JP2011188045A - Amplifier circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号を増幅する増幅回路に関する。 The present invention relates to an amplifier circuit for amplifying a signal.
特許文献1には、入力信号をパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)方式で増幅して出力するD級増幅回路と、このD級増幅回路へ音信号を供給するセレクタ回路とを備えたシステムが開示されている。このセレクタ回路は、CDプレーヤやAM/FMチューナー等の複数の音源から音信号を入力し、これらの音信号から一つの音信号を選択して出力する。また、上記のD級増幅回路は、セレクタ回路から供給された信号を入力し、この入力信号に対してパルス幅変調を施す入力回路と、パルス幅変調された信号をD級増幅して出力する出力回路とを備える。 Patent Document 1 discloses a system including a class D amplifier circuit that amplifies and outputs an input signal by a pulse width modulation (PWM) system, and a selector circuit that supplies a sound signal to the class D amplifier circuit. Is disclosed. This selector circuit inputs sound signals from a plurality of sound sources such as a CD player and an AM / FM tuner, and selects and outputs one sound signal from these sound signals. The class D amplifier circuit receives a signal supplied from the selector circuit, performs an input circuit for performing pulse width modulation on the input signal, and outputs the pulse width modulated signal after class D amplification. And an output circuit.
D級増幅回路の最大出力電力は、出力回路の駆動電圧に依存する。したがって、十分に大きい最大出力電力を得るためには、出力回路の駆動電圧を十分に高くする必要がある。一方、低消費電力化の観点からは、システムを構成する回路の駆動電圧は低い方がよい。よって、システムを構成する回路のうち、出力回路を高い電圧で駆動し、他の回路を低い電圧で駆動することが望ましい。 The maximum output power of the class D amplifier circuit depends on the drive voltage of the output circuit. Therefore, in order to obtain a sufficiently large maximum output power, it is necessary to sufficiently increase the drive voltage of the output circuit. On the other hand, from the viewpoint of reducing power consumption, it is preferable that the drive voltage of the circuits constituting the system is low. Therefore, it is desirable to drive the output circuit at a high voltage and the other circuits at a low voltage among the circuits constituting the system.
この場合、高い電圧を変換して低い電圧を生成する電源回路が必要となる。この電源回路としては、リップルが生じ難いリニア・レギュレータが挙げられる。しかし、リニア・レギュレータでは、電圧を分圧して低い電圧が生成されるから、高い電圧と低い電圧との差分が大きいほど、電圧変換における電力損失が多くなる。つまり、リニア・レギュレータを用いて高い電圧よりも大幅に低い電圧で他の回路を駆動したとしても、システム全体の消費電力を十分に低減することは困難である。 In this case, a power supply circuit that converts a high voltage to generate a low voltage is required. As this power supply circuit, there is a linear regulator in which a ripple hardly occurs. However, since the linear regulator divides the voltage to generate a low voltage, the greater the difference between the high voltage and the low voltage, the greater the power loss in voltage conversion. That is, even if another circuit is driven with a voltage significantly lower than a high voltage using a linear regulator, it is difficult to sufficiently reduce the power consumption of the entire system.
そこで、上記の電源回路として、電圧変換効率に優れたDC−DCコンバータを用いることが考えられる。DC−DCコンバータによれば、高い電圧と低い電圧との差分が大きくとも、リニア・レギュレータよりも少ない電力損失で電圧変換を行うことができる。つまり、DC−DCコンバータを用いて高い電圧よりも大幅に低い電圧で他の回路を駆動すれば、システム全体の消費電力を十分に低減することができる。 Therefore, it is conceivable to use a DC-DC converter having excellent voltage conversion efficiency as the power supply circuit. According to the DC-DC converter, even if the difference between the high voltage and the low voltage is large, voltage conversion can be performed with less power loss than the linear regulator. That is, if another circuit is driven with a voltage significantly lower than a high voltage using a DC-DC converter, the power consumption of the entire system can be sufficiently reduced.
