于截止频率，则需要大力增加ROFF，而更适度地减少XMULT在不会对信号中的其他频率造成过多限制的情况下可以获得相同的结果。
这可以通过有利地配置计算逻辑3430来实现，如果IOUT_PRED和/或IBST_PRED中的至少一个高于预定阈值，则对XMULT和ROFF两者都采取动作。在优选实施例中，在对两个系数采取动作的情况下，可以进一步优选配置计算逻辑3430，使得在滤波器6300应用的总滤波中，通过增加ROFF比通过减少XMULT实现了更多滤波。
可替选地或附加地，计算逻辑3430可以被配置为首先作用于ROFF，并且如果直到预定阈值的增加不足以使计算出的电流或计算出的电流低于相应阈值，则计算逻辑343可以单独或与ROFF组合，进一步作用于XMULT。
尽管在整个描述中，实施例是参考滤波器6310的滚降值来描述的，但是在另外的替代实施例中，代替作用于滚降值或除了作用于滚降值之外，可以通过作用于滤波器6310截止频率来获得类似的结果。因此，在描述中，当提到ROFF的增加时，可以实施替代实施例，其中这可以由截止频率的减少来代替或加之于截止频率的减少。对于ROFF的减小，反之亦然。
尽管上面已经提供了计算逻辑3430和滤波器6300的一般操作，但是将在下文中描述进一步的具体的可能实施方式。本领域技术人员将清楚，本发明不限于那些具体的实施方式。
特别地，在一些实施例中，自适应滤波器6300可以包括可变低通滤波器6310，其至少具有作为控制输入的滚降系数ROFF，并且计算逻辑3430可以被配置为计算作为计算出的升压电流IBST_PRED和/或计算出的输出电流IOUT_PRED的函数的滚降系数ROFF，优选如前所述。
此外，在一些实施例中，自适应滤波器6300可以包括乘法器6320，乘法器6320至少具有作为控制输入的乘法器系数XMULT，并且计算逻辑7430可以被配置为计算作为计算出的升压电流IBST_PRED和/或计算出的输出电流IOUT_PRED的函数的乘法器系数XMULT，优选如前所述。
在一些优选实施例中，平滑滤波器(未示出)可以被应用于系数XMULT和/或ROFF。优选地，平滑滤波器可以具有足够慢的上升时间(attack time)以避免负载L的驱动信号中的伪影。特别地，如果负载L是压电扬声器，则平滑滤波器可以被配置为具有足够慢的上升时间以避免由扬声器输出的音频信号中的可听伪影。也就是说，由于平滑滤波器的存在，可以避免相应系数的突然变化，该突然变化可能生成伪影。因此，上升时间的具体值将取决于电路和/或负载的具体配置。作为参考值，在一些优选实施例中，上升时间优选在1-100ms的范围内，甚至更优选50-500ms。
在用具有高于零的上升时间的平滑滤波器实施滤波器的实施例中，如果在电流预测中出现局部最大值，则上升时间可能反应不够快以防止过电流状况，这可能会由于可能的电流限制而导致伪影。在那些实施例中，基于乘法器6320的滤波因此是特别有利的，因为它可以更快地对局部过电流情况作出反应。
在优选实施例中，系数XMULT可以有利地对应于IOUT_PRED和/或IBST_PRED的电流阈值与已被检测为超过相应阈值的IOUT-PRED或IBSP_PPRED值的比率。作为一个示例，如果IOUT_PRED处于相应阈值的110％，系数XMULT可以有利地对应于100/110，因此乘法器6320的乘法可以使信号返回到不会导致过电流情况的水平。
在基于IOUT_PRED和IBST_PRED两者操作的那些实施例中，如果IOUT_PRED与IBST_PRED的两个电流阈值都被相应的电流所克服，则系数XMULT可以优选地对应于如上所述计算的两个比率中的较低者。
在进一步的优选实施例中，乘法器6320的操作可以有利地限制在与平滑滤波器的上升时间相对应的时间范围内，以便在该时间范围内也允许充分的滤波。可替选地，乘法器6320可以被配置为在与滤波器的上升时间相对应的时间范围内提供比在随后的时间范围中更高的滤波。
