KR100480537B1 - 요구응답 전원 부스트를 구비한 증폭기 시스템 - Google Patents

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KR100480537B1 KR10-2002-7017208A KR20027017208A KR100480537B1 KR 100480537 B1 KR100480537 B1 KR 100480537B1 KR 20027017208 A KR20027017208 A KR 20027017208A KR 100480537 B1 KR100480537 B1 KR 100480537B1
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아나로그 디바이시즈 인코포레이티드
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Abstract

요구응답 전원 부스트를 구비한 증폭기 시스템은 입력 신호를 수신하기 위한 증폭기 회로(26) 및 양전원과 음전원(VCC, VEE)에 접속되고 미리결정된 공급 전압을 가지며 입력 신호의 증가에 응답하여 증폭기에 인가되는 공급 전압을 미리결정된 공급 전압을 초과하도록 증가시키기 위하여 입력 신호에 응답하는 충전 펌프(12)를 포함한다. 상기 증폭기 시스템에 이용될 수 있는 트랙킹 충전 펌프는 전하 저장 장치(20, 24); 전하 저장 장치 및 전원의 하나의 극을 상호접속하는 단방향 아이솔레이션 장치(18, 22); 입력 신호에 응답하고 전원의 양극 사이에 상호접속되는 드라이버 회로(60); 미리결정된 공급 전압을 갖는 전원; 및 충전 모드 및 부스트 모드(boost mode)에서 상기 전하 저장 장치를 충전시키기도록 상기 드라이버 회로를 바이어싱하고 입력 신호의 증가에 응답하여 외부 부하로 상기 전하 저장 장치에 의해 인가되는 공급 전압을 상기 미리결정된 공급 전압 이상으로 증가시키기 위한 바이어스 회로(28)를 포함한다.

Description

요구응답 전원 부스트를 구비한 증폭기 시스템 {AMPLIFIER SYSTEM WITH ON-DEMAND POWER SUPPLY BOOST}
본 발명은 요구응답 전원 부스트(on-demand power supply boost)를 구비한 개선된 증폭기 시스템 및 이러한 시스템에 유용한 트랙킹 충전 펌프(tracking charge pump)에 관한 것이다.
증폭기 효율은 증폭기에 공급되는 전력에 대한 증폭기에 의해 부하에 공급되는 전력의 비율이다. 증폭기에 인가되는 입력 신호의 파고율(crest factor)은 상기 신호의 RMS 값에 대한 피크의 비율이다. 파고율이 충분히 크다면, 시스템의 효율성이 저하될 수 있다. 또한 대체로 낮은 RMS 값을 갖고 간헐적으로 피크를 갖는 입력 신호는 증폭기가 저하된 효율로 동작하게 한다. 이러한 일이 일어나는 이유는 전원이 이따금 발생하는 피크를 다루기에 항상 충분한 전압으로 전력을 공급하기 때문이며, 피크가 존재하지 않고 단지 평균적인 RMS 값만이 입력에 존재할 때도 전력이 소모되기 때문이다. 이러한 효율성을 개선시키기 위한 몇 가지 방법이 존재한다. 한 가지 방법으로는, 신호가 제 1 전원의 용량을 초과할 때 제 2의 보다 더 높은 전위의 전원으로부터 전류를 부가하는 조종 회로(steering circuit)를 구비하는 다수의 전원을 제공하는 것이다. 상기 방법은 제 3 및 제 4 전원 및 그 이상까지 확대될 수 있다. 이러한 방법이 가진 한 가지 문제점은 다수의 전원이 제공되어야 한다는 것이다. 또한, 모든 전원이 항상 동작하는 적어도 하나의 영 입력 전류(quiescent current)를 갖기 때문에, 실제 효율은 크게 개선되지 않는다. 또다른 방법은 양의 피드백 형태로 합성된 출력 임피던스를 사용한다. 상기 시스템의 효율은 개선되는 반면, 증폭기는 여전히 입력 신호의 RMS 값보다 실질적으로 더 큰 전원들 사이에서 바이어싱되어 최적 효율보다 효율이 더 낮아진다. 제 2 방법은 증폭기의 출력 신호를 감지(sensing)하고 피드백 방법으로 내부 회로를 부스팅하는 것과 관련된다. 이러한 방법은 실현가능하기는 하나, 출력에 대한 반응의 지연으로 인하여 구현하기 어려울 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 요구응답 전원 부스트를 구비한 싱글 엔드(single ended) 증폭기 시스템의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 2는 차동 증폭기 어플리케이션에서 요구응답 전원 부스트를 구비한 개선된 증폭기 시스템에 대한 도면으로서 도 1과 유사한 도면이다.
