KR100945683B1 - 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프 - Google Patents

불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프 Download PDF

Info

Publication number
KR100945683B1
KR100945683B1 KR1020090053810A KR20090053810A KR100945683B1 KR 100945683 B1 KR100945683 B1 KR 100945683B1 KR 1020090053810 A KR1020090053810 A KR 1020090053810A KR 20090053810 A KR20090053810 A KR 20090053810A KR 100945683 B1 KR100945683 B1 KR 100945683B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
pulse
amplifier
audio
pwm
Prior art date
Application number
KR1020090053810A
Other languages
English (en)
Inventor
김일환
Original Assignee
주식회사 엠디아이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엠디아이 filed Critical 주식회사 엠디아이
Priority to KR1020090053810A priority Critical patent/KR100945683B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100945683B1 publication Critical patent/KR100945683B1/ko
Priority to US13/129,536 priority patent/US20120106760A1/en
Priority to PCT/KR2010/001741 priority patent/WO2010147292A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프는 오디오 신호를 펄스 폭 변조 방식에 의해 증폭시키는 오디오 앰프에 있어서, 각 채널별 오디오 신호를 입력받는 입력부;와, 상기 오디오 신호를 펄스 폭 변조(PWM)신호로 변환시키는 변조부;와, 상기 펄스 폭 변조(PWM)신호를 증폭시키는 증폭부;와, 상기 증폭된 펄스 폭 변조(PWM)신호에서 오디오 신호를 추출하여 출력하는 출력부;와, 상기 입력부, 변조부, 증폭부, 출력부에 전원을 인가하는 전원부;와, 상기 증폭부에 인가되는 펄스신호인 제1 기준신호과 전원부에 인가되는 펄스신호인 제2 기준신호를 발생시키는 펄스발생부;를 포함하여 구성된다.
이에 의해, 상기 제1 기준신호는 상기 변조부에 인가되어 각 채널별 오디오 신호에 대한 펄스 폭 변조(PWM)신호를 동기화시키고, 상기 제2 기준신호는 상기 전원부에 인가되어 전원부에서 발생되는 펄스신호를 상기 펄스 폭 변조(PWM)신호와 동기화시켜서, 간단한 필터링에 의해 오디오 앰프에서 발생되는 주파수 간섭에 의한 불요파 노이즈를 현저하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
오디오 앰프, 펄스 폭 변조, PWM, 불요파, 노이즈

Description

불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프{AUDIO AMPLIFIER WITH SPURIOUS NOISE REDUCTION CIRCUIT}
본 발명은 펄스 폭 변조(PWM) 회로를 이용한 오디오 앰프장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 오디오 앰프의 증폭부 및 전원부에 펄스 폭 변조 주파수를 상호 동기화시킬 수 있는 기준신호를 인가하여 펄스 폭 변조(PWM) 회로를 이용한 오디오 앰프에서 발생되는 주파수 간섭에 의한 불요파 노이즈를 현저하게 감소시키는 오디오 앰프에 관한 것이다.
일반적으로 오디오 신호를 증폭시키기 위한 오디오 증폭기는 출력단의 동작에 따라 A급, B급, AB급, 및 D급 출력단 앰프 등으로 분류된다.
A급 출력단 앰프는 무신호 상태, 즉 뮤트 상태에서 동작시 출력 트랜지스터들로 바이어스 전압이 인가되어 바이어스 전류가 흐르기 때문에 발열량이 매우 크고 효율이 낮은 단점이 있다.
B급 출력단 앰프는 무신호 상태에서 동작시 바이어스 전류가 0이 되는 구성을 갖는다. 그러나, 출력 신호가 기준 전압 부근을 통과할 때 드라이빙 회로의 상하의 트랜지스터가 턴오프되므로 큰 크로스오버 변형이 발생한다.
AB급 출력단 앰프는 A급의 저변형 특성과 B급의 고효율 특성을 고려하여, 무신호 상태에서 소량의 바이어스 전류가 흐르도록 하는 구성을 갖으나, 발열량이 여전히 큰 편이므로 역시 큰 히트 싱크가 필요하며 크로스오버 변형도 존재한다.
D급 출력단 앰프는 펄스 폭 변조(PWM) 드라이빙 회로를 이용하여 동작하는 출력단으로 구성된 앰프로 출력되는 구성요소들의 턴온 저항이 매우 작아 90% 이상의 고효율을 갖는 것을 특징으로 한다.
