CN221177909U - 音频信号检测与分压的控制电路、芯片与音频功放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种音频信号检测与分压的控制电路、芯片与音频功放装置，本实用新型在音频功率放大电路中设置音频信号检测与分压的控制电路，利用音频信号检测电路对接收的音频信号进行采样处理，并根据采样处理的结果判断音频功率放大电路是否需要升压，若需要升压，则向升压输出采样电路输出升压控制信号，升压输出采样电路根据升压控制信号改变升压电压的采样比例，从而提升升压电压，从而满足音频功率放大电路的功率需求，保证音频信号放大输出不会失真，取得音频功率放大电路的工作效率和功率的平衡。

Description

音频信号检测与分压的控制电路、芯片与音频功放装置

技术领域

本实用新型涉及一种音频功放技术领域，具体而言，涉及一种音频信号检测与分压的控制电路、芯片与音频功放装置。

背景技术

随着便携式音频设备近几年在全球范围迅速普及，智能音响、蓝牙音响、扩音器等应用日益增长，电池供电音频设备的发展迅速，便携式音频设备对电池供电的续航能力也提出了越来越高的要求。对于提高电池的续航能力，无非就是从两个方面着手：一是提高电池的容量；二是提高电池的工作效率，减小损耗。对于提高电池容量，由于受到体积的限制，音频设备的便携性与续航能力具有不可调和的矛盾，因此降低损耗成为当前提高音频设备续航能力的关键。

在现有技术中，升压电路作为音频处理不可或缺的供电单元，为了能够满足大功率音频处理的供电需求，在小功率音频处理时也一直保持输出较高的电压范围，从而导致了功率损耗很大，严重影响了续航能力。

因此，如何检测音频输入的幅度，以使输出电压能够根据音频输入的幅度调整升压的大小，以满足功率和效率的要求，是当前要解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术的问题，提供一种音频信号检测与分压的控制电路、芯片与音频功放装置。该控制电路通过音频信号检测电路对音频信号进行采样处理，以使音频功率放大电路的输出电压与音频信号的幅度相匹配，平衡音频功率放大电路的效率与功率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种音频信号检测与分压的控制电路，控制电路用于音频功率放大电路中检测音频信号，控制电路包括音频信号检测电路和升压输出采样电路，音频信号检测电路与升压输出采样电路电连接；

音频信号检测电路包括延时器、异或门和第一计数器，异或门的第一输入端与延时器的输入端电连接，延时器的输出端与异或门的第二输入端电连接，异或门的输出端与第一计数器的输入端电连接；

升压输出采样电路包括第一开关管，以及依次串联设置的第一反馈分压电阻、第一电阻和第二反馈分压电阻，第一电阻的两端分别与开关管的两端连接，开关管的控制端与第一计数器的输出端电连接。

在其他实施例中，控制电路还包括与第一计数器依次并联的第二计数器至第N计数器，以及对应与第二计数器至第N计数器的输出端电连接的第二开关管至第N开关管、依次与第二开关管至第N开关管的两端电连接的第二电阻至第N电阻，其中，第二电阻至第N电阻串联在第一反馈分压电阻和第一电阻之间，N大于或等于2。

在其他实施例中，第一计数器、第二计数器至第N计数器的计数时钟不同。

在其他实施例中，第一开关管为MOS管。

在其他实施例中，控制电路还包括升压电路，升压输出采样电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，第一输入端与升压电路的输出端电连接，第二输入端与音频信号检测电路的输出端电连接，第一输出端通过求和电路与升压电路的输入端连接。

在其他实施例中，升压电路包括升压控制电路及外围的元器件，升压控制电路包括第一PWM控制器、第一误差放大器、斜波发生器和第二NMOS管；

第一PWM控制器的第一输入端与第一误差放大器的输出端电连接，第一PWM控制器的第二输入端与第一斜波发生器的输出端电连接，第一PWM控制器的输出端与第二NMOS管的栅极电连接，第二NMOS管的源极和衬底接地，漏极为升压控制电路的第一接线端，用于接入外围的元器件；第一误差放大器的同相输入端与基准电压源的输出端连接，第一误差放大器的反相输入端连接升压输出采样电路。

在其他实施例中，外围的元器件包括第一电感、第二PMOS管、第一电容；第一电容的阳极和第二PMOS管的漏极，均电连接升压控制电路的第二接线端，第一电容的阴极接地，第二PMOS管的栅极与第二NMOS管的栅极电连接，第二PMOS管的源极和第一电感的一端均与升压控制电路的第一接线端连接。