しかし、DC−DCコンバータ等のスイッチングを行う電源回路の出力電圧には、そのスイッチング周波数と同じ周波数のリップル(リップル電圧)が含まれる。また、リップルを含む電圧でセレクタ回路などの音信号の経路上の回路を駆動すると、リップルに由来した成分(リップル成分)が音信号に重畳する。この成分は、可聴帯域のノイズの原因となりうる。例えば、リップル成分が重畳した音信号に対してパルス幅変調を行ったとする。この場合、パルス幅変調された信号は、リップル成分の周波数(リップルの周波数)と、三角波信号(搬送波信号)の周波数およびその逓倍のいずれかとの差分の周波数(差分周波数)の成分を含むことになる。そして、この成分は、差分周波数が可聴帯域内の周波数であれば音(ビートノイズ)として聴こえてしまう。 However, the output voltage of a power supply circuit that performs switching such as a DC-DC converter includes a ripple (ripple voltage) having the same frequency as the switching frequency. Further, when a circuit on a sound signal path such as a selector circuit is driven by a voltage including a ripple, a component (ripple component) derived from the ripple is superimposed on the sound signal. This component can cause noise in the audible band. For example, assume that pulse width modulation is performed on a sound signal on which a ripple component is superimposed. In this case, the pulse-width-modulated signal includes a component of the difference between the frequency of the ripple component (ripple frequency) and the frequency of the triangular wave signal (carrier wave signal) or any of its multiples (differential frequency). Become. And this component will be heard as a sound (beat noise) if a difference frequency is a frequency in an audible band.
一方、DC−DCコンバータ等のスイッチング・レギュレータの出力電圧に含まれるリップルは、リニア・レギュレータの出力電圧に含まれうるリップルよりも大きい。したがって、DC−DCコンバータを用いると、ビートノイズが大きくなってしまう。 On the other hand, the ripple included in the output voltage of the switching regulator such as a DC-DC converter is larger than the ripple that can be included in the output voltage of the linear regulator. Therefore, if a DC-DC converter is used, beat noise will increase.
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、ビートノイズを抑制しつつ、消費電力を十分に低減することができる増幅回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an amplifier circuit that can sufficiently reduce power consumption while suppressing beat noise.
上記課題を解決するために、本発明に係る増幅回路は、スイッチングを繰り返すスイッチング素子を備え、直流電源から供給された電圧を電圧降下させた第1電圧を出力するDC−DCコンバータから前記第1電圧が供給される増幅回路であって、前記直流電源から供給された電圧を電圧降下させて第2電圧を出力するリニア・レギュレータと、入力信号に信号処理を施して第1信号を出力する処理回路と、フィルタと入力回路と出力回路とを備え、前記第1信号をパルス幅変調方式で増幅して出力信号をドライバー出力し、前記フィルタは、前記第1信号が供給され、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を含む周波数帯域の周波数成分を減衰させて、第2信号を出力し、前記入力回路は、前記第2信号をパルス幅変調方式で増幅して第3信号を生成し、前記出力回路は前記第3信号をドライブして前記出力信号を生成するPWMアンプとを備え、前記処理回路は前記第1電圧で駆動され、前記入力回路は前記第2電圧で駆動され、前記出力回路は、前記直流電源から供給される電圧で駆動されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an amplifier circuit according to the present invention includes a switching element that repeats switching, and includes a first DC-DC converter that outputs a first voltage obtained by dropping a voltage supplied from a DC power supply. An amplifier circuit to which a voltage is supplied, a linear regulator that drops the voltage supplied from the DC power source and outputs a second voltage, and a process that performs signal processing on the input signal and outputs the first signal A circuit, a filter, an input circuit, and an output circuit, amplifying the first signal by a pulse width modulation method and outputting an output signal to the driver, the filter being supplied with the first signal, A frequency component in a frequency band including a switching frequency is attenuated to output a second signal, and the input circuit amplifies the second signal by a pulse width modulation method. A PWM amplifier configured to generate a third signal, wherein the output circuit drives the third signal to generate the output signal, the processing circuit is driven by the first voltage, and the input circuit is the second circuit The output circuit is driven by a voltage, and the output circuit is driven by a voltage supplied from the DC power supply.
