JP2007143148A - インターリーブ電力増幅器におけるダイナミックな時間オフセット用システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルス幅変調増幅器の一つのブランチに与えられる遅延を制御するシステムが提供される。その遅延は通常、入力信号レベルが低い場合には組み込まれ、入力信号レベルが高い場合には低減される。システムは、スイッチ、レベル検出器、およびタイマーを用いてインプリメントされ得、それらは連動し、遅延ユニットがブランチにおいて含まれるか、またはバイパスされるかどうかを決定する。システムはまた、与えられた遅延期間を調整し得るプログラム可能な遅延を用い得るか、または、遅延が高品質信号を提供することに対して利点を持ち得ない場合には、通路として動作するようにプログラムされ得る。
【選択図】図5
Description
第1のパルス幅変調器であって、入力信号を受信し、そこから第1のパルス幅変調された信号を生成するように動作可能であり、第1の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第1のパルス幅変調器と、
第2のパルス幅変調器であって、該入力信号を受信し、そこから、該第1のパルス幅変調された信号に対して時間オフセットされた第2のパルス幅変調された信号を生成するように動作可能であり、第2の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第2のパルス幅変調器と、
コントローラであって、該第2のパルス幅変調された信号が該第1のパルス幅変調された信号に対して時間オフセットされる量を調節するように、該第2のパルス幅変調器に命令するように動作可能である、コントローラと
を備える、パルス幅変調増幅システム。
前記第1のパルス幅変調器と前記第2のパルス幅変調器とが三角変調波形を用いる、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、全ブリッジインターリーブ電力変換器の2つの半ブリッジを含む、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、対向電流変換器の半分の正および負の電流を含む、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記入力信号のレベルを分析するように動作可能であるレベル検出器をさらに備える、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記レベル検出器と前記コントローラとに接続されたタイマーをさらに備える、項目5に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記レベル検出器および前記コントローラが、集積回路上に含まれている、項目5に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記第1のパルス幅変調器と、前記第2のパルス幅変調器と、前記レベル検出器と、前記コントローラとが、集積回路上に含まれている、項目5に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記入力信号がデジタル信号オーディオである、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記入力信号がアナログ信号オーディオである、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記入力信号と前記第1のパルス幅変調器とに接続された反転ブロックと、該入力信号と前記第2のパルス幅変調器とに接続された非反転ブロックとをさらに備える、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記入力信号と前記第1のパルス幅変調器とに接続された非反転ブロックと、該入力信号と前記第2のパルス幅変調器とに接続された反転ブロックとをさらに備える、項目1に記載のパルス幅変調増幅システム。
第1のパルス幅変調器であって、信号を受信し、第1のパルス幅変調された信号を出力するように動作可能であり、第1の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第1のパルス幅変調器と、
第2のパルス幅変調器であって、該第1のパルス幅変調された信号でインターリーブされた第2のパルス幅変調された信号を出力するように動作可能であり、第2の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第2のパルス幅変調器と、
該入力信号のレベルを分析するように動作可能であるレベル検出器と、
遅延ユニットであって、該第1のパルス幅変調された信号に対して該第2のパルス幅変調された信号を時間オフセットするように動作可能であり、該レベル検出器と該第2のパルス幅変調器とに接続されている、遅延ユニットと、
該レベル検出器からの出力に応答して、第1の状態の該遅延ユニットを回避し、第2の状態の該遅延ユニットを受け入れるように動作可能であるバイパス回路と
を備える、パルス幅変調増幅システム。
前記第1のパルス幅変調器と前記第2のパルス幅変調器とが、それぞれの三角変調波形によって駆動される、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、全ブリッジインターリーブ電力変換器の2つの半ブリッジを含む、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、対向電流変換器の半分の正および負の電流を含む、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記遅延ユニットがパルス遅延ユニットである、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記遅延ユニットが、前記第1のパルス幅変調器によって使用される三角変調波形の位相に対して、前記第2のパルス幅変調器によって使用される三角変調波形を位相シフトすることによって、前記第1のパルス幅変調された信号に対して、前記第2のパルス幅変調された信号を時間オフセットするように動作可能である、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記バイパス回路が、スイッチのオンオフによって、前記第1の状態と前記第2の状態との間を移動可能である、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