따라서, 최근에는 고효율의 D급 출력단을 갖는 앰프의 개발이 많이 이루어지고 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 펄스 폭 변조(PWM) 회로를 이용한 D급 출력단을 갖는 오디오 앰프의 블록도이다.
종래의 오디오 앰프는 음향 신호를 디지털신호의 한 형태인 PWM 신호로 변환시킨 다음 이를 증폭한 뒤 저역 필터링하여 원래의 아날로그 신호로 재생한다.
일반적으로, 클래스 디 앰프(Class D Amplifier)일 경우에는 오디오 신호가 변조부(200)에 입력된 후, 변조부(200)에서 변조된 PWM 신호는 증폭부(300)에서 증폭된 다음에 저역 통과 필터(400)를 거쳐 아날로그 신호로 출력된다.
여기서, PWM 신호를 증폭하는 이유는 변조부(200) 자체에서 변조된 펄스 폭 변조(PWM) 신호로는 출력 전력이 너무 작아 스피커를 직접 구동할 수가 없기 때문이다.
증폭부(300)는 일반적으로 게이트 드라이버와 스위칭 소자로 구성되어 있으며, 스위칭 소자로는 대전류를 고속으로 스위칭하는데 적합한 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이 주로 사용된다.
상기와 같이 증폭된 PWM 신호는 갑자기 스피커에 인가되면 불요파 노이즈가 발생하게 된다.
이러한 불요파 노이즈는 전원부(600)와 증폭부(300)가 펄스 폭 변조 기술을 수반한 회로를 사용하기 때문에 전원부(600)와 증폭부(300)에서 발생하는 펄스신호의 주파수들의 차이로 인해 각각의 주파수가 동기화를 이루지 못하고 서로 중첩함으로써 발생되는 불요파성분이 전원라인이나 증폭부(300)를 통해 스피커로 출력되어 비트(Beat) 노이즈, 휘슬(Whistle) 노이즈 심지어는 AM 방송수신에 영향을 주는 전파를 발생시키는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하고자 본 발명은, 오디오 앰프의 증폭부 및 전원부에 펄스 폭 변조 주파수를 상호 동기화시킬 수 있는 기준신호를 인가하여 펄스 폭 변조(PWM) 회로를 이용한 오디오 앰프에서 발생되는 주파수 간섭에 의한 불요파 노이즈를 현저하게 감소시키는 기준신호를 발생하는 펄스발생부를 포함한 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프를 제공하는 데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 오디오 신호를 펄스 폭 변조 방식에 의해 증폭시키는 오디오 앰프에 있어서, 각 채널별 오디오 신호를 입력받는 입력부와, 상기 오디오 신호를 펄스 폭 변조(PWM)신호로 변환시키는 변조부와, 상기 펄스 폭 변 조(PWM)신호를 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭된 펄스 폭 변조(PWM)신호에서 오디오 신호를 추출하여 출력하는 출력부와, 상기 입력부, 변조부, 증폭부, 출력부에 전원을 인가하는 전원부와, 상기 변조부에 인가되는 펄스신호인 제1 기준신호과 전원부에 인가되는 펄스신호인 제2 기준신호를 발생시키는 펄스발생부;를 포함하며, 상기 제1 기준신호는 상기 변조부에 인가되어 각 채널별 오디오 신호에 대한 펄스 폭 변조(PWM)신호를 동기화시키고, 상기 제2 기준신호는 상기 전원부에 인가되어 전원부에서 발생되는 펄스신호를 상기 펄스 폭 변조(PWM)신호와 동기화시켜서, 앰프에서 발생되는 불요파 노이즈를 감소시키는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프에 의해 달성된다.
여기서, 상기 펄스발생부는 상기 제1 기준신호와 상기 제2 기준신호를 체배 주파수 관계를 이루는 동기화 주파수를 가지는 펄스신호로 발생시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 동기화 주파수는 AM 반송주파수 대역 이상의 주파수로 형성될 수 있다.
또한, 상기 펄스발생부는 버퍼(Buffer)와 플립플롭(Flip-flop)을 포함한 오실레이터(Oscillator) 소자로 마련될 수 있다.
또한, 상기 전원부는 스위칭 회로에 의해 인가되는 전원의 전압레벨을 변화시키는 DCDC 컨버터와 상기 전원을 상기 오디오 앰프의 각 구성요소에 필요한 전압으로 변환시킬 수 있는 변압회로를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 기준신호는 상기 DCDC 컨버터의 입력단으로 인가될 수 있다.
