CN201690417U - 适合数字集成的d类放大器 - Google Patents

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李文昌
于廷江
黄国辉
向本才
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Abstract

适合数字集成的D类放大器，涉及电子技术，特别涉及集成电路芯片技术。本实用新型包括积分器、电压控制延时电路、时钟电路、脉冲宽度调制电路和输出级，积分器的输入端接系统输入端，输出端接电压控制延时电路的控制端，电压控制延时电路的输入端接时钟电路，输出端接脉冲宽度调制电路的RESET端，时钟电路接脉冲宽度调制电路的SET端，脉冲宽度调制电路的输出端接输出级，输出级的输出端接积分器的输入端。本实用新型的有益效果是，摒弃了已有技术中采用模拟振荡器和比较器的方案，采用数字技术中的VCDL和RS触发器实现PWM调制，受噪声影响小，不会产生错误调制，更加适合与数字芯片集成。

Description

适合数字集成的D类放大器
技术领域
本实用新型涉及电子技术，特别涉及集成电路芯片。
背景技术
D类功率放大器也称PWM放大器，可用于放大音频信号。D类功率放大器通常包含积分器和比较器，积分器的输出与振荡器输出的锯齿波或三角波比较，输出PWM波。传统的D类功率放大器由于含有比较器和输出锯齿波或三角波的振荡器，易受噪声干扰，并不适合与大规模的数字电路集成。传统的D类功率放大器当积分器的输出信号斜率变化时，PWM波输出可能会在一个周期输出多个脉冲，产生调制错误。图1所示为现有技术的典型电路。电路由积分器、比较器2和输出级3构成。积分器由放大器1和电容8构成。电容8连接放大器1的输出端和反向输入端。放大器1的反向输入端就是积分器的输入端，输出端就是积分器的输出端。积分器通过一个电阻16接到系统的输入端INPUT。比较器2的反向输入端直接接到放大器1的输出端，正向输入端连接振荡器17的输出端。输出级3的输入连接比较器2的输出端，输出端为系统的输出端OUTPUT。系统的输出端连接到滤波器4，滤波器输出连接到负载5。负载5通常为扬声器。一个电阻9连接系统的输出端OUTPUT和放大器1的反向输入端。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有较强的抗干扰性、适合数字集成的D类放大器。
本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，适合数字集成的D类放大器，其特征在于，包括积分器、电压控制延时电路、时钟电路、脉冲宽度调制电路和输出级，积分器的输入端接系统输入端，输出端接电压控制延时电路的控制端，电压控制延时电路的输入端接时钟电路，输出端接脉冲宽度调制电路的RESET端，时钟电路接脉冲宽度调制电路的SET端，脉冲宽度调制电路的输出端接输出级，输出级的输出端接积分器的输入端。
脉冲宽度调制电路为边沿触发的RS触发器。
本实用新型的有益效果是，摒弃了已有技术中采用模拟振荡器和比较器的方案，采用数字技术中的VCDL和RS触发器实现PWM调制，受噪声影响小，不会产生错误调制，更加适合于数字芯片集成。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1是现有技术的示意图。
图2是本实用新型一种实施方式的结构示意图。图中，H(s)为积分器，VCDL为电压控制延时电路，CLK为时钟电路，RS表示RS积分电路，INPUT为输入，OUTPUT为输出。
图3是本实用新型的积分器的一种实施方式电路图。
具体实施方式
本实用新型的D类功率放大器，包括积分器、电压控制延时电路、时钟电路、脉冲宽度调制电路和输出级，积分器的输入端接系统输入端，输出端接电压控制延时电路的控制端，电压控制延时电路的输入端接时钟电路，输出端接脉冲宽度调制电路的RESET端，时钟电路接脉冲宽度调制电路的SET端，脉冲宽度调制电路的输出端接输出级，输出级的输出端接积分器的输入端。
具体电路参见图2。
本实施方式的电路由积分器21、电压控制延迟线23，PWM电路24和输出级3构成。积分器21的输入为系统的输入INPUT，输出接电压控制延迟线23的控制端。电压控制延迟线23输入端接时钟电路22的输出端，输出端接PWM电路24的RESET端。时钟电路22的输出同时连接PWM电路24的SET端。输出级3的输入连接PWM电路24的输出端，输出端为系统的输出端OUTPUT。系统的输出端连接到滤波器4，滤波器输出连接到负载5。负载5通常为扬声器。依据本实用新型，系统输出端OUTPUT与积分器之间有一个反馈支路。
依据本实用新型，PWM电路为一个RS触发器，且为边沿触发。具体工作为假设上升沿触发，当SET端输入一个上升沿信号，输出高电平，RESET端输入一个上升沿信号，输出低电平。当PWM电路为下降沿触发时，结果相同。
VCDL的增益为k，延迟时间为t，控制电压为Vc，且关系为
t＝k×Vc
同时，时钟的周期为T，则占空比为
Ratio = t T = k T × Vc
由此可见，本实用新型的电路，其输出信号的占空比与积分器的输出电压为线性正比关系。
图2中的模块30包括积分器和输入、反馈网络，图3为其一种具体实现。积分器包含一个运算放大器37，一个电容36连接放大器37的输出端及反向输入端。放大器37的反向输入端通过电阻34连接系统输入端INPUT，通过一个电阻35连接系统输出端OUTPUT。当系统输入端INPUT输入一个电压Vin，系统输出一个占空比稳定的输出信号。此时积分器的输出端的电压稳定，积分器的输入电流为零，即
V in R in + V out R f = 0
系统输出可以表示为
V out = - R f R in V in
其中Vout为系统的等效输出电压，Vin为系统的输出电压，Rf为反馈电阻35的电阻值，Rin为输入电阻34的电阻值。

Claims (2)

1.适合数字集成的D类放大器，其特征在于，包括积分器、电压控制延时电路、时钟电路、脉冲宽度调制电路和输出级，积分器的输入端接系统输入端，输出端接电压控制延时电路的控制端，电压控制延时电路的输入端接时钟电路，输出端接脉冲宽度调制电路的RESET端，时钟电路接脉冲宽度调制电路的SET端，脉冲宽度调制电路的输出端接输出级，输出级的输出端接积分器的输入端。
2.如权利要求1所述的适合数字集成的D类放大器，其特征在于，脉冲宽度调制电路为边沿触发的RS触发器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101826845A (zh) * 2010-04-22 2010-09-08 成都成电硅海科技股份有限公司 一种基于电压控制延时电路的d类功率放大器

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