在上面的描述中，已经举例说明了滤波器2300可以如何基于由动态模型2400接收的反馈来提供各种类型的滤波。通常，动态模型的操作已经被示例为基于一个或多个电流的计算以及系数计算逻辑3430将这些电流与预定阈值的比较，以便输出指示过电流情况的信号。该比较可以由系数计算逻辑3430以本身已知的多种方式(例如，当以模拟信号操作时，通过实施基于差分放大器的比较器，或者当以数字信号操作时，通过实施数字比较器)来实施。
在下文中，将参考图7描述进一步的具体实施例，其中描述了用于比较的特别有利的实施方式。
特别地，如图7中可见，在一些实施例中，系数计算逻辑7430(其可以是系数计算逻辑3430的可能的进一步实施方式)可以包括第一峰值检测器7431和/或第二峰值检测器7432。
第一峰值检测器7431被配置为接收计算出的放大器电流IOUT_PRED作为输入，并将最大的计算出的放大器电流IOUT_PRED_MAX作为计算出的放大器电流IOUT_PRED的最大值。类似地，第二峰值检测器7432被配置为接收计算出的升压电流IBST_PRED作为输入，并将最大的计算出的升压电流IBSP_PRED_MAX作为计算出的升压电流IBSP_PRED的最大值。
系数计算逻辑7430还可以包括比较器7433，其被配置为将最大的计算出的放大器电流IOUT_PRED_MAX与预定的最大放大器电流IOUT_MAX进行比较，和/或将最大的计算出的升压电流IBST_PRED_MAX与预定的最大升压电流IBST_MAX进行比较，并基于比较结果输出至少一个系数ROFF、XMULT。
关于作为一个或多个输入的函数的一个或多个系数的具体变化，参考先前描述的实施例。特别是，在先前参考了IOUT_PRED和IBST_PRED与相应阈值的比较的情况下，类似的考虑可以应用于IOUT_PRED_PEAK和IBST_PRED_PEAK与相应的阈值(即IOUT_MAX和IBST_MAX)的比较。
峰值检测器的引入允许考虑导致过电流情况的部分电流信号。这简化了比较器7433的输入，比较器7433只需对峰值而不必对完整信号进行操作。在一些优选实施例中，峰值检测器优选地输出其相应输入的最大振幅。在一些进一步的优选实施例中，它们还可以输出关于最大幅度的持续时间的信息，例如以绝对和/或相对的术语表示。该定时信息还可以通过将该定时信息与相应的定时阈值进行比较由比较器使用(未示出)。以此方式，如果由峰值检测器输出的定时信息不高于相应阈值，则比较器可以被配置为不对其输出采取动作。例如，这可能有助于避免对噪声、短时效应和/或测量误差引起的非常窄的峰值和/或尖峰做出反应。
作为该方法的替代方案，并且如图7所示，系数计算逻辑7430可以包括至少一个平滑滤波器7434、7435，其被配置为接收系数ROFF、XMULT中的至少一个作为输入，并在应用至少一个滤波滤波器7434和7435之后输出至少一个系数ROFF、XMULT。
以此方式，可以避免滤波器2300的传递函数的突然变化。这避免了由滤波器2300滤波的信号中的突然变化，该突然变化可能导致伪影，例如在使用电路用于驱动扬声器作为负载的情况下的可听伪影。因此，可选的平滑滤波器提供了对计算逻辑743的输出进行低通的简单而有效的方式。在优选实施例中，一个或多个平滑滤波器可以由低通滤波器实施。
将进一步清楚的是，平滑滤波器7434的实施方式独立于平滑滤波器7435的实施方式。此外，本领域技术人员将理解，平滑滤波器7434和7435的特性不需要相同。特别是，它们中的每一个都可以有自己的上升和/或释放时间，可以被编程为在避免可听伪影和最大化算法有效性之间进行权衡。在优选实施例中，上升和/或释放时间优选地包括在10微秒和1秒之间，甚至更优选地在100微秒和500ms之间。