또한, 상기 입력부는 상기 오디오 신호를 조정되는 게인(Gain) 비율에 따라 증폭하는 게인 조정단(Gain Adjust)을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 증폭부는 게이트 드라이버와 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 회로를 포함할 수 있다.
여기서, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 회로는 하프 브리지(half bridge) 방식의 D급 드라이빙 회로로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 게이트 드라이버는 MOSFET을 구동할 수 있도록 펄스 폭 변조(PWM)신호의 기준 전압를 쉬프트시키는 레벨 쉬프터와 두 개의 파워 MOSFET이 동시에 턴온되는 것을 방지하기 위한 데드타임 생성회로 및 플로팅 전원 역할을 하는 부트스트랩 회로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력부는 저역 통과 필터(Low Pass Filter) 회로를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 오디오 앰프는 오디오 앰프의 증폭부 및 전원부에 펄스 폭 변조 주파수를 상호 동기화시킬 수 있는 기준신호를 인가하여 펄스 폭 변조(PWM) 회로를 이용한 오디오 앰프에서 발생되는 주파수 간섭에 의한 불요파 노이즈를 현저하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 앰프에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프의 구조를 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프의 개략적인 등가회로도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 앰프는 오디오 신호를 입력받는 입력부(10)와, 상기 오디오 신호를 펄스 폭 변조(PWM)신호로 변환시키는 변조부(20)와, 상기 펄스 폭 변조(PWM)신호를 증폭시키는 증폭부(30)와, 상기 증폭된 펄스 폭 변조(PWM)신호에서 오디오 신호를 추출하여 출력하는 출력부(40)와, 상기 입력부(10), 변조부(20), 증폭부(30), 출력부(40)에 전원을 인가하는 전력신호를 발생시키는 전원부(60)와, 상기 증폭부(30)에 인가되는 펄스신호인 제1 기준신호(Q4)과 전원부(60)에 인가되는 펄스신호인 제2 기준신호(Q7)를 발생시키는 펄스발생부(50)를 포함한다.
상기 입력부(10)는 여러가지 음향 장비 들을 통해 입력되는 다양한 오디오 신호를 입력받는다.
상기 오디오 신호는 CD 플레이어 등의 디지털 오디오 소스나 AM, FM 등의 라디오 주파수 대역에서 발생되는 오디오 신호를 포함한다.
상기 입력부(10)에 입력되는 오디오 신호는 오디오의 볼륨조절 기능을 수행하는 게인 조정단(Gain Adjust)(11)을 통해 조정되는 게인 비율에 따라 증폭되어 변조부(20)로 전송된다.
변조부(20)는 상기 오디오 신호를 펄스 폭 변조(PWM)신호로 변환시키는 부분으로 상기 오디오 신호와 펄스발생부(50)에서 발생된 삼각파 신호를 비교 기(Comparator)(25)에서 비교하여 PWM 출력신호를 생성한다.
증폭부(30)는 상기 변조부(20)에서 생성된 PWM 신호를 수신하여 증폭하는 부분으로 일반적으로 게이트 드라이버(Gate Driver)(31)와 스위칭 소자(35)로 구성되어 있으며, 스위칭 소자(35)로는 대전류를 고속으로 스위칭하는데 적합한 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이 주로 사용된다.
본 발명에서는 MOSFET을 사용한 하프 브리지(half bridge) 방식의 D급 드라이빙 회로를 적용하였다.
상기 하프 브리지 방식의 D급 드라이빙 회로는 두 개의 MOSFET을 위아래로 겹쳐 놓은 방법으로 상위 MOSFET과 하위 MOSFET이 연결된 지점에서 상기 출력부(40)가 연결된다.
여기서, 상기 게이트 드라이버(31)는 상기 MOSFET을 구동할 수 있도록 PWM 신호의 기준 전압를 쉬프트시키는 레벨 쉬프터, 두 개의 파워 MOSFET이 동시에 턴온되는 것을 방지하기 위한 데드타임 생성회로, 플로팅 전원 역할을 하는 부트스트랩 회로 등이 포함될 수 있다.
상기 출력부(40)는 상기 증폭부(30)에서 증폭된 PWM신호에서 오디오 신호를 추출하여 스피커(70)에 출력하는 부분으로 본 발명에서는 상기 출력부(40)를 저역 통과 필터(Low Pass Filter) 회로로 구성하여서 간단히 오디오 신호를 추출할 수 있도록 하였다.