この発明によれば、PWMアンプの前段のほとんどの回路(セレクタ回路などの処理回路)が、DC−DCコンバータによって生成された第1電圧で駆動されるから、消費電力を十分に低減することができる。
ただし、第1電圧には大きなリップルが含まれるから、処理回路を第1電圧で駆動すると、大きなリップル成分が入力信号や第1信号に重畳することになる。しかし、このリップル成分は、フィルタによって減衰される。また、この発明では、PWMアンプの入力回路が、大きなリップルを含まない第2電圧で駆動される。つまり、この発明によれば、パルス幅変調の対象となる信号の経路において、当該信号に重畳した大きなリップル成分が減衰され、当該信号への大きなリップル成分の更なる重畳が防止されるから、ビートノイズを抑制することができる。
According to the present invention, since most circuits (processing circuits such as a selector circuit) in the previous stage of the PWM amplifier are driven by the first voltage generated by the DC-DC converter, the power consumption can be sufficiently reduced. it can.
However, since the first voltage includes a large ripple, when the processing circuit is driven with the first voltage, a large ripple component is superimposed on the input signal or the first signal. However, this ripple component is attenuated by the filter. In the present invention, the input circuit of the PWM amplifier is driven with the second voltage that does not include a large ripple. In other words, according to the present invention, in the signal path subject to pulse width modulation, a large ripple component superimposed on the signal is attenuated, and further superposition of a large ripple component on the signal is prevented. Noise can be suppressed.
なお、回路について「電圧で駆動され」とは、当該回路の駆動に当該電圧以外の電圧の供給が不要であることを意味する。
また、DC−DCコンバータ(スイッチング・レギュレータ)は、スイッチングを繰り返すスイッチング素子を備え、直流電源から供給された電圧を、スイッチングのデューティ比に応じた電圧だけ電圧降下させて第1電圧を生成する電源回路である。DC−DCコンバータとしては、スイッチング周波数(スイッチング素子のスイッチング周波数)が一定のパルス幅変調方式のDC−DCコンバータと、スイッチング周波数が変動するパルス周波数変調(PFM:Pulse Frequency Modulation)方式のDC−DCコンバータがある。パルス周波数変調方式のDC−DCコンバータの場合、周波数が負荷電流によって変動するため、PWMアンプのスイッチング周波数との差分が可聴帯域となった場合に、ビートを発生する可能性がある。一方、パルス幅変調方式のDC−DCコンバータの場合、PWMアンプのスイッチング周波数との差分が可聴帯域とならないように選べば、ビートの発生を回避することもできる。
また、リニア・レギュレータは、直流電源から供給された電圧を、参照電圧と予め定められた基準電圧との差分に応じた電圧だけ電圧降下させて第2電圧を生成する電源回路である。直流電源がリチウムイオン電池などの電池の場合のリニア・レギュレータとしては、LDOが好適である。LDOは低ドロップアウト型のリニア・レギュレータであり、そのドロップアウト電圧は、典型的には100〜200mV程度である。
Note that “driven by voltage” for a circuit means that it is not necessary to supply a voltage other than the voltage for driving the circuit.
The DC-DC converter (switching regulator) includes a switching element that repeats switching, and generates a first voltage by dropping a voltage supplied from a DC power supply by a voltage corresponding to a switching duty ratio. Circuit. As a DC-DC converter, a pulse width modulation DC-DC converter with a constant switching frequency (switching frequency of the switching element) and a pulse frequency modulation (PFM: Pulse Frequency Modulation) DC-DC with a variable switching frequency are used. There is a converter. In the case of a pulse frequency modulation type DC-DC converter, since the frequency varies depending on the load current, a beat may be generated when a difference from the switching frequency of the PWM amplifier becomes an audible band. On the other hand, in the case of a pulse width modulation type DC-DC converter, if the difference from the switching frequency of the PWM amplifier is selected so as not to be an audible band, occurrence of beats can be avoided.