도 3은 도 1과 도 2에 따른 장치에서 임계회로(thresholding)가 존재하는 경우에 전원 부스트 레벨 및 입력 신호와 출력 신호를 나타내는 그래픽 표현이다.
도 4는 임계회로가 존재하지 않는 경우에 도 3과 유사한 도면이다.
도 5는 본 발명의 개선된 증폭기 시스템에서 사용될 수 있는 본 발명에 따른 단일 트랙킹 충전 펌프의 개략도이다.
도 6은 도 5와 유사한, 본 발명에 따른 상보적인 트랙킹 충전 펌프의 개략도이다.
도 7은 이중 상보적 충전 펌프 회로를 사용하는 본 발명에 따른 트랙킹 충전 펌프의 보다 상세한 개략도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 트랙킹 충전 펌프(tracking charge pump)를 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 단지 요구될 때에만 전원을 부스트(boost)하기 위하여 입력을 트랙킹(tracking)하는 트랙킹 충전 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 요구응답 전원 부스트(on-demand power supply boost)를 구비한 개선된 증폭기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 보다 낮은 전력을 사용하고 보다 효율적인 요구응답 전원 부스트를 구비한 개선된 증폭기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 단지 한 세트의 전원 전압을 요구하는 개선된 증폭기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 만족스럽지 못한 지연을 방지하는 개선된 증폭기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 전원에 전압 부스트를 제공하기 위한 개선된 충전 펌프가 입력 신호를 트랙킹하여 필요시에만 충전 펌프로부터의 전압 부스트를 인가함으로써 달성될 수 있고, 요구 응답 전원 부스트를 구비한 증폭기 시스템이 입력 신호를 트래킹하여 하고 입력 신호 레벨이 정상적인 전원 레벨이 불충분할 것이라는 것을 가리킬 때에만 충전 펌프로부터 부스트 전압을 증폭기에 인가함으로써 달성될 수 있다.
본 발명은 전하 저장 장치(charge storage device) 및 상기 전하 저장 장치와 전원의 하나의 극을 상호접속하는 아이솔레이션 장치(isolation device)를 포함하는 충전 펌프에 특징이 있다. 드라이버 회로는 입력 신호에 응답하고 상기 전원의 양극 사이에 상호접속된다. 전원은 미리결정된 공급 전압을 제공한다. 바이어스 회로는 드라이버 회로를 바이어싱하여 충전 모드에서 전하 저장 장치를 충전하고, 부스트 모드(boost mode)에서 입력 신호의 증가에 응답하여 전하 저장 장치에 의해 외부 부하로 인가되는 공급 전압을 상기 미리결정된 공급 전압 이상으로 증가시킨다. 입력 신호에 응답하여 충전 펌프에 입력 신호의 절대값을 제공하기 위한 절대값 회로가 존재할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 전하 저장 장치는 커패시터를 포함할 수 있고, 아이솔레이션 장치는 스위치 또는 다이오드를 포함할 수 있다. 드라이버 회로는 버퍼 회로 또는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 바이어스 회로는 전류원 또는 저항기를 포함할 수 있다. 외부 부하는 증폭기를 포함할 수 있고, 거기에는 증폭기의 이득 함수로서 상기 입력 신호의 증가에 응답하여 전하 저장 장치에 의해 증폭기에 인가되는 전압을 증가시키기 위한 이득 회로가 존재할 수 있다.
본 발명은 또한 요구응답 전원 부스트(on-demand power supply boost)를 구비한 증폭기 시스템이 입력 신호를 수신하기 위한 증폭기 회로 및 양전원과 음전원에 접속되고 미리결정된 공급 전압을 가지며 상기 입력 신호의 증가에 응답하여 상기 증폭기에 인가되는 공급 전압을 상기 미리결정된 공급 전압을 초과하도록 증가시키기 위하여 상기 입력 신호에 응답하는 충전 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에서, 충전 펌프는 트랙킹 충전 펌프를 포함할 수 있다. 트랙킹 충전 펌프는 전하 저장 장치 및 상기 전하 저장 장치와 전원의 하나의 극을 상호접속하는 단방향 아이솔레이션 장치를 포함할 수 있다. 드라이버 회로는 입력 신호에 응답하고 상기 전원의 양극 사이에 접속될 수 있다. 전원은 미리결정된 공급 전압을 가질 수 있다. 드라이버 회로를 바이어싱하여, 충전 모드에서 전하 저장 장치를 충전하고 부스트 모드에서 입력 신호의 증가에 응답하여 전하 저장 장치에 의해 외부 부하로 인가되는 공급 전압을 상기 미리결정된 공급 전압 이상으로 증가시키기 위한 바이어스 회로가 존재할 수 있다. 입력 신호에 응답하여 충전 펌프에 입력 신호의 절대값을 제공하기 위한 절대값 회로가 존재할 수 있다. 증폭기의 이득 함수로서 충전 펌프에 의하여 생성된 전압의 증가를 제어하기 위한 이득 회로가 존재할 수 있다. 충전 펌프에 바이어스 전류를 전달하기 위한 바이어스 회로가 존재할 수 있다. 미리결정된 임계값을 초과하는 입력 신호에 응답하여 충전 펌프에 바이어스를 제공하는 바이어스 회로를 활성화시키기 위한 임계 회로가 존재할 수 있다. 바이어스 회로는 증폭기에 바이어스 부스트 전류를 제공할 수 있다. 펌프 전압과 출력 신호를 조절하기 위한 지연 수단이 존재할 수 있다.