因此，已经描述了本发明的各种实施例可以如何计算驱动电路的一个或多个电流，以及如何将该信息用作反馈回路以对输入信号进行滤波，从而避免由于过电流情况而在信号中引入伪影。
图8示意性地示出了驱动电路8000，该驱动电路与先前描述的实施例不同，主要是由于连接在输入信号VIN和自适应滤波器2300之间的延迟元件8500的存在。
通常，延迟元件的目的是允许通过动态模型8400补偿由反馈环路中的处理引起的延迟。以这种方式，可以确保由滤波器2300滤波的部分信号是先前由动态模型8400建模的部分信号。
在一些优选实施例中，由延迟元件8500引入的延迟因此可以对应于动态模型8400的处理时间。优选地，动态模型8400的处理时间可以被理解为在其一个或多个输入中的变化与其一个或多个输出中的对应变化之间发生的时间。
在一些实际实施方式中，已经发现0.5ms和5ms之间的延迟为动态模型8400的处理提供了足够的时间，同时不会显著地负面影响驱动电路的操作。
此外，如图8所示，驱动电路8000与先前描述的实施例不同，主要是由于连接在输入信号VIN和动态模型8400之间的第二自适应滤波器8440的存在。
显然，滤波器8440可以独立于延迟8500来实施。在这方面，应注意，在整个描述中，示出和/或描述了各种实施例，每个实施例包括多个特征。这不是将本发明限制于所示和/或所描述的实施例的特征的具体组合。相反，来自任何实施例的任何特征都可以与来自任何其余实施例的任意特征组合。
特别地，第二自适应滤波器8440可以被配置为提供与自适应滤波器2300基本相同的滤波。这里，该术语基本上可以被解释为意味着由第二自适应滤波器8440提供的滤波使得输出到模型8400的信号允许模型8400操作，从而当模型8400驱动滤波器2300时，有可能获得先前描述的操作，并且特别是为了避免驱动器1100和/或负载L中的过电流情况。换句话说，虽然滤波器2300和8440不需要提供完全相同的输出，但它们将提供足够类似的输出，以允许模型8400根据其目的进行操作，如先前所定义的。
在进一步的实施例中，第二自适应滤波器8440可以被配置为在自适应滤波器2300所应用的滤波的+/-10％范围内提供滤波。在进一步的实施例中，第二自适应滤波器8440可以被配置为提供与滤波器2300相同的滤波。
此外，第二自适应滤波器8440可以被配置为以与关于滤波器2300所讨论的方式类似的方式基于动态模型的输出对输入信号VIN进行滤波。这确保滤波器8440的输出与滤波器2300的输出兼容，使得模型8400可以更精确地对电路中电流的演变进行建模。
图9以自适应滤波器9300的形式示出了滤波器2300的另一种可能实施方式。如图9所示，自适应滤波器9300可以包括多个低通滤波器和高通滤波器，用于沿至少两个分支(优选三个分支)对信号VIN进行滤波。例如，第一分支包括低通滤波器9331，第二分支包括高通滤波器9332和低通滤波器9341，第三分支包括高通滤波9332和高通滤波器9342。
滤波器9300的输出VIN_FILT通过加法器9360将至少两个分支的输出组合而获得。
优选地，在组合之前，可以将一个或多个分支的输出乘以增益。例如，图示的第二分支的输出在乘法器9351处乘以增益G1，而图示的第三分支的输出则在乘法器9352处乘以增益G2。
在优选实施例中，高通滤波器9332和低通滤波器9331构成全通部分9330。类似地，高通滤波器9342和低通滤波器9341可以构成全通部分9340。
这种配置是特别有利的。特别地，它允许容易地控制滤波器9300的滚降。特别地，当不需要滤波动作(即0dB/decade的滚降值)时，滤波器9300可以通过适当地控制G1和G2和/或适当地控制全通部分9330和/或全通部分9340的截止频率来实施全通滤波器。
特别地，在一些实施例中，迭代过程可以被配置以识别低通和高通滤波器截止频率以及G1和G2，使得滤波器9300是所要求的配置文件的近似值。