The linear regulator is a power supply circuit that generates a second voltage by dropping a voltage supplied from a DC power supply by a voltage corresponding to a difference between a reference voltage and a predetermined reference voltage. LDO is suitable as a linear regulator when the DC power source is a battery such as a lithium ion battery. LDO is a low dropout type linear regulator, and its dropout voltage is typically about 100 to 200 mV.
上述した増幅回路において、前記PWMアンプは、一定の周波数の三角波信号を生成する三角波生成回路を備え、前記三角波生成回路は前記第2電圧で駆動され、前記入力回路は、前記フィルタを通じて入力された前記入力信号と前記出力信号との合成信号を積分して積分信号を生成する積分回路と、前記積分信号と前記三角波信号とを比較し、比較結果に基づいて前記第3信号を生成する信号生成回路とを備えることが好ましい。この場合には、入力回路のみならず、三角波生成回路も第2電圧で駆動されるから、パルス幅変調に用いる三角波信号の経路において、大きなリップル成分の重畳が防止される。したがって、ビートノイズを低減することができる。 In the above-described amplifier circuit, the PWM amplifier includes a triangular wave generation circuit that generates a triangular wave signal having a constant frequency, the triangular wave generation circuit is driven by the second voltage, and the input circuit is input through the filter. An integration circuit that generates an integrated signal by integrating a composite signal of the input signal and the output signal, and a signal generator that compares the integrated signal with the triangular wave signal and generates the third signal based on the comparison result And a circuit. In this case, not only the input circuit but also the triangular wave generation circuit is driven by the second voltage, so that a large ripple component is prevented from being superimposed in the path of the triangular wave signal used for pulse width modulation. Therefore, beat noise can be reduced.
上述した増幅回路において、前記入力回路と前記出力回路とは、レベルシフタを介して接続され、前記レベルシフタは、前記入力回路から出力される前記第3信号のレベルを前記出力回路の入力レベルに適合するようにシフトし、前記第2電圧及び前記直流電源からの電圧で駆動される。 In the amplifier circuit described above, the input circuit and the output circuit are connected via a level shifter, and the level shifter adapts the level of the third signal output from the input circuit to the input level of the output circuit. And is driven by the second voltage and the voltage from the DC power source.
図1を参照して、本発明の一実施形態に係る増幅回路100の構成を説明する。増幅回路100は、携帯電話機などの携帯型装置に内蔵され、複数の入力信号のうち少なくとも一つの信号を増幅して差動出力する。複数の入力信号はいずれも音信号であり、増幅回路100の出力信号SPOUTP及びSPOUTNはスピーカ1に供給される。
With reference to FIG. 1, a configuration of an