이외의 목적, 특징 및 이점들은 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명 및 첨부 도면을 숙지한 당업자에게 자명할 것이다.
충전 펌프(charge pump)(12) 및 증폭기(14)를 포함하는 요구응답 전원 부스트(on-demand power supply boost:10)를 구비한 증폭기 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 회로는 싱글 엔드형 증폭기(single ended type amplifier)이다. 2개의 전원 VCC 및 VEE가 충전 펌프(12)에 제공된다. 예를 들어, VCC는 +6 볼트일 수 있고, VEE는 -6 볼트일 수 있다. 가변하는 입력 신호가 입력 단자(16)에 전달된다. 충전 펌프(12)는 다이오드(18)와 커패시터(20)과 같은 전하 저장 임피던스(charge storage impedance) 및 다이오드(22)와 커패시터(24)를 포함한다. 커패시터(20)는 다이오드(18)를 통하여 충전되고, 커패시터(24)는 다이오드(22)를 통하여 충전된다. 단자(16) 상의 입력 신호가 요동할(fluctuate) 때, 커패시터(20) 및 커패시터(24)로부터 나오는 전원 부스트 VCCP 및 VEEP는 각각, 필요하면 피크 신호를 수신하기에 충분한 전원 전압이 존재할 것을 보장하고, 신호가 RMS 전압의 정규범위에서 동작중이면 전압이 낮은 레벨로 공급되도록 유지하기 위해 증폭기(14)에 제공된다. 이것은 요구되는 전력을 감소시키고 증폭기의 효율을 개선한다. 이것은 증폭기 시스템이기 때문에, 실제로 부하는 증폭기(14)와 증폭기에 접속된 외부 부하를 더한 것이다. 증폭기는 이득을 가질 수 있기 때문에, 입력 신호가 피크를 생성할 때, 커패시터(20 또는 24)에 의하여 제공되는 전압이 특정 이득의 견지에서 증폭기(14)에 필수적인 공급 전압을 제공하기에 충분하도록 소정의 조정이 수행되어야 한다. 이러한 목적을 위하여, 이득 회로(26)는 입력(16)과 충전 펌프(12) 사이에 서로 접속된다. 바이어스 회로(28)는 이득 회로(26), 충전 펌프(12) 및 증폭기(14)에 동작 바이어스(operating bias)를 제공한다. 매우 더 효율적인 구조에서, 바이어스 회로(28)가 단지 단자(16)에서의 입력 신호가 미리결정된 값을 초과할 때에만 동작하도록 임계 회로(threshold circuit)(30)가 사용될 수 있다. 상기 값 이하에서, 이득 회로(26) 및 충전 펌프(12)는 작동되지 않고, 증폭기(14)는 낮은 영 입력점에서 동작할 수 있다. 그 후에, 임계치가 초과될 때, 이득 회로(26) 및 충전 펌프(12)가 작동되고, 증폭기(14)가 높은 전압 상태로 구동된다.