第2の遅延ユニットであって、前記第1のパルス幅変調器に接続されており、前記第1のパルス幅変調された信号への一期間の遅延の導入によって、該第1のパルス幅変調された信号に対する前記第2のパルス幅変調された信号の時間オフセットを低減するように動作可能である、第2の遅延ユニットをさらに備える、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記レベル検出器と前記バイパス回路とに接続されたタイマーをさらに備える、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記タイマーが、前記遅延ユニットによって生成された前記時間オフセットの量を調節するように動作可能である、項目21に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記タイマーが、遅延に対する時限を設定するように前記遅延ユニットに指示するように動作可能である、項目21に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記レベル検出器が、所望の時間オフセットを提供するように前記遅延ユニットに指示するように動作可能である、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記第1のパルス幅変調器と、前記第2のパルス幅変調器とが、集積回路上に含まれている、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
前記レベル検出器がラッチを含み、該ラッチは、前記第1のパルス幅変調器と前記遅延ユニットとに接続されている、項目13に記載のパルス幅変調増幅システム。
パルス幅変調増幅器における時間遅延を制御するための方法であって、
第1の切替モード電力段に接続された第1のパルス幅変調器を用いて、第1のパルス幅変調された信号を生成することと、
第2の切替モード電力段に接続された第2のパルス幅変調器を用いて、第2のパルス幅変調された信号を生成することと、
入力信号のレベルを分析することと、
該入力信号のレベルを閾値と比較することと、
該比較に基づいて、該第2のパルス幅変調された信号と該第1のパルス幅変調された信号との間の時間オフセットを選択的に調節することと
を包含する、方法。
前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値より上である場合において該時間オフセットを低減することを包含する、項目27に記載の方法。
前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値以上である場合において該時間オフセットを低減することを包含する、項目27に記載の方法。
前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値より下である場合において該時間オフセットを増加させることを包含する、項目27に記載の方法。
前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値以下である場合において該時間オフセットを増加させることを包含する、項目27に記載の方法。
前記比較することが、一期間において前記入力信号のレベルが閾値よりも上であったか下であったかを決定する動作をさらに包含する、項目27に記載の方法。
パルス幅変調増幅器における時間遅延を制御するための方法であって、
第1の切替モード電力段に接続された第1のパルス幅変調器を提供することと、
第2の切替モード電力段に接続された第2のパルス幅変調器を提供することと、
該第1のパルス幅変調器を用いて生成された第1のパルス幅変調された信号に対して、該第2のパルス幅変調器を用いて生成された第2のパルス幅変調された信号を時間オフセットすることと、
入力信号のレベルを分析することと、
一期間において該入力信号のレベルが閾値よりも上であったかを決定することと、
該時間オフセットを調節することと
を包含する、方法。
前記時間オフセットを調節する動作が該時間オフセットを減少させることを包含する、項目33に記載の方法。
前記時間オフセットを調節する動作が該時間オフセットを実質的に取り除くことを包含する、項目33に記載の方法。
パルス幅変調増幅器における時間遅延を制御するためにプロセッサによって実行可能な命令を表すデータを格納しているコンピュータ可読記憶媒体であって、
入力信号を受信する命令と、
該入力信号に基づいて第1のパルス幅変調された信号を生成する命令と、
該入力信号に基づいて第2のパルス幅変調された信号を生成する命令であって、該第2のパルス幅変調された信号は、該第1のパルス幅変調された信号に対して時間オフセットを有する、命令と、
該入力信号のレベルを分析する命令と、
該レベルに基づいて該時間オフセットを選択的に調節する命令と
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。
前記時間オフセットを選択的に調節する動作が該時間オフセットを減少させることを包含する、項目36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
前記時間オフセットを選択的に調節する動作が該時間オフセットを実質的に取り除くことを包含する、項目36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
前記時間オフセットを選択的に調節する動作が該時間オフセットを増加させることを包含する、項目36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
前記入力信号のレベルを分析することが、一期間において該入力信号が閾値の上であったかを決定することを包含する、項目36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