本实用新型提供一种音频信号检测与分压的控制芯片，控制芯片包括如前述的音频信号检测与分压的控制电路。

本实用新型提供一种音频功放装置，音频功放装置包括如前述的音频信号检测与分压的控制芯片。

有益效果：本实用新型公开了一种音频信号检测与分压的控制电路、芯片与音频功放装置，本实用新型在音频功率放大电路中设置音频信号检测与分压的控制电路，利用音频信号检测电路对接收的音频信号进行采样处理，并根据采样处理的结果判断音频功率放大电路是否需要升压，若需要升压，则向升压输出采样电路输出升压控制信号，升压输出采样电路根据升压控制信号改变升压电压的采样比例，从而提升升压电压，从而满足音频功率放大电路的功率需求，保证音频信号放大输出不会失真，取得音频功率放大电路的工作效率和功率的平衡。

附图说明

图1为本实用新型音频功率放大电路一实施例的电路示意图；

图2为本实用新型的音频输入信号与PWM信号的输出波形示意图；

图3为本实用新型的音频信号检测电路和升压输出采样电路一实施例的电路示意图；

图4为本实用新型的音频输出信号输出波形失真与升压电压的输出波形图；

图5为本实用新型的理想状态的音频输出信号的输出波形与升压电压的输出波形图；

图6为本实用新型的音频输出信号的输出波形与升压电压过高的输出波形图；

图7为本实用新型的升压电路一实施例的电路示意图；

图8为本实用新型的PWM控制器根据三角波和误差放大器的输出比较产生的方波信号示意图；

图9本实用新型的升压电路另一实施例的电路示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型公开了一种音频信号检测与分压的控制电路，控制电路包括升压输出采样电路和音频信号检测电路，其中，音频信号检测电路用于检测音频信号的输出幅度的大小，根据幅度大小向升压输出采样电路输出升压控制信号，升压输出采样电路根据升压控制信号，改变升压电压的采样比例，控制升压电压改变，从而满足音频功率放大电路的功率需求，保证音频信号放大输出不会失真。

本实用新型的控制电路用于音频功率放大电路中，其中，音频功率放大电路包括升压输出采样电路101、升压电路102和音频信号检测电路2，以及依次串联的音频输入前置放大电路3、D类音频积分电路4和音频驱动电路5，升压输出采样电路101和升压电路102组成负反馈放大电路1，如图1所示，图1为本实用新型的音频功率放大电路一实施例的电路示意图，音频信号检测电路2的输入端与D类音频积分电路4的输出端电连接，用于采集D类音频积分电路4输出的音频信号，并检测该音频信号的幅度大小。

升压输出采样电路101包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，升压输出采样电路101的第一输入端与升压电路102的输出端连接，用于接入升压电路102输出的升压电压PVDD。升压输出采样电路101的第一输出端与求和电路104的第一输入端连接，求和电路104第二输入端电连接基准电压源103，求和电路104的输出端与升压电路102的输入端连接，升压输出采样电路101和升压电路102、求和电路104组成闭合环路，音频信号检测电路2的输出端与升压输出采样电路101的第二输入端电连接。其中，求和电路104实现由基准电压源103输出的基准电压VREF和升压输出采样电路101输出的反馈电压VFB的差值，作为升压电路102的净输入电压，净输入电压经升压电路102升压输出升压电压PVDD。

在音频功率放大电路工作时，升压电路102通过负反馈控制的方式，使基准电压VREF与反馈电压VFB相等，从而控制升压电压PVDD稳定输出，以满足音频驱动电路5输出放大后的音频信号需求。当音频信号检测电路2检测到D类音频积分电路4输出的PWM信号波形不连续，如图2中的不连续区域A2，即音频信号检测电路2检测到恒定高电平或者恒定低电平的波形，音频输出信号的输出有失真的风险，音频信号检测电路2向升压输出采样电路101输出升压控制信号，通过升压控制信号控制升压输出采样电路101，以控制升压电压PVDD升高。因此，为了使音频功率放大电路具有较高的工作效率，且能在工作效率与功率之间取得平衡，需对音频功率放大电路输出的音频信号进行实时检测，以使升压控制电路的升压电压与音频信号的幅度跟随改变。