또다른 실시예에 따르면, 본 발명은 도 2의 차동 회로(differential circuit)에 적용될 수 있으며, 여기서 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 부가하였으며 유사한 부분에는 동일한 참조번호 끝에 a를 붙였다. 여기서, 증폭기 시스템(10a)은 충전 펌프(12)로부터 증폭기(14)와 동일한 전원 입력 VCCP 및 VEEP를 수신하는 제 2 증폭기(14a)를 포함한다. 상기 증폭기(14a)는 또한 임계 유지 회로(threshold hold circuit)(30)에 의해 독립적으로 동작되거나 제어될 수 있는 동일한 바이어스 회로(28)로부터 바이어스를 수신한다. 정류기 회로와 같은 절대값 회로(33)가 가변하는 입력 신호의 절대값을 이득 회로(26)에 공급하기 위하여 사용된다. 증폭기들(14 및 14a)은 단자들(16 및 16a) 상에서 상보적인 입력들, 입력 P 및 입력 N을 수신하고 단자(32 및 32a) 상에 출력 P 및 출력 N을 제공한다. 임계회로(thresholding)가 존재하는 경우, 도 3에서 증폭기(10a)는 전원 VCC(평평한 직선:40)를 수신하고, 가변 입력(42)을 수신한다. 특정 증폭기(14)의 이득(44)이 주어지면, 클리핑될(clipped) 다수의 피크들이 존재하고; 상기 피크들은, 예를 들어, 피크(46)처럼 정상적인 공급 전압 VCC의 용량을 초과할 것이다. 이것을 방지하기 위하여, 임계 회로(30)를 사용하는 이러한 시스템은, 트랙킹 충전 펌프(tracking charge pump)가 공급 전압 이상으로 부스트 전압 VCCP을 제공하도록 하지만, 이는 최대 효율을 위해 출력 피크가 전원의 용량을 초과할 것이라는 것을 입력 피크가 예측하는 기간 동안에만 수행한다. 그리하여 충전 펌프는 50, 52, 54, 56 및 58에서 부스팅된 전압을 제공하기 위하여 요구되고, 부스트(56)는 증폭기(14)의 특정 이득을 가진 출력을 나타내는 피크(46)에 대응한다. 이러한 방식으로, 부가된 부스트 전압은 제 2, 제 3 또는 그 이상의 추가적인 전원을 부가하지 않으면서 클리핑을 방지하기 위하여 제공되고, 부스트는 단지 피크 출력이 전원을 과구동(overdrive)할 때에만 제공된다. 상기 시스템은 도 4에 도시된 것처럼, 임계 회로(30)가 없으면 다소 효율이 떨어지기는 하지만 여전히 효율적이고, VCCP(48a)는 비록 그것이 과도한 피크를 보상하기 위하여 요구되지 않을지라도 입력 신호(42a)에 대응하여 연속적으로 변화한다.
본 발명에 따른 증폭기의 이점들 중 하나는 선택된 어플리케이션, 특히 고 파고율 신호의 증폭에서, 상기 증폭기가 클래스 A, B 또는 AB 증폭기 효율의 적어도 2배의 이론적인 효율을 갖는다. 종래의 클래스인 G 증폭기 클래스는 더 높은 효율을 갖는 반면, 다수의 부가적인 전원을 요구한다. 지연 회로, 예를 들어, 지연 라인(도 1의 31, 도 2의 31a, 31b)은 증폭기로의 신호를 지연시키기 위하여 사용될 수 있고, 그 결과 상기 신호는 충전 펌프로부터 나온 신호와 동시에 증폭기(14)에 도달한다. 지연 라인, 또는 필터 회로 고유의 지연은 선택적으로 펌프 전압과 출력 신호를 때맞춰 최적으로 조절함으로써 성능을 개선하기 위하여 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2의 증폭기 시스템에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 트랙킹 충전 펌프(12b)가 도 5에 도시되어 있고, 상기 충전 펌프(12b)는 다이오드(18) 및 커패시터(20)를 포함한다. 드라이버 회로는 NPN 트랜지스터(60) 및 바이어싱 회로인 전류원(62)를 포함한다. 입력 단자(64)에서의 -5 볼트 신호로 동작하는 경우, 트랜지스터(60)의 베이스와 에미터 접합 사이의 다이오드의 전압강하는 단자(66) 상에 -5.6 볼트의 전압을 생성하고, 상기 -5.6 볼트는 입력 신호로 인한 -5 볼트와 접합 전압강하로 인한 -0.6 볼트에 해당한다. 커패시터(20)의 단자(68)는 +5.4 볼트의 전압을 전달하고, 상기 +5.4 볼트는 다이오드(18)에 인가되는 VCC의 +6 볼트에서 다이오드 접합의 전압 강하 +0.6 볼트를 뺀 값으로부터 나온다. 그리하여, 커패시터(20) 양단의 총 전압은 11 볼트이다. 단지 예시의 방법에 의하여 10 볼트의 입력 펄스, 즉 입력 단자(64)에서 -5 볼트로부터 +5 볼트로 상승하는 입력 펄스를 가정하면, 그 결과 커패시터(20)의 단자(66)에서 -5.6 볼트로부터 +4.4 볼트로 전압 변화가 일어난다. 단자(68)에서 부가적인 10 볼트는 상기 전압을 5.4 볼트에서 +15.4 볼트로 부스트한다. 단자(68)는 부스트 전압 VCCP를 제공하고, 그 때 이 시점에서 VCCP는 15.4 볼트이다. 그리하여 요구되는 경우, 실제로 단지 6 볼트의 전원 VCC가 이용가능할 때, 증폭기(14)에는 순간적으로 15.4 볼트의 전원 전압이 제공된다. 다이오드만이 유일하게 아이솔레이션 장치(isolation device)(18)로 사용될 수 있는 것은 아니고, 트랜지스터와 같은 임의의 스위치 종류가 사용될 수 있다. 드라이버 회로는 도시된 것과 같이 트랜지스터(60)일 필요는 없으며, 임의의 유형의 버퍼 회로(60a)일 수 있다. 전류원(62)이 유일한 장치는 아니며, 임의의 전압 제어 전류원(voltage controlled current source), 예를 들어, 저항기(62a)가 사용될 수 있다.