ωsは、ラジアン/秒単位の信号振動数である
ωcは、ラジアン/秒単位のPWMキャリア/切替振動数である
V0は、PWM波形のピーク出力電圧である
mは、キャリアバンドの整数の調波次数であり、1≦m≦∞
nは、側波帯の次数であり、−∞≦n≦∞。
120 反転ブロック
125 非反転ブロック
130 PWM A
135 PWM B
140 時間遅延要素
150 半ブリッジA
155 半ブリッジB
160 負荷
510 レベル検出器
520 タイマー
530 バイパス接続部
540 スイッチ
Claims (40)
- 第1のパルス幅変調器であって、入力信号を受信し、そこから第1のパルス幅変調された信号を生成するように動作可能であり、第1の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第1のパルス幅変調器と、
第2のパルス幅変調器であって、該入力信号を受信し、そこから、該第1のパルス幅変調された信号に対して時間オフセットされた第2のパルス幅変調された信号を生成するように動作可能であり、第2の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第2のパルス幅変調器と、
コントローラであって、該第2のパルス幅変調された信号が該第1のパルス幅変調された信号に対して時間オフセットされる量を調節するように、該第2のパルス幅変調器に命令するように動作可能である、コントローラと
を備える、パルス幅変調増幅システム。 - 前記第1のパルス幅変調器と前記第2のパルス幅変調器とが三角変調波形を用いる、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、全ブリッジインターリーブ電力変換器の2つの半ブリッジを含む、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、対向電流変換器の半分の正および負の電流を含む、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記入力信号のレベルを分析するように動作可能であるレベル検出器をさらに備える、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記レベル検出器と前記コントローラとに接続されたタイマーをさらに備える、請求項5に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記レベル検出器および前記コントローラが、集積回路上に含まれている、請求項5に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記第1のパルス幅変調器と、前記第2のパルス幅変調器と、前記レベル検出器と、前記コントローラとが、集積回路上に含まれている、請求項5に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記入力信号がデジタル信号オーディオである、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記入力信号がアナログ信号オーディオである、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記入力信号と前記第1のパルス幅変調器とに接続された反転ブロックと、該入力信号と前記第2のパルス幅変調器とに接続された非反転ブロックとをさらに備える、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記入力信号と前記第1のパルス幅変調器とに接続された非反転ブロックと、該入力信号と前記第2のパルス幅変調器とに接続された反転ブロックとをさらに備える、請求項1に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 第1のパルス幅変調器であって、信号を受信し、第1のパルス幅変調された信号を出力するように動作可能であり、第1の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第1のパルス幅変調器と、
第2のパルス幅変調器であって、該第1のパルス幅変調された信号でインターリーブされた第2のパルス幅変調された信号を出力するように動作可能であり、第2の切替モード電力段に接続されており、負荷に接続されるように動作可能である、第2のパルス幅変調器と、
該入力信号のレベルを分析するように動作可能であるレベル検出器と、
遅延ユニットであって、該第1のパルス幅変調された信号に対して該第2のパルス幅変調された信号を時間オフセットするように動作可能であり、該レベル検出器と該第2のパルス幅変調器とに接続されている、遅延ユニットと、
該レベル検出器からの出力に応答して、第1の状態の該遅延ユニットを回避し、第2の状態の該遅延ユニットを受け入れるように動作可能であるバイパス回路と
を備える、パルス幅変調増幅システム。 - 前記第1のパルス幅変調器と前記第2のパルス幅変調器とが、それぞれの三角変調波形によって駆動される、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、全ブリッジインターリーブ電力変換器の2つの半ブリッジを含む、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記第1の切替モード電力段と前記第2の切替モード電力段とが、対向電流変換器の半分の正および負の電流を含む、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記遅延ユニットがパルス遅延ユニットである、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記遅延ユニットが、前記第1のパルス幅変調器によって使用される三角変調波形の位相に対して、前記第2のパルス幅変調器によって使用される三角変調波形を位相シフトすることによって、前記第1のパルス幅変調された信号に対して、前記第2のパルス幅変調された信号を時間オフセットするように動作可能である、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記バイパス回路が、スイッチのオンオフによって、前記第1の状態と前記第2の状態との間を移動可能である、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 