増幅回路100には、直流電源2から電圧SPVDDが供給され、DC−DCコンバータ3から電圧AVDD(第1電圧)が供給される。直流電源2はリチウムイオン電池である。つまり、増幅回路100を備える携帯型装置は電池型装置でもある。DC−DCコンバータ3は、パルス幅変調方式のスイッチング・レギュレータ(電源回路)であり、一定の周期でスイッチングを繰り返すスイッチング素子を備え、直流電源2から供給された電圧SPVDDを電圧降下させて電圧AVDDを生成し、出力する。電圧AVDDは、DC−DCコンバータ3のスイッチング周波数(スイッチング素子のスイッチング周波数)と同じ周波数のリップル(リップル電圧)を含む。なお、電圧SPVDDは3.7Vであり、電圧AVDDは1.8Vである。
The
増幅回路100は、内蔵LDO11と、処理回路12と、PWMアンプ14とを備える。内蔵LDO11は、増幅回路100に内蔵された低ドロップアウト型のリニア・レギュレータ(電源回路)であり、直流電源2から供給された電圧SPVDDを電圧降下させて電圧CREG(第2電圧)を生成し、出力する。また、内蔵LDO11のドロップアウト電圧は100〜200mV程度であり、電圧CREGは1.8Vである。つまり、SPVDD>CREG=AVDDである。
The
内蔵LDO11は、図2の回路図に示すように、オペアンプ111と、抵抗112及び113とを備える。オペアンプ111は、正出力端子と負入力端子と出力端子とを備え、電圧SPVDDで駆動される。抵抗112及び113は、直列に接続され、オペアンプ111の出力端子と接地との間の電圧を分圧して参照電圧REFを生成する。この参照電圧REFがオペアンプ111の負入力端子に供給される。一方、オペアンプ111の正入力端子には、一定の基準電圧STDが供給される。したがって、オペアンプ111の出力端子からは、電圧SPVDDを、参照電圧REFと基準電圧STDとの差分に応じた電圧だけ電圧降下させた電圧CREGが出力される。電圧CREGにもリップルが含まれうるが、その大きさは、電圧AVDDに含まれるリップルよりも小さい。
The built-in
図1の処理回路12は、複数の入力信号のうち少なくとも一つの信号に信号処理を施して第1信号を差動出力する。複数の入力信号は、第1のマイクロフォンから供給される音信号(入力信号MIC1)、第2のマイクロフォンから供給される音信号(入力信号MIC2)、第1のライン入力端子から供給される音信号(入力信号LIN1)、第2のライン入力端子から供給される音信号(入力信号LIN2)、及び第3のライン入力端子から供給される音信号(入力信号LIN3)である。
The
処理回路12は、図3に示すように、電圧AVDDで駆動される、マイクアンプ121及び122と、入力セレクタ回路123と、ボリューム回路124〜127及び129と、セレクタ回路128とを備える。このように、処理回路12は電圧AVDDで駆動される。つまり、処理回路12の駆動には、電圧SPVDD、AVDD及びCREGのうち、電圧AVDDのみが用いられる。
As illustrated in FIG. 3, the
マイクアンプ121は、入力信号MIC1を増幅して出力する。ボリューム回路124は、マイクアンプ121の出力信号のボリューム(ゲイン)を調整して出力する。マイクアンプ122は、入力信号MIC2を増幅して出力する。ボリューム回路125は、マイクアンプ122の出力信号のボリュームを調整して出力する。入力セレクタ回路123は、入力信号LIN1及びLIN2のうち一つの信号を選択して出力する。ボリューム回路126は、入力セレクタ回路123の出力信号のボリュームを調整して出力する。ボリューム回路127は、入力信号LIN3のボリュームを調整して出力する。
The
セレクタ回路128は、ボリューム回路124〜127の出力信号のうち一つの信号を選択して出力する。ボリューム回路129は、セレクタ回路128の出力信号のボリュームを調整して第1信号S1P及びS1Nを出力する。なお、処理回路12に代えて他の処理回路を採用してもよい。例えば、セレクタ回路128に代えて、ボリューム回路124〜127の出力信号の合成信号を出力するミキサ回路を採用してもよい。もちろん、入力信号の数や種類も適宜に変更可能である。
The
図1のPWMアンプ14は、第1信号S1P及びS1Nをパルス幅変調方式で増幅し、出力信号SPOUTP及びSPOUTNを生成する回路であり、フィルタ13と、三角波生成回路144と、レベルシフタ143と、レベルシフタ143を介して接続された入力回路141及び出力回路142とを備える。フィルタ13には、第1信号S1P及びS1Nが供給される。フィルタ13は、可聴帯域(可聴域)の周波数成分をさほど減衰させずに、DC−DCコンバータ3のスイッチング周波数(スイッチング素子のスイッチング周波数)を含む周波数帯域の周波数成分を大幅に減衰させるローパスフィルタであり、第2信号S2P及びS2Nを出力する。フィルタ13はパッシブフィルタであり、その駆動のための電圧の供給は不要である。
The