도 6의 상보적인 충전 펌프(12c)는 다이오드(22) 및 커패시터(24)를 포함하고, 그 외에 드라이버 회로(60c)가 PNP 트랜지스터를 포함한다는 것을 제외하고는 충전 펌프(12b)의 미러 이미지이다. 도 5 및 도 6의 트랙킹 충전 펌프가 도 1 및 도 2의 증폭기(10 및 10a)에 사용될 때 우수한 결과를 발생하나, 다른 충전 펌프도 또한 사용될 수 있다. 절대값 회로, 이득 회로, 충전 펌프 및 바이어싱된 회로의 컴포넌트 값을 보여주는 보다 상세한 개략도가 도 7에 도시되어 있다.
비록 본 발명의 특정한 특징들이 소정의 도면에는 도시되어 있으면서 다른 도면에는 도시되어 있지 않으나, 이는 단지 편의를 위한 것이고, 각각의 특징들은 본 발명에 따른 임의의 또는 모든 다른 특징들과 결합될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "포함하는", "구비한", "가진"과 같은 단어들은 광범위하고 포괄적으로 해석되어야 하고 임의의 물리적인 상호 접속에 제한되지 않는다. 더욱이, 본 명세서에 개시된 임의의 실시예는 가능한 유일한 실시예들로 고려되어서는 안 된다.
당업자는 다른 실시예들을 고려할 수 있고, 이러한 실시예들은 이하의 청구범위 내에 있다.

Claims (24)

  1. 요구응답 전원 부스트(on-demand power supply boost)를 구비한 증폭기 시스템으로서,
    입력 신호를 수신하기 위한 증폭기 회로; 및
    미리결정된 공급 전압을 가지는 양전원 및 음전원에 접속되고, 상기 입력 신호의 피크들에 응답하여 상기 미리결정된 공급 전압 이상으로 공급 전압을 증가시키는 충전 펌프를 포함하며, 상기 공급 전압은 상기 입력 신호의 증가에 응답하여 상기 증폭기에 인가되는 증폭기 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 펌프는 트랙킹 충전 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 트랙킹 충전 펌프는,
    전하 저장 장치;
    상기 전하 저장 장치와 미리결정된 공급 전압을 가지는 전원의 하나의 극을 상호접속하는 아이솔레이션 장치;
    입력 신호에 응답하며, 상기 전원의 양극 사이에 접속된 드라이버 회로; 및
    상기 드라이버 회로를 바이어싱하여 충전 모드에서 상기 전하 저장 장치를 충전시키고 부스트 모드에서 공급 전압을 상기 미리결정된 공급 전압 이상으로 증가시키는 바이어스 회로를 포함하며,
    상기 공급 전압은 상기 입력 신호의 증가에 응답하여 상기 전하 저장 장치에 의해 외부 부하에 인가되는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 신호에 응답하여 상기 입력 신호의 절대값을 상기 충전 펌프에 전달하기 위한 절대값 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 펌프에 의하여 생성되는 전압의 증가를 상기 증폭기의 이득 함수로서 제어하기 위한 이득 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 펌프에 바이어스 전류를 전달하기 위한 바이어스 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    미리결정된 임계값을 초과하는 입력 신호에 응답하여 상기 바이어스회로가 상기 충전펌프에 바이어스를 제공하도록 상기 바이어스 회로를 활성화시키는 임계 회로(threshold circuit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 바이어스 회로는 상기 증폭기에 바이어스 부스트 전류를 제공하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 펌프 전압과 출력 신호를 정렬(align)하는 지연 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  10. 전하 저장 장치;
    상기 전하 저장 장치와 미리결정된 공급 전압을 가지는 전원의 하나의 극을 상호접속하는 단방향 아이솔레이션 장치;
    입력 신호에 응답하며, 상기 전원의 양극 사이에 접속된 드라이버 회로;
    상기 드라이버 회로를 바이어싱하여 충전 모드에서 상기 전하 저장 장치를 충전시키고 부스트 모드에서 공급 전압을 상기 미리결정된 공급 전압 이상으로 증가시키는 바이어스 회로; 및
    상기 입력 신호에 응답하여 상기 입력 신호의 절대값을 상기 전하 저장 장치에 전달하기 위한 절대값 회로를 포함하며,
    상기 공급 전압은 상기 입력 신호의 증가에 응답하여 상기 전하 저장 장치에 의해 외부 부하에 인가되는 트랙킹 충전 펌프.