第2の遅延ユニットであって、前記第1のパルス幅変調器に接続されており、前記第1のパルス幅変調された信号への一期間の遅延の導入によって、該第1のパルス幅変調された信号に対する前記第2のパルス幅変調された信号の時間オフセットを低減するように動作可能である、第2の遅延ユニットをさらに備える、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記レベル検出器と前記バイパス回路とに接続されたタイマーをさらに備える、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記タイマーが、前記遅延ユニットによって生成された前記時間オフセットの量を調節するように動作可能である、請求項21に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記タイマーが、遅延に対する時限を設定するように前記遅延ユニットに指示するように動作可能である、請求項21に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記レベル検出器が、所望の時間オフセットを提供するように前記遅延ユニットに指示するように動作可能である、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記第1のパルス幅変調器と、前記第2のパルス幅変調器とが、集積回路上に含まれている、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- 前記レベル検出器がラッチを含み、該ラッチは、前記第1のパルス幅変調器と前記遅延ユニットとに接続されている、請求項13に記載のパルス幅変調増幅システム。
- パルス幅変調増幅器における時間遅延を制御するための方法であって、
第1の切替モード電力段に接続された第1のパルス幅変調器を用いて、第1のパルス幅変調された信号を生成することと、
第2の切替モード電力段に接続された第2のパルス幅変調器を用いて、第2のパルス幅変調された信号を生成することと、
入力信号のレベルを分析することと、
該入力信号のレベルを閾値と比較することと、
該比較に基づいて、該第2のパルス幅変調された信号と該第1のパルス幅変調された信号との間の時間オフセットを選択的に調節することと
を包含する、方法。 - 前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値より上である場合において該時間オフセットを低減することを包含する、請求項27に記載の方法。
- 前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値以上である場合において該時間オフセットを低減することを包含する、請求項27に記載の方法。
- 前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値より下である場合において該時間オフセットを増加させることを包含する、請求項27に記載の方法。
- 前記時間オフセットを選択的に調節する動作が、前記入力信号のレベルが前記閾値以下である場合において該時間オフセットを増加させることを包含する、請求項27に記載の方法。
- 前記比較することが、一期間において前記入力信号のレベルが閾値よりも上であったか下であったかを決定する動作をさらに包含する、請求項27に記載の方法。
- パルス幅変調増幅器における時間遅延を制御するための方法であって、
第1の切替モード電力段に接続された第1のパルス幅変調器を提供することと、
第2の切替モード電力段に接続された第2のパルス幅変調器を提供することと、
該第1のパルス幅変調器を用いて生成された第1のパルス幅変調された信号に対して、該第2のパルス幅変調器を用いて生成された第2のパルス幅変調された信号を時間オフセットすることと、
入力信号のレベルを分析することと、
一期間において該入力信号のレベルが閾値よりも上であったかを決定することと、
該時間オフセットを調節することと
を包含する、方法。 - 前記時間オフセットを調節する動作が該時間オフセットを減少させることを包含する、請求項33に記載の方法。
- 前記時間オフセットを調節する動作が該時間オフセットを実質的に取り除くことを包含する、請求項33に記載の方法。
- パルス幅変調増幅器における時間遅延を制御するためにプロセッサによって実行可能な命令を表すデータを格納しているコンピュータ可読記憶媒体であって、
入力信号を受信する命令と、
該入力信号に基づいて第1のパルス幅変調された信号を生成する命令と、
該入力信号に基づいて第2のパルス幅変調された信号を生成する命令であって、該第2のパルス幅変調された信号は、該第1のパルス幅変調された信号に対して時間オフセットを有する、命令と、
該入力信号のレベルを分析する命令と、
該レベルに基づいて該時間オフセットを選択的に調節する命令と
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記時間オフセットを選択的に調節する動作が該時間オフセットを減少させることを包含する、請求項36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記時間オフセットを選択的に調節する動作が該時間オフセットを実質的に取り除くことを包含する、請求項36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記時間オフセットを選択的に調節する動作が該時間オフセットを増加させることを包含する、請求項36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記入力信号のレベルを分析することが、一期間において該入力信号が閾値の上であったかを決定することを包含する、請求項36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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