音频信号检测电路2和升压输出采样电路101一实施例的电路示意图如图3所示，音频信号检测电路2包括延时器201、异或门202和第一计数器2031，异或门202的第一输入端2021与D类音频积分电路4的输出端电连接，延时器201的输入端与异或门202的第一输入端2021电连接，延时器201的输出端与异或门202的第二输入端2022电连接，异或门的输出端2023与第一计数器2031的输入端电连接，第一计数器2031的输出端与升压输出采样电路101的第二输入端电连接。

进一步地，控制电路还包括第二计数器2032至第N计数器203N，N个计数器的输入端均与异或门202的输出端2023电连接。N为大于或等于2的整数，其中，PWM信号的波形经延时器201延时T0时长后输出至异或门202，异或门202对两输入端输入的PWM信号的波形进行数字逻辑异或处理。PWM信号的高电平和低电平都做窄脉冲处理，当有电平的切换，都会产生一个RESET信号，第一计数器2031接收到RESET信号后清除计数，第一计数器2031重新开始计数。

本实施例可以根据计数器的数量实现多级电压的升压控制。在本实施例中，N个计数器分别为第一计数器2031、第二计数器2032、第三计数器2033至第N个计数器203N，第一计数器2031、第二计数器2032、第三计数器2033至第N个计数器203N的输入端均与异或门202的输出端2023电连接，第一计数器2031、第二计数器2032、第三计数器2033至第N个计数器203N的输出端分别与升压输出采样电路101的第二输入端电连接，其中，升压输出采样电路101的第二输入端包括多个接线端，分别电连接各个计数器的输出端。升压输出采样电路101包括N个MOS管和电阻，MOS管和电阻的数量相等或者不等，其中，MOS管的数量与计数器的数量相同，其中，每一个电阻的两端分别与一个MOS管的源极和漏极电连接，N个MOS管的栅极分别与N个计数器203的输出端电连接，MOS管为PMOS管或者NMOS管。

在正常工作状态下，PWM信号通过异或门202的两个输入端输入异或门202，其中，PWM信号从异或门的第一输入端2021输入，同时，PWM信号经延时器201延时后从异或门的第二输入端2022输入，异或门202对接收的PWM信号采用数字处理的方式输出高电平或者低电平。比如，在第一预设时间CK1内，当异或门202检测到PWM信号，PWM信号经过延时器201延时预定时长后，异或门202两个输入端的输入信号的电平相异，则经异或门202处理后通过输出端2023向第一计数器2031输出RESET信号，第一计数器2031清除计数。第一计数器2031向升压输出采样电路101输出升压控制信号，实际为高电平或者低电平，图例中采用低电平，表示不需要额外再升高升压电压PVDD；采用高电平，表示需要再进一步升高升压电压PVDD；当升压输出采样电路101接收到升压控制信号后，根据反馈采样的比例变化，通过升压电路102的负反馈控制，调节使基准电压VREF和反馈电压VFB相等，从而使升压电压PVDD升高，满足音频驱动电路5输出放大的音频信号的需要。

在一些实施例中，升压输出采样电路101包括至少一个开关管和至少一个第一电阻，第一电阻的两端分别与开关管的两端连接，开关管的控制端与音频信号检测电路的输出端电连接。其中，开关管为PMOS管或者NMOS管。

请参阅图3，图3为本实用新型的升压输出采样电路一实施例的电路示意图，本实施例的开关管以PMOS管为例，升压输出采样电路101包括N个PMOS管和N个电阻，N个电阻依次串联，N个PMOS管分别为第一分压PMOS管1011、第二分压PMOS管1012、第三分压PMOS管至第N分压PMOS管101N，N个电阻分别为第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3和第N分压电阻RN。另外，还包括与升压电路102的输出端连接的第一反馈分压电阻R11的一端，该第一反馈分压电阻R11的另一端，与第N分压电阻RN和第NPMOS管的源极共接点连接，以及还包括与第一分压电阻和第一PMOS管的漏极的共接点连接的第二反馈分压电阻R12，该第二反馈分压电阻R12的另一端接地。由此，第一反馈分压电阻R11、第N分压电阻RN至第二反馈分压电阻R12组成一个串联电阻网络，共同对升压电路102的输出端输出的升压电压PVDD进行分压，反馈电压VFB则是从第一反馈分压电阻R11和第二反馈分压电阻R12进行提取，而第N分压电阻至第一分压电阻R1可以通过对应并联的PMOS管，来控制是否接入该串联电阻网络，进而改变升压电压PVDD在第一反馈分压电阻R11和第二反馈分压电阻R12上的分压值，即改变反馈电压VFB的电压值。