  11. 요구응답 전원 부스트를 구비한 증폭기 시스템으로서,
    입력 신호를 수신하기 위한 증폭기 회로;
    미리결정된 공급 전압을 가지는 양전원 및 음전원에 접속되고, 상기 입력 신호에 응답하여 상기 사전에 결정된 공급 전압 이상으로 공급 전압을 증가시키는 충전 펌프; 및
    상기 입력 신호에 응답하여 상기 입력 신호의 절대값을 상기 충전 펌프에 전달하기 위한 절대값 회로를 포함하며,
    상기 공급 전압은 상기 입력 신호의 증가에 응답하여 상기 증폭기에 인가되는 증폭기 시스템.
  12. 전하 저장 장치;
    상기 전하 저장 장치와 미리결정된 공급 전압을 가지는 전원의 하나의 극을 상호접속하는 단방향 아이솔레이션 장치;
    입력 신호에 응답하며, 상기 아날로그 입력 신호의 피크에 응답하여 상기 전하 저장 장치를 방전시키도록 구성되고, 상기 아날로그 입력 신호의 상기 피크의 발생동안 상기 피크를 트래킹하여 외부 회로의 과구동(overdriving)을 방지하기 위해 공급 전압을 상기 미리결정된 공급 전압 이상으로 선형 부스트시키도록 구성된 선형 드라이버 회로; 및
    상기 전하 저장 장치를 상기 아날로그 입력 신호의 함수로서 충전시키도록 구성된 바이어스 회로를 포함하는 트랙킹 충전 펌프.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전하 저장 장치는 상기 아이솔레이션 장치에 접속된 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 아이솔레이션 장치는 상기 전하 저장 장치와 상기 전원의 하나의 극을 상호접속하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 아이솔레이션 장치는 상기 전하 저장 장치와 상기 전원의 제 1극을 상호접속하는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 상기 전하 저장 장치에 접속된 버퍼 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 상기 전하 저장 장치에 접속된 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 바이어스 회로는 상기 전원의 제 2극에 접속된 전압 제어 전류원(voltage controlled current source)을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 바이어스 회로는 상기 전원의 상기 제 2극에 접속된 저항기를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 외부 회로는 증폭기를 포함하고,
    상기 트래킹 충전 펌프는 상기 입력 신호의 증가에 응답하여 상기 전하 저장 장치에 의해 상기 증폭기에 인가되는 전압을 상기 증폭기의 이득 함수로서 증가시키기 위한 이득 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  21. 제 12항에 있어서,
    상기 입력 신호에 응답하여 상기 입력 신호의 절대값을 상기 전하 저장 장치에 전달하기 위한 절대값 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 충전 펌프.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 입력 신호는 아날로그 신호인 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  23. 제 1항에 있어서, 상기 공급 전압은 요구되는 경우에 전압 부스트를 제공하기 위해 상기 입력 신호의 피크들에 응답하여 연속적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 공급 전압은 미리결정된 공급 전압들을 초과하는 입력 신호에서의 증가에 응답하여 상기 증폭기 회로에 인가되는 것을 특징으로 하는 증폭기 시스템.
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Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061327B2 (en) * 2002-01-24 2006-06-13 Maxim Integrated Products, Inc. Single supply headphone driver/charge pump combination
US7053692B2 (en) * 2002-12-19 2006-05-30 United Memories, Inc. Powergate control using boosted and negative voltages
US7719343B2 (en) 2003-09-08 2010-05-18 Peregrine Semiconductor Corporation Low noise charge pump method and apparatus
CA2564473A1 (en) * 2004-05-19 2005-11-24 Baolab Microsystems S.L. Regulator circuit and corresponding uses
JP4684627B2 (ja) * 2004-11-12 2011-05-18 シャープ株式会社 演算増幅器の駆動装置、それを備えた表示装置および電子機器、並びに演算増幅器の駆動方法
US7932780B2 (en) * 2005-05-20 2011-04-26 Paragon Communications Ltd. Method for implementation and parameter settings of a voltage enhancement circuit for amplifiers as an integrated circuit (IC)
EP1916759A4 (en) * 2005-06-30 2010-03-03 Fujitsu Ltd CONTINUOUS-CONTINUOUS CONVERTER AND POWER AMPLIFIER ON WHICH IT HAS BEEN APPLIED
JP2007150872A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 信号出力回路及び通信装置
US7522433B2 (en) * 2006-03-21 2009-04-21 Fairchild Semiconductor Corporation Efficient voltage rail generation
US20070285176A1 (en) * 2006-03-21 2007-12-13 Leadis Technology, Inc. Phase-Slipping Phase-Locked Loop
US7408414B2 (en) * 2006-03-21 2008-08-05 Leadis Technology, Inc. Distributed class G type amplifier switching method
US8081785B2 (en) * 2006-03-21 2011-12-20 Fairchild Semiconductor Corporation High efficiency converter providing switching amplifier bias
US7498880B2 (en) * 2006-03-21 2009-03-03 Leadis Technology, Inc. Class L amplifier
US8081777B2 (en) 2006-03-21 2011-12-20 Fairchild Semiconductor Corporation Volume-based adaptive biasing
US20070236295A1 (en) * 2006-03-21 2007-10-11 Leadis Technology, Inc. FM Power Amplifier With Antenna Power Control
FR2899400B1 (fr) * 2006-03-31 2008-11-21 Valeo Electronique Sys Liaison Elevateur de tension pour dispositif de mesure.