三角波生成回路144及び入力回路141は電圧CREGで駆動され、出力回路142は電圧SPVDDで駆動され、レベルシフタ143は入力回路141の駆動電圧(電圧CREG)及び出力回路142の駆動電圧(電圧SPVDD)で駆動される。つまり、電圧SPVDD、AVDD及びCREGのうち、三角波生成回路144及び入力回路141の駆動には電圧CREGのみが、出力回路142の駆動には電圧SPVDDのみが用いられる。
The triangular
三角波生成回路144は、一定の周波数および振幅の三角波信号TRIを生成する。三角波信号TRIの周波数は、第2信号S2P及びS2Nの周波数より高く設定される。入力回路141は、第2信号S2P及びS2Nと、出力信号SPOUTP及びSPOUTNと、三角波信号TRIを入力し、第2信号S2P及びS2Nをパルス幅変調して第3信号S3P及びS3Nを生成する回路であり、図4に示すように、積分回路20と信号生成回路40とを備える。
The triangular
積分回路20は、第2信号S2P及びS2Nと出力信号SPOUTP及びSPOUTNとの合成信号を積分して積分信号XP及びXNを生成する回路であり、抵抗21a、21b、22a、22b、26a及び26bと、オペアンプ23と、コンデンサ24a、24b、25a及び25bと、リセットスイッチ27a及び27bとを備える。
The integrating
オペアンプ23は、正入力端子、負入力端子、負出力端子および正出力端子を備える。正入力端子には抵抗21aを介して第2信号S2Pが供給されると共に抵抗22aを介して出力信号SPOUTPが供給される。一方、負入力端子には抵抗21bを介して第2信号S2Nが供給されると共に抵抗22bを介して出力信号SPOUTNが供給される。負出力端子と正入力端子との間には、T型の2次の微分回路とリセットスイッチ27aとが並列に設けられている。この微分回路は、直列に接続されたコンデンサ24a及び25a、並びにそれらの接続点と接地との間に設けられた抵抗26aによって構成される。また、正出力端子と負入力端子との間には、T型の2次の微分回路とリセットスイッチ27bとが並列に設けられている。この微分回路は、直列に接続されたコンデンサ24b及び25b、並びにそれらの接続点と接地との間に設けられた抵抗26bによって構成される。
The
信号生成回路40は、三角波信号TRIと積分信号XP及びXNとに基づいて、パルス幅変調された第3信号S3P及びS3Nを生成する回路であり、コンパレータ41a及び41bと、タイミング回路42とを備える。各コンパレータは、二つの入力端子を備え、一方の入力端子の電圧と他方の入力端子の電圧とを比較し、この比較の結果に応じたレベルの信号を出力する。コンパレータ41aの一方の入力端子には積分信号XPが供給され、他方の入力端子には三角波信号TRIが供給される。コンパレータ41bの一方の入力端子には積分信号XNが供給され、他方の入力端子には三角波信号TRIが供給される。タイミング回路42は、コンパレータ41a及び41bの出力信号に基づいて、パルス幅変調された第3信号S3P及びS3Nを生成する。
The
図1のレベルシフタ143は、入力回路141から出力される第3信号S3P及びS3Nのレベルを出力回路142の入力レベルに適合するようにシフトする。出力回路142は、レベルシフタ143によってレベルがシフトされた第3信号S3P及びS3Nを出力端子SPOUTP及びSPOUTNにドライバー出力する。
The
前述したように、増幅回路100では、処理回路12が電圧SPVDD(3.7V)よりも十分に低い電圧AVDD(1.8V)で駆動される。また、DC−DCコンバータ3及び内蔵LDO11の構成は前述の通りであるから、DC−DCコンバータ3による電圧変換における電力損失は、内蔵LDO11による電圧変換における電力損失よりも遥かに少ない。よって、本実施形態によれば、PWMアンプの前段にあるほとんどの回路(=処理回路12)において低消費電力であるメリットを損なうことはない。
As described above, in the
また、本実施形態によれば、ビートノイズを低減することができる。この点について、本実施形態と比較例とを比較して説明する。図5に示すように、比較例に係る増幅回路200は、内蔵LDO11及びフィルタ13を備えない。また、増幅回路200では、入力回路141が電圧AVDDで駆動される。したがって、増幅回路200によれば、消費電力を増幅回路100よりも低減することができる。
Moreover, according to this embodiment, beat noise can be reduced. This point will be described by comparing the present embodiment with a comparative example. As illustrated in FIG. 5, the
ただし、前述したように、電圧AVDDは大きなリップルを含む。したがって、処理回路12を電圧AVDDで駆動すると、処理回路12において、入力信号や第1信号S1P及びS1N等の音信号に大きなリップル成分が重畳することになる。増幅回路200では、パルス幅変調に用いる音信号の経路(処理回路12〜信号生成回路40)において、リップル成分の重畳の防止も、重畳したリップル成分の減衰も行われない。したがって、ビートノイズが発生してしまう。