以下以前三个PMOS管和升压电阻为例进行说明，其中第一分压PMOS管1011的栅极与第一计数器2031的输出端VSET1电连接，第二分压PMOS管1012的栅极与第二计数器2032的输出端VSET2电连接，第三分压PMOS管的栅极与第三计数器2033的输出端电连接，第一分压PMOS管1011的漏极(与第二反馈分压电阻R12的连接点)与求和电路104连接，向求和电路104输出反馈电压VFB，第一分压PMOS管1011的漏极经第二反馈分压电阻R12与地连接；第一分压PMOS管1011的源极与第二分压PMOS管1012的漏极连接，第二分压PMOS管1012的源极与第三分压PMOS管的漏极连接，第三分压PMOS管的源极经第一反馈分压电阻R11与升压电路102的输出端电连接。

在正常工作状态下，D类音频积分电路4输出数字信号的输出波形为连续的PWM波形，此时升压电路102输出的升压电压PVDD，能够满足音频输出信号的输出波形不失真的需求，此时第一分压PMOS管1011、第二分压PMOS管1012和第三分压PMOS管1013均处于导通状态，第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3均被短路。此时，按照VREF＝VFB来计算，PVDD＝(1+R11/R12)＊VREF。在本实用新型的实施例中，第一反馈分压电阻R11、第二反馈分压电阻R12、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3至第N分压电阻RN的电阻值可相等或不相等。

在本实施例中，以电阻值R11＝4＊R12＝8＊R1＝8＊R2＝8＊R3为例，在默认的正常工作状态下，PVDD＝(1+R11/R12)＊VREF＝5＊VREF。当音频信号检测电路2在第一预设时间CK1结束前，未检测到连续不间断的PWM信号的输出波形，如图2所示，当PWM信号的波形出现丢失的情况，即图2所示的恒定高电平或者恒定低电平的区域A2，音频放大输出波形有失真的风险，此时，升压电压PVDD的波形与音频输出信号的输出波形如图4所示，升压电压PVDD比音频输出信号实际输出的电压要小，造成音频输出信号的输出会失真，则第一计数器2031的输出端VSET1向第一PMOS管1011输出高电平，第一PMOS管1011开路，此时第一分压电阻R1没有被短路，PVDD＝(1+R11/R12+R1/R12)＊VREF＝5.5＊VREF，即升压电压PVDD提升了0.5＊VREF。

当升压电压PVDD升高后，音频信号检测电路2继续检测PWM信号的输出波形，若在第二预设时间CK2结束前，未检测到连续不间断的PWM信号的输出波形，则第二计数器2032的输出端VSRT2向第二PMOS管1012输出高电平，第一PMOS管1011和第二PMOS管1012均开路，第一分压电阻R1和第二分压电阻R2没有被短路，此时PVDD＝(1+R11/R12+R1/R12+R2/R12)＊VREF＝6＊VREF；即升压电压PVDD又提升了0.5＊VREF。显然采样比例随着升压电阻接入到串联电阻网络越多，对应的输出的升压电压PVDD电压值就越高。音频信号检测电路2继续检测PWM信号的输出波形，若在第三预设时间CK3结束前，检测到连续不间断的PWM信号的输出波形，异或门202通过输出端2023向第三计数器2033输出RESET信号，第三计数器2033清除计数，即第三计数器2033向第三PMOS管1013输出低电平，第三PMOS管1013导通，第三分压电阻R3处于短路状态，升压电压PVDD为6＊VREF保持不变。

升压电压PVDD保持不变输出一段时间后，若在第二预设时间CK2结束前，音频信号检测电路2检测到连续不间断的PWM信号的输出波形，则第二计数器2032向第二PMOS管1012输出低电平，第二PMOS管1012导通，第二分压电阻R2处于短路状态，此时，升压电压PVDD＝(1+R11/R12+R1/R12)＊VREF＝5.5＊VREF。因此，电压VOUT通过负反馈的方式，控制升压电路102的输出电压值随着音频输出信号的变化而变化，此时，升压电压PVDD的波形与音频输出信号的输出波形如图5所示，即升压电压PVDD根据音频输出信号不断调整电压值，既保证音频输出信号的输出波形无失真放大，同时也保证了音频输出的最优效率。而不至于出现如图6所示，升压电压PVDD的电压幅值高于音频输出信号最大摆幅峰值太多的波形，由此会造成音频功率放大控制电路的音频输出电压VOUT并没有被完全利用，导致音频输出电压VOUT用于音频放大的效率降低。