US7728663B2 (en) 2006-06-22 2010-06-01 Sige Semiconductor Inc. Integrated implementation of a voltage boost follower and method therefor
CN101507104B (zh) * 2006-08-21 2013-05-08 美国思睿逻辑有限公司 高能效消费电子产品的音频功率输出级及其使用方法
US8068622B2 (en) * 2006-12-13 2011-11-29 Cirrus Logic, Inc. Method and apparatus for controlling a selectable voltage audio power output stage
US8311243B2 (en) * 2006-08-21 2012-11-13 Cirrus Logic, Inc. Energy-efficient consumer device audio power output stage
EP2082611B8 (en) 2006-10-16 2011-10-05 THX Ltd Loudspeaker line array configurations and related sound processing
US7688052B2 (en) * 2006-12-05 2010-03-30 Semiconductor Components Industries, Llc Charge pump circuit and method therefor
GB2444984B (en) * 2006-12-22 2011-07-13 Wolfson Microelectronics Plc Charge pump circuit and methods of operation thereof
GB2447426B (en) * 2006-12-22 2011-07-13 Wolfson Microelectronics Plc Charge pump circuit and methods of operation thereof
GB2444988B (en) * 2006-12-22 2011-07-20 Wolfson Microelectronics Plc Audio amplifier circuit and electronic apparatus including the same
US8362838B2 (en) * 2007-01-19 2013-01-29 Cirrus Logic, Inc. Multi-stage amplifier with multiple sets of fixed and variable voltage rails
US8705771B1 (en) * 2007-03-30 2014-04-22 National Semiconductor Corporation Line-in signal dynamic range enhancement for output of charge pump based audio amplifier
GB0715254D0 (en) * 2007-08-03 2007-09-12 Wolfson Ltd Amplifier circuit
US8179372B1 (en) 2007-10-01 2012-05-15 Integrated Device Technology, Inc. Electronic display with array context-sensitive search (ACS) technology
EP2056451A3 (en) * 2007-10-16 2011-11-30 THX Ltd Efficient power amplifier
US7733178B1 (en) 2007-10-24 2010-06-08 Fairchild Semiconductor Corporation High efficiency audio amplifier
US7750732B1 (en) 2007-12-04 2010-07-06 Fairchild Semiconductor Corporation Adaptive rail amplifier (ARA) technology
GB2455524B (en) * 2007-12-11 2010-04-07 Wolfson Microelectronics Plc Charge pump circuit and methods of operation thereof and portable audio apparatus including charge pump circuits
DE102007061978B4 (de) * 2007-12-21 2013-04-11 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung zum Bereitstellen einer Spannungsversorgung für eine Transistor-Treiberschaltung
US8816659B2 (en) 2010-08-06 2014-08-26 Peregrine Semiconductor Corporation Low-noise high efficiency bias generation circuits and method
US9660590B2 (en) 2008-07-18 2017-05-23 Peregrine Semiconductor Corporation Low-noise high efficiency bias generation circuits and method
US8994452B2 (en) * 2008-07-18 2015-03-31 Peregrine Semiconductor Corporation Low-noise high efficiency bias generation circuits and method
US7830209B1 (en) 2009-01-19 2010-11-09 Cirrus Logic, Inc. Signal level selected efficiency in a charge pump power supply for a consumer device audio power output stage
ES2661600T3 (es) * 2009-02-25 2018-04-02 Thx Ltd Amplificador de baja disipación
US7808324B1 (en) * 2009-03-17 2010-10-05 Cirrus Logic, Inc. Operating environment and process position selected charge-pump operating mode in an audio power amplifier integrated circuit
US8093953B2 (en) * 2009-03-20 2012-01-10 Analog Devices, Inc. Amplifier system with digital adaptive power boost
US8432182B2 (en) * 2009-03-30 2013-04-30 Analog Devices, Inc. USB isolator with advanced control features
US8093951B1 (en) 2009-04-14 2012-01-10 Cirrus Logic, Inc. Pulse-width modulated (PWM) audio power amplifier having output signal magnitude controlled pulse voltage and switching frequency
US8232834B2 (en) * 2009-05-07 2012-07-31 Analog Devices, Inc. Boosting xDSL amplifier supply power on-demand
US8212620B2 (en) * 2009-08-28 2012-07-03 Rockford Corporation Boosted-rail amplifier