更具体地，在一些实施例中，G1和G2可以被确定为：
其中dB是期望的滚降，并且其中delta1和delta2可以通过迭代过程确定为期望滚降的函数。
因此已经描述了本发明如何可以提供一种用于驱动通用电容性负载L的电路。从上面的描述中可以看出，这可以应用于任何电容性负载，并且具有的优点是当对输入信号进行滤波时可以跟踪电容和/或电源中的可能变化，以避免可能导致信号中存在伪影的过电流情况。
虽然驱动任何负载L时，这种行为是可取的，但当电容性负载L是扬声器时尤其有利，并且当扬声器是基于一个或多个压电组件或MEMS时更优选。用这些技术实施扬声器的各种方式是已知的，并且其本身是已知的。
此外，应当注意，本发明可以在不直接测量负载L的情况下获得上述优点，但是依靠跨负载L和/或驱动器1000输出处的电压和/或电流的测量结果。因此，本发明在没有显著变化的情况下可以应用于广泛范围的负载。
虽然本发明已经涉及驱动电路，但是很明显，也可以涉及一种设备，诸如移动电话、平板、笔记本或更一般地包括扬声器(优选地基于一个或多个压电组件或MEMS)的任何类型的电子设备，以及根据所描述的实施例中的任何一个的电路，用于驱动该扬声器。
附加地，虽然已经以装置的形式描述了本发明，但是本领域技术人员显然可以实施对应的方法和/或计算设备。
通常，提到上述动态模型和自适应滤波器描述的所有功能都可以通过对应的方法步骤和/或通过由CPU执行的对应指令来实施。
例如，图10示出了包括步骤S101-S104的方法。
步骤S101包括获取动态模型的输入。输入可以是任何先前描述的输入，诸如，例如，VIN、VL、IL，VBAT、η中的任何一个，并且更一般地，已被描述为在动态模型中输入的任何值。在优选实施例中，由动态模型跟踪的输入至少包括负载L的电容CL和用于为电路的至少部分供电的电源的电压VBAT。
步骤S102包括计算动态模型的一个或多个输出。输出可以是先前描述的任何输出，诸如，例如，XMULT、ROFF、G1、G2、η中的任何一个，并且更一般地，已被描述为由动态模型输出的任何值。
步骤S103包括基于动态模型的输出来配置滤波器，如前所述，其可以取决于滤波器的具体配置而变化。
步骤S104包括在驱动负载L的同时用配置的滤波器对输入信号进行滤波。
进一步的步骤可以被定义以执行先前根据装置特征的形式描述的功能。
类似地，本发明可以由计算设备11000实施，其中可以通过适当地驱动处理器来实施先前描述的各种功能。参考图11，计算设备11000尤其可以包括处理器11000、输入/输出装置11200和存储器11300。存储器可以包括指令，该指令在由处理器执行时，可以致使处理器执行先前描述的任何功能。此外，通过输入/输出装置11200，可能基于来自存储器的指令和/或通过处理器直接驱动，可以获取一个或多个输入并提供一个或多个输出。
特别地，本发明还可以被实施为分立组件和计算设备的组合。优选地，计算设备可被用于实施动态模型和/或各种滤波器，而分立组件可被用于其余特征，并且特别是用于驱动器。
因此，已经示出了电容性负载如何以有效的方式进行驱动，同时考虑到现实世界的条件，而不是基于最坏情况的假设。这允许负载在不必要地牺牲驱动功率的情况下进行驱动，该驱动功率是可用的，并且可以在驱动信号中不生成伪影的情况下使用。同时，本发明的配置允许在负载、电源和驱动信号的条件下实时降低放大率，否则将导致伪影的生成。
虽然已经讨论和/或图示了具有各种特征的几个实施例，但是本领域技术人员将清楚，本发明不限于这些特征的具体组合。相反，在权利要求的范围内，可以通过组合独立于一个或多个实施例的特征来获得进一步的实施例。
附图标记列表
1000A：驱动电路
1100：放大器
1200A：低通滤波器
1210：电阻
L：电容性负载
1000B：驱动电路
1200B：低通滤波器
1000C：驱动电路
1300：自适应滤波器
1400：负载模型