进一步地，第一计数器2031至第N计数器203N的计数值并不完全相同，在其他实施例中，从第一计数器2031至第N计数器203N的计数值呈现递增趋势，这样就可以从时间上来区分不同时段范围内进行调控，保证调控能够及时有效的完成，避免长时间升压调控跟踪不及时的问题。

本实用新型的升压输出采样电路101根据升压电压PVDD调整反馈电压VFB，并向求和电路的第一输入端104输出反馈电压VFB，升压电路102通过负反馈控制升压电压PVDD的稳定输出。其中，计数器的预设时间，即计数器的标准计数时钟，一般比音频输入信号的最快频率要快，满足奈特斯特采样定理，比如处理20KHz的PWM信号，计数器的预设频率为200KHz。

同时根据RESET信号没来的时间长短，判断为需要升压的电压幅度；如果在第一计数器2031在第一预设时间CK1结束后，没有收到异或门202输出的RESET信号，则第一分压PMOS管1011开路，升压电压PVDD升高一个增量，增量的大小可以根据实际需求进行设置，本实施例以增量为0.5*VREF为例，仅为举例说明，并不构成本实用新型的技术方案的限制；第二计数器2032在第二预设时间CK2结束后，没有收到异或门202输出的RESET信号，则第一分压PMOS管1011和第二分压PMOS管1012均处于开路状态，升压电压PVDD再升高一个增量，以此类推。例如，第一预设时间CK1为10ms，当10ms结束后，第一计数器2031没有收到异或门202输出的RESET信号，则第一分压PMOS管1011截止，升压电压PVDD升高100mV，第二预设时间CK2为30ms，当30ms结束后，第二计数器2032没有收到异或门202输出的RESET信号，则第二分压PMOS管1012截止，升压电压PVDD升高200mV，以此类推，当第N个计数器在第N预设时间内收到异或门202输出的RESET信号，则第N分压PMOS管导通，升压电压PVDD不需要额外升压。设置多个计数器，可以实现多级电压的升压控制。本实施例提供的具体参数，仅是举例说明，并未对计数器的预设时间和升压增量构成限制。

在本实用新型的其他实施例中，MOS管为NMOS管，将图，4的N个PMOS管替换成N个NMOS管。在正常工作状态下，第一分压NMOS管、第二分压NMOS管、第三分压NMOS管至第N个NMOS管处于导通状态，第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3至第N个分压电阻RN均被短路。此时，反馈电压VFB＝VOUT＊R12/(R11+R12)，在本实用新型的实施例中，第一反馈分压电阻R11、第二反馈分压电阻R12、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3至第N分压电阻RN的电阻值可相等或不相等。将NMOS管替换了PMOS管后，计数器203向NMOS管输出RESET信号，NMOS管的栅极保持为高电平，则NMOS管导通，对应的分压电阻被短路，升压电压PVDD保持不变；当计数器203未向NMOS管输出RESET信号，NMOS管的栅极保持为低电平，则NMOS管开路，对应的分压电阻未被短路，升压电压PVDD升高。

本实用新型在音频功率放大电路中设置音频信号检测与分压的控制电路，利用音频信号检测电路对接收的音频信号进行采样处理，并根据采样处理的结果判断音频功率放大电路是否需要升压，若需要升压，则向升压输出采样电路输出升压控制信号，升压输出采样电路根据升压控制信号改变升压电压的采样比例，从而提升升压电压，从而满足音频功率放大电路的功率需求，保证音频信号放大输出不会失真，取得音频功率放大电路的工作效率和功率的平衡。

在其他实施例中，如图7所示，该升压电路102包括升压控制电路1021及外围的元器件，升压控制电路1021包括第一PWM控制器10211、第一误差放大器10212、斜波发生器10213和第二NMOS管10214，升压控制电路1021外围的元器件包括第一电感1022、第一二级管1023、第一电容1024。