However, as described above, the voltage AVDD includes a large ripple. Therefore, when the
これに対して、増幅回路100では、処理回路12において音信号に重畳したリップル成分がフィルタ13によって減衰される。また、増幅回路100では、積分回路20及び信号生成回路40が、大きなリップルを含まない電圧CREGで駆動されるから、これらの回路において、大きなリップル成分が音信号に重畳することはない。つまり、増幅回路100では、パルス幅変調に用いる音信号の経路において、音信号に重畳した大きなリップル成分が減衰され、音信号への大きなリップル成分の更なる重畳が防止される。よって、増幅回路100によれば、ビートノイズを抑制することができる。
On the other hand, in the
また、パルス幅変調に用いる三角波信号TRIの経路(三角波生成回路144及び信号生成回路40)に、電圧AVDDで駆動される回路が存在すると、この回路において、大きなリップル成分が三角波信号TRIに重畳する。これはビートノイズの発生を招く要因となりうる。そこで、増幅回路100では、三角波生成回路144及び信号生成回路40を電圧CREGで駆動している。したがって、これらの回路において、大きなリップル成分が三角波信号TRIに重畳することはない。つまり、増幅回路100では、三角波信号TRIの経路において、三角波信号TRIへの大きなリップル成分の重畳が防止される。これは、ビートノイズの低減に寄与する。
Further, if a circuit driven by the voltage AVDD exists in the path of the triangular wave signal TRI used for pulse width modulation (triangular
なお、DC−DCコンバータのスイッチング周波数が一定で、PWMアンプのスイッチング周波数と十分離れている場合など、ビートノイズに対策する必要がなければ、低消費電力化を優先し、三角波生成回路144、積分回路20および信号生成回路40を電圧AVDDで駆動するようにしてもよい。
また、直流電源2として、リチウムイオン電池以外の電池を用いてもよいし、増幅回路100を備える装置に携帯性を持たせる必要がなければ、電池以外の直流電源を用いてもよい。もちろん、電圧SPVDDを3.7V以外の電圧、電圧AVDDを1.8V以外の電圧、電圧CREGを1.8V以外の電圧としてもよいし、CREG>AVDDとしてもよいし、CREG<AVDDとしてもよい。ただし、SPVDD≧CREG、かつSPVDD>AVDDである。
また、DC−DCコンバータ3として、スイッチング周波数が変動するパルス周波数変調方式のスイッチング・レギュレータを用いてもよい。また、内蔵LDO11に代えて、低ドロップアウト型ではないリニア・レギュレータを用いてもよい。
If there is no need to take measures against beat noise, such as when the switching frequency of the DC-DC converter is constant and sufficiently separated from the switching frequency of the PWM amplifier, priority is given to low power consumption, and the triangular
Further, as the DC power source 2, a battery other than a lithium ion battery may be used, or a DC power source other than the battery may be used if the device including the
Further, as the DC-DC converter 3, a pulse frequency modulation type switching regulator whose switching frequency varies may be used. Further, instead of the built-in
2…直流電源、3…DC−DCコンバータ、11…内蔵LDO(リニア・レギュレータ)、12…処理回路、13…フィルタ、14…PWMアンプ、20…積分回路、40…信号生成回路、100…増幅回路、141…入力回路、142…出力回路、143…レベルシフタ、144…三角波生成回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... DC power supply, 3 ... DC-DC converter, 11 ... Built-in LDO (linear regulator), 12 ... Processing circuit, 13 ... Filter, 14 ... PWM amplifier, 20 ... Integration circuit, 40 ... Signal generation circuit, 100 ...