2000：驱动电路
2300：自适应滤波器
2400：动态模型
VIN：输入信号
VL：测量的负载电压
IL：测量的负载电流
CL：负载电容
VBAT：电源电压
3000：驱动电路
3100：放大器
3110：升压转换器
3120：驱动器
3400：动态模型
3410：负载电流模型
3420：升压电流模型
3430：系数计算逻辑
IOUT_PRED：计算出的放大器电流
IBST_PRED：计算出的升压电流
4410：负载电流模型
4411：负载电容模型
4412：放大器模型
4413：电流计算器
CL_PRED：计算出的负载电容
VOUT_PRED：预期的放大器输出电压5420：升压电流模型5421：电流计算器η：升压转换器的效率6300：自适应滤波器
6310：低通滤波器
6320：乘法器
7430：系数计算逻辑
7431，7432：峰值检测器7433：比较器
7434，7435：平滑滤波器8000：驱动电路
8400：动态模型
8440：延迟
8500：延迟
9300：自适应滤波器
9330：全通部分
9331：低通滤波器
9332：高通滤波器
9340：全通部分
9341：低通滤波器
9342：高通滤波器
9351，9352：乘法器
9360：加法器
10000：方法
S101：获取输入
S102：计算输出
S103：配置滤波器
S104：滤波信号
11000：计算单元
11100：处理器
11200：输入/输出
11300：存储器

Claims (15)

1.一种用于驱动电容性负载(L)的电路(2000，3000，8000)，包括：
放大器(1100，3100)，其用于基于输入信号(VIN)驱动所述负载(L)，所述放大器至少包括升压转换器，
动态模型(2400，3400，8400)，其被配置为跟踪所述负载的电容(CL)和为所述电路(2000，3000，8000)的至少部分供电的电源的电压(VBAT)，
自适应滤波器(2300，6300，9300)，其被配置为基于所述动态模型(2400，3400，8400)的输出对所述输入信号(VIN)进行滤波。
2.根据权利要求1所述的电路(3000，8000)，其中，所述动态模型(3400，8400)包括：
负载电流模型(3410，4410)，其被配置为输出计算出的放大器电流(IOUT_PRED)，所述计算出的放大电流(IOUT_PRED)是预期由所述放大器(1100，3100)输出的作为至少所述输入信号(VIN)和所述负载的跟踪电容(CL)的函数的电流，和/或
升压电流模型(3420，5420)，其被配置为输出计算出的升压电流(IBST_PRED)，所述计算出的升压电流(IBSP_PRED)是预期由所述升压转换器的电感器输出的作为至少所述输入信号(VIN)和所述电源电压(VBAT)的函数的电流。
3.根据权利要求2所述的电路(3000，8000)，其中，所述负载电流模型(4410)被配置为：
接收表示跨所述负载(L)的电压的值作为输入VL，
接收表示跨所述负载(L)的电流的值作为输入IL，
接收表示所述输入信号的值作为输入VIN，并且
将所述计算出的放大器电流IOUT_PRED输出为
IOUT_PRED＝f(VIN*YL)
其中YL是所述负载(L)的导纳，并且其中f是双射函数。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的电路(3000，8000)，其中，所述负载电流模型(4410)包括：
负载电容模型(4411)，其被配置为输出根据VL和IL计算的计算出的负载(L)的电容值(CL_PRED)，
放大器模型(4412)，其被配置为输出根据VIN计算的所述放大器的预期输出电压(VOUT_PRED)，
电流计算器(4413)，其被配置为基于所述计算出的负载(L)的电容值(CL_PRED)和所述预期输出电压(VOUT_PRED)将所述计算出的放大器电流(IOUT_PRED)计算为