在升压控制电路1021中，第一PWM控制器10211的第一输入端与第一误差放大器10212的输出端电连接，第一PWM控制器10211的第二输入端与第一斜波发生器10213的输出端电连接，第一PWM控制器10211的输出端与第二NMOS管10214的栅极电连接，用于向第二NMOS管10214输出可以调控的PWM信号，第二NMOS管10214的源极和衬底接地，第二NMOS管10214的漏极为升压控制电路1021的第一接线端，用于电连接外围元器件；第一误差放大器10212的同相输入端与基准电压源103的输出端连接，第一误差放大器10212的反相输入端与升压输出采样电路101连接。如图9所示，升压输出采样电路101一实施例包括第一反馈分压电阻R11、第二反馈分压电阻R12和受控分压电阻，其中，受控分压电阻包括如图8所示的多个电阻与MOS管，第一反馈分压电阻R11的第二端和第二反馈分压电阻R12的第一端分别连接受控分压电阻，受控分压电阻的工作原理如上述升压输出采样电路101的工作原理，在此不再赘述。第二反馈分压电阻R12的第二端接地，第一反馈分压电阻R11的第一端作为升压控制电路1021的第二接线端，同时也连接该升压电路102的升压输出端，该升压输出端用于输出升压电压PVDD。

在其他实施例中，在升压电路102中，第一电容1024的阳极和第一二级管1023的阴极均电连接升压控制电路1021的第二接线端和升压电路102的输出端，第一电容1024的阴极接地，第一二级管1023的阳极和第一电感1022的第二端均与升压控制电路1021的第一输入端连接。

在上述升压电路102中，第一PWM控制器10211产生输出PWM信号控制第二NMOS管10214的导通与关闭，当第二NMOS管10214导通时，锂电池对第一电感1022开始充电并转化为磁能，此时第一二级管1023反向截止，第一电容1024放电；当第二NMOS管10214关闭时，第一电感1022放电，此时第一电感1022就像另一个电池，和锂电池串联在一起，共同向外供电，同时对第一电容1024进行充电，此时由第一电容1024和第一二级管1023对外向负载共同提供电能。

在其他实施例中，锂电池可替换为DC电源，向升压电路102供电。

在其他实施例中，基准电压源103生成基准电压VREF，升压电路102的输出端输出的升压电压PVDD，经过第一反馈分压电阻R11和第二反馈分压电阻R12分压后，与基准电压VREF进行比较，并将二者的电压差进行放大，输出一个误差放大电压，主要是用于精准测量该升压电压PVDD的动态变化值。

结合图8，第一斜波发生器10213动态周期生成一个斜波或三角波电压，周期为T，在一个周期内从0V电压线性增加到一个最高电压，如5V电压，并且该三角波电压与第一误差放大器10212输出的误差放大电压进行比较，该误差放大电压是围绕一个固定电压值附近波动的电压，如围绕4.5V电压值附件波动的电压。当三角波电压大于或等于该误差放大电压，则第一PWM控制器10211输出一个高电压，当三角波电压小于该误差放大电压，则第一PWM控制器10211输出一个低电压，由此产生一个方波输出，该方波信号的占空比则是由误差放大电压值与三角波电压相比较的结果决定。在三角波的波形不变的情况下，该误差放大电压取值越大，则占空比越小。

对应的，第一PWM控制器10211输出PWM信号来控制第二NMOS管10214的导通与关闭，以此对第一电感1022进行充电或者放电，以此对第一电容1024进行充电或者放电，同时还起到升压电压PVDD的作用，这是因为作用到第一电容1024上的电压，相当于第一电感1022的储能电压和锂电池电压串联在一起。

对于升压电路102还有另一个实施例，如图9所示，该升压电路102与图7所示的升压电路102的区别在于，将图7中的第一二极管1023更换成了第二PMOS管P1，具体实现方式是：第一电容1024的阳极和第二PMOS管P1的漏极，均电连接所述升压控制电路1021的第二接线端，第一电容1024的阴极接地，第二PMOS管P1的栅极与第二NMOS管10214的栅极电连接，第二PMOS管P1的源极和第一电感1022的第二端均与升压控制电路1021的第一接线端连接，第一电感1022的第一端作为升压电路102的电源输入端，用于连接锂电池的正极。这样当该电路不工作时，第二PMOS管P1可以关闭输出，而使用二极管则会产生漏电或功耗的问题；且使用PMOS管导通压降低，功率损耗小，使用它替换二极管，效率更高。