JP5343786B2 (ja) * 2009-09-18 2013-11-13 ヤマハ株式会社 増幅装置
CN103346739B (zh) * 2009-10-20 2016-08-10 成都芯源系统有限公司 G类音频放大系统及方法
WO2011058674A1 (ja) 2009-11-12 2011-05-19 パナソニック株式会社 駆動電圧生成回路
RU2012125252A (ru) * 2009-11-19 2013-12-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Система источника питания
US7990196B2 (en) * 2009-12-22 2011-08-02 Toshiba America Electronic Components, Inc. Signal driver with first pulse boost
US8593830B2 (en) 2010-06-29 2013-11-26 Maxim Integrated Products, Inc. Reverse current limit protection for active clamp converters
US8188790B1 (en) 2010-12-13 2012-05-29 Texas Instruments Incorporated Gated class H amplifier/line driver system and method
US9264053B2 (en) 2011-01-18 2016-02-16 Peregrine Semiconductor Corporation Variable frequency charge pump
US8686787B2 (en) 2011-05-11 2014-04-01 Peregrine Semiconductor Corporation High voltage ring pump with inverter stages and voltage boosting stages
US9853602B2 (en) 2012-04-11 2017-12-26 James K. Waller, Jr. Adaptive tracking rail audio amplifier
US9402128B2 (en) 2012-04-11 2016-07-26 James K. Waller, Jr. Adaptive rail power amplifier technology
US9154090B2 (en) * 2012-05-17 2015-10-06 Microsemi Corporation Integrated start-up bias boost for dynamic error vector magnitude enhancement
US9136802B2 (en) 2012-05-17 2015-09-15 Microsemi Corporation Integrated start-up bias boost for dynamic error vector magnitude enhancement
US9484860B2 (en) 2013-03-12 2016-11-01 Thx Ltd. Tracking power supply with increased boost capability
US9184705B2 (en) 2013-03-15 2015-11-10 Bose Corporation Feedback mechanism for boost-on-demand amplifiers
US9154095B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-06 Bose Corporation Boost-on-demand amplifier
WO2015145097A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Amplifier circuitry for envelope modulators, envelope modulators incorporating said amplifier circuitry and method of modulating a signal envelope
US9703303B2 (en) 2014-04-25 2017-07-11 Nxp Usa, Inc. Charge pump LDO with secondary sensing for low power need based refresh
US9438181B1 (en) 2015-07-21 2016-09-06 Rockford Corporation Amplification of signals output from bridge-tied load audio amplifiers
US9847713B2 (en) * 2016-03-15 2017-12-19 Apple Inc. Charge pump-based split-rail supply generation
CN108259007B (zh) * 2017-12-29 2021-06-04 思瑞浦微电子科技(苏州)股份有限公司 应用于运放转换速率的增强电路

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2626102B1 (de) * 1976-06-10 1977-07-14 Siemens Ag Elektronenstrahl-Ablenksystem fuer magnetisch ablenkende Oszillographenroehre
DE2850177C2 (de) * 1978-11-18 1982-09-09 Blaupunkt-Werke Gmbh, 3200 Hildesheim Niederfrequenz-Verstärker für Rundfunkempfänger, insbesondere für Autoradios
IT1200794B (it) * 1985-10-16 1989-01-27 Sgs Microelettronica Spa Dispositivo per aumentare la potenza di uscita di una apparecchio radio alimentato a bassa tensione particolarmente del tipo autoradio
NL8901824A (nl) * 1989-07-14 1991-02-01 Philips Nv Versterkerschakeling.
US5055840A (en) * 1990-01-16 1991-10-08 Carroll Touch Incorporated Infrared touch input device and light emitted activation circuit
US5600551A (en) * 1995-08-02 1997-02-04 Schenck-Accurate, Inc. Isolated power/voltage multiplier apparatus and method
JPH09162713A (ja) * 1995-12-11 1997-06-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路
JP3719853B2 (ja) * 1998-07-02 2005-11-24 ローム株式会社 信号処理回路装置
US6188274B1 (en) * 1999-06-04 2001-02-13 Sharp Laboratories Of America, Inc. Bootstrap capacitor power supply for low voltage mobile communications power amplifier
US6498521B1 (en) 2001-11-29 2002-12-24 Lsi Logic Corporation Dynamic supply control for line driver

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