Claims (3)
前記直流電源から供給された電圧を電圧降下させて第2電圧を出力するリニア・レギュレータと、
入力信号に信号処理を施して第1信号を出力する処理回路と、
フィルタと入力回路と出力回路とを備え、前記第1信号をパルス幅変調方式で増幅して出力信号をドライバー出力し、前記フィルタは、前記第1信号が供給され、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を含む周波数帯域の周波数成分を減衰させて、第2信号を出力し、前記入力回路は、前記第2信号をパルス幅変調方式で増幅して第3信号を生成し、前記出力回路は前記第3信号をドライブして前記出力信号を生成するPWMアンプとを備え、
前記処理回路は前記第1電圧で駆動され、
前記入力回路は前記第2電圧で駆動され、
前記出力回路は、前記直流電源から供給される電圧で駆動される、
ことを特徴とする増幅回路。 An amplifying circuit that includes a switching element that repeats switching, and that is supplied with the first voltage from a DC-DC converter that outputs a first voltage obtained by dropping a voltage supplied from a DC power supply,
A linear regulator that drops the voltage supplied from the DC power supply and outputs a second voltage;
A processing circuit for performing signal processing on an input signal and outputting a first signal;
A filter, an input circuit, and an output circuit, amplifying the first signal by a pulse width modulation method and outputting an output signal to the driver; the filter is supplied with the first signal, and the switching frequency of the switching element is The frequency component of the included frequency band is attenuated and a second signal is output. The input circuit amplifies the second signal using a pulse width modulation method to generate a third signal. The output circuit includes the third signal. A PWM amplifier for driving the signal to generate the output signal;
The processing circuit is driven by the first voltage;
The input circuit is driven by the second voltage;
The output circuit is driven by a voltage supplied from the DC power supply.
An amplifier circuit characterized by that.
前記三角波生成回路は前記第2電圧で駆動され、
前記入力回路は、
前記フィルタを通じて入力された前記入力信号と前記出力信号との合成信号を積分して積分信号を生成する積分回路と、
前記積分信号と前記三角波信号とを比較し、比較結果に基づいて前記第3信号を生成する信号生成回路とを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の増幅回路。 The PWM amplifier includes a triangular wave generation circuit that generates a triangular wave signal having a constant frequency,
The triangular wave generating circuit is driven by the second voltage;
The input circuit is
An integration circuit that integrates a combined signal of the input signal and the output signal input through the filter to generate an integrated signal;
The amplifier circuit according to claim 1, further comprising: a signal generation circuit that compares the integration signal and the triangular wave signal and generates the third signal based on a comparison result.
前記レベルシフタは、前記入力回路から出力される前記第3信号のレベルを前記出力回路の入力レベルに適合するようにシフトし、前記第2電圧及び前記直流電源からの電圧で駆動されることを特徴とする請求項1又は2に記載の増幅回路。
The input circuit and the output circuit are connected via a level shifter,
The level shifter shifts the level of the third signal output from the input circuit to match the input level of the output circuit, and is driven by the second voltage and the voltage from the DC power supply. The amplifier circuit according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010048566A JP2011188045A (en) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | Amplifier circuit |
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JP2010048566A JP2011188045A (en) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | Amplifier circuit |
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JP2011188045A true JP2011188045A (en) | 2011-09-22 |
Family
ID=44793845
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JP (1) | JP2011188045A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023176526A1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | ローム株式会社 | Audio amplifier circuit and in-vehicle electronic device |
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2010
- 2010-03-05 JP JP2010048566A patent/JP2011188045A/en active Pending
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WO2023176526A1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | ローム株式会社 | Audio amplifier circuit and in-vehicle electronic device |
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