本实用新型在D类音频积分电路的输出端设置音频信号检测电路，当音频信号检测电路在预设时间内，接收到连续不断的PWM信号，PWM信号经音频驱动电路驱动输出；当音频信号检测电路在预设时间内，未接收到PWM信号，PWM信号有明显的丢失，波形失真，则音频信号检测电路向升压电路输出升压控制信号，以输出提升后的升压电压PVDD，通过实时判断和比较D类音频积分电路输出的PWM信号，可以实时获取实际输出波形的真实情况，当实际输出波形有失真发生，则实时提升升压电压，从而确保音频输出信号的输出波形不失真，更准确地调节音频输出信号与升压电压之间的平衡关系，找到最佳的升压幅度点。

本实用新型还提供一种音频功率放大控制电路，音频功率放大控制电路包括如前述的音频信号检测与分压的控制电路，还包括依次串联的音频输入前置放大电路、D类音频积分电路和音频驱动电路，音频信号检测电路的输入端与D类音频积分电路的输出端电连接，升压电路的输出端与音频驱动电路电连接。

本实用新型还提供一种音频信号检测与分压的控制芯片，控制芯片至少包括前述的音频信号检测与分压的控制电路。

本实用新型还提供一种音频功放装置，音频功放装置至少包括前述的音频信号检测与分压的控制芯片。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种音频信号检测与分压的控制电路，其特征在于，所述控制电路用于音频功率放大电路中检测音频信号，所述控制电路包括音频信号检测电路和升压输出采样电路，所述音频信号检测电路与所述升压输出采样电路电连接；

所述音频信号检测电路包括延时器、异或门和第一计数器，所述异或门的第一输入端与所述延时器的输入端电连接，所述延时器的输出端与所述异或门的第二输入端电连接，所述异或门的输出端与所述第一计数器的输入端电连接；

所述升压输出采样电路包括第一开关管，以及依次串联设置的第一反馈分压电阻、第一电阻和第二反馈分压电阻，所述第一电阻的两端分别与所述第一开关管的两端连接，所述第一开关管的控制端与所述第一计数器的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的音频信号检测与分压的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括与所述第一计数器依次并联的第二计数器至第N计数器，以及对应与所述第二计数器至第N计数器的输出端电连接的第二开关管至第N开关管、依次与所述第二开关管至第N开关管的两端电连接的第二电阻至第N电阻，其中，所述第二电阻至第N电阻串联在所述第一反馈分压电阻和所述第一电阻之间，N大于或等于2。

3.根据权利要求2所述的音频信号检测与分压的控制电路，其特征在于，所述第一计数器、第二计数器至第N计数器的计数时钟不同。

4.根据权利要求1所述的音频信号检测与分压的控制电路，其特征在于，所述第一开关管为MOS管。

5.根据权利要求1所述的音频信号检测与分压的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括升压电路，所述升压输出采样电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第一输入端与所述升压电路的输出端电连接，所述第二输入端与所述音频信号检测电路的输出端电连接，所述第一输出端通过求和电路与所述升压电路的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的音频信号检测与分压的控制电路，其特征在于，所述升压电路包括升压控制电路及外围的元器件，所述升压控制电路包括第一PWM控制器、第一误差放大器、斜波发生器和第二NMOS管；

所述第一PWM控制器的第一输入端与所述第一误差放大器的输出端电连接，所述第一PWM控制器的第二输入端与所述斜波发生器的输出端电连接，所述第一PWM控制器的输出端与所述第二NMOS管的栅极电连接，所述第二NMOS管的源极和衬底接地，漏极为所述升压控制电路的第一接线端，用于接入外围的元器件；所述第一误差放大器的同相输入端与基准电压源的输出端连接，所述第一误差放大器的反相输入端连接所述升压输出采样电路。

7.根据权利要求6所述的音频信号检测与分压的控制电路，其特征在于，所述外围的元器件包括第一电感、第二PMOS管、第一电容；所述第一电容的阳极和所述第二PMOS管的漏极，均电连接所述升压控制电路的第二接线端，所述第一电容的阴极接地，所述第二PMOS管的栅极与所述第二NMOS管的栅极电连接，所述第二PMOS管的源极和所述第一电感的一端均与所述升压控制电路的第一接线端连接。

8.一种音频信号检测与分压的控制芯片，其特征在于，所述控制芯片包括如权利要求1至权利要求7所述的音频信号检测与分压的控制电路。

9.一种音频功放装置，其特征在于，所述音频功放装置包括如权利要求8所述的音频信号检测与分压的控制芯片。