IOUT_PRED＝f(VOUT_PRED*YL)
其中f是双射函数。
5.根据权利要求4所述的电路(3000，8000)，其中，所述负载电容模型(4411)包括最小均方滤波器。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的电路(3000，8000)，其中，所述负载电流模型(4410)包括所述负载(L)的电压到电流传递函数的模型。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的电路(3000，8000)，其中，所述升压电流模型(5420)被配置为：
接收表示跨所述电源的电压的值作为输入VBAT，
接收表示所述升压转换器的效率的值作为输入η，
接收表示所述计算出的放大器电流的值作为输入IOUT_PRED，
接收表示所述输入信号的值作为输入VIN，
将所述计算出的升压电流IBST_PRED输出为
IBST_PRED＝f[VOUT*IOUT_PRED/(η*VBAT)]
其中f是双射函数。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的电路(3000，8000)，其中，所述动态模型(3400，8400)还包括系数计算逻辑(3430，7430)，其被配置为：
接收所述计算出的放大器电流(IOUT_PRED)和/或所述计算出的升压电流(IBST_PRED)作为输入，
基于所述计算出的放大器电流(IOUT_PRED)和所述计算出的升压电流(IBST_PRED)中的至少一个的值，输出用于控制所述自适应滤波器(2300，6300，9300)的至少一个系数(ROFF，XMULT)。
9.根据权利要求8所述的电路(3000，8000)，其中，
所述自适应滤波器(6300，9300)包括具有至少一个滚降系数(ROFF)作为控制输入的可变低通滤波器(6310)，以及
所述计算逻辑(3430，7430)被配置为计算作为所述计算出的升压电流(IBST_PRED)和/或所述计算出的输出电流(IOUT_PRED)的函数的所述滚降系数(ROFF)。
10.根据任一前述权利要求所述的电路(8000)，还包括连接在所述输入信号(VIN)和所述自适应滤波器(2300，6300，9300)之间的延迟元件(8500)。
11.根据任一前述权利要求所述的电路(8000)，还包括连接在所述输入信号(VIN)和所述动态模型(3400，8400)之间的第二自适应滤波器(8440)，
其中，所述第二自适应滤波器(8440)被配置为提供与所述自适应滤波器(2300，6300，9300)基本相同的滤波，
其中，所述第二自适应滤波器(8440)被配置为基于所述动态模型(3400，8400)的输出对所述输入信号(VIN)进行滤波。
12.根据任一前述权利要求所述的电路(3000，8000)，其中，所述自适应滤波器(9300)包括多个低通滤波器(9331，9341)和高通滤波器(9332，9342)，用于沿至少两个分支，优选为三个分支，对所述输入信号(VIN)进行滤波。
13.根据任一前述权利要求所述的电路(8000)，其中，所述电容性负载(L)是基于一个或多个压电组件或MEMS的扬声器。
14.一种设备，包括扬声器和根据任一前述权利要求所述的用于驱动所述扬声器的电路(2000，3000，8000)。
15.一种计算单元(10000)，包括处理器(10100)和存储器(10300)，所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，致使所述处理器作为权利要求1-13中任一项所述的电路进行操作。
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