여기서, 상기 출력부(40)에서 출력된 오디오 신호에는 펄스 폭 변조(PWM)에서 사용되는 펄스신호의 주파수가 각 채널별로 서로 상이한 주파수를 가진 상태로 중첩됨으로 인한 주파수 간의 간섭성분에 의해 불요파 노이즈가 발생된다.
따라서, 상기와 같은 불요파 노이즈를 감소시키기 위하여 본 발명에서는 상기 변조부(20)에서 발생되는 각 채널별 PWM 신호를 단일 주파수 형태로 동기화시키는 제1 기준신호(Q4)를 발생시키는 펄스발생부(50)를 추가로 포함하여서, 상기 PWM 신호의 동기화에 의해 불요파 성분을 제거함으로써 노이즈 발생을 최소화시킬 수 있도록 구성하였다.
전원부(60)는 상기 입력부(10), 변조부(20), 증폭부(30), 출력부(40)에 구성된 회로소자에 전원(Vref, Agnd, Vcc)을 인가하는 구성요소로서, 본 발명에서는 소형화가 가능하며, 에너지 변환 효율이 높은 스위칭 회로를 이용한 전원부(60)를 구성하고 있다.
따라서, 상기 전원부(60)는 본 발명에 따른 오디오 앰프의 전원부(60)의 구조를 나타낸 도 4에 도시된 바와 같이, 외부전원(61)으로부터 스위칭 회로에 의해 인가되는 전원의 전압레벨을 변화시키는 DCDC컨버터(62)와 상기 전원을 상기 오디오 앰프의 각 구성요소에 필요한 전압으로 변환시킬 수 있는 변압회로(65)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 전원부(60)에 구성된 DCDC컨버터(62)에서 발생되는 펄스신호는 상기 전원에 포함되어 상기 PWM 신호와의 중첩으로 인한 주파수 간의 간섭성분을 통해 불요파 노이즈가 발생된다.
이러한 불요파 노이즈는 비트(Beat) 노이즈, 휘슬(Whistle) 노이즈 형태로 발생하여 스피커(70)에서 출력되는 음향의 왜곡을 발생시키며, 심지어는 AM 방송 수신에 영향을 주는 왜란요소로까지 작용하게 된다.
따라서 상기와 같은 불요파 노이즈를 최소화하기 위해서 본 발명에서는 상기 펄스발생부(50)를 통해 전원부(60)에서 발생되는 펄스신호를 동기화시키기 위한 제2 기준신호(Q7)를 발생시키도록 구성하였다.
여기서, 상기 제2 기준신호(Q7)는 상기 전원부에 인가되어 전원부에서 발생되는 펄스신호를 상기 제1 기준신호(Q4)에 의해 동기화된 펄스 폭 변조(PWM)신호와 동기화시킬 수 있도록 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 오디오 앰프에서의 펄스발생부를 도시한 도면이다.
상기 펄스발생부(50)는 오디오 앰프에서 발생되는 상기 불요파 노이즈를 발생시키는 상기 변조부(20)와 전원부(60)에서 발생되는 펄스신호를 동기화시키는 제1 기준신호(Q4)와 제2 기준신호(Q7)를 발생시킨다.
또한, 상기 제1 기준신호(Q4)는 상기 PWM 신호에 응답하여 활성화되고, 상기 제2 기준신호(Q7)는 상기 전원부(60)에 구성된 DCDC컨버터(62)에서 발생되는 펄스신호에 응답하여 활성화된다.
여기서, 상기 펄스발생부(50)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 버퍼(Buffer)(63) 및 플립플롭(Flip-flop)(64)을 포함한 오실레이터(Oscillator) 소자로 마련될 수 있다.
상기 플립플롭(64)은 펄스발생부(50)의 클럭신호를 상기 불요파 노이즈를 감소시키는 동기화 주파수로 천이한 펄스신호인 상기 제1 기준신호(Q4)와 제2 기준신호(Q7)를 발생시키며, 상기 버퍼(63)는 플립플롭(64)에서 발생된 제1 기준신 호(Q4)와 제2 기준신호(Q7)가 클럭신호로 역류하는 것을 방지한다.
여기서, 상기 제1 기준신호(Q4)와 제2 기준신호(Q7)는 동기화가 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 상기 PWM 신호와 전원부(60)에서 발생되는 펄스신호의 주파수 차이에 대한 체배관계로 발진하도록 형성된다.
이를 위해 상기 펄스발생부(50)는 다수의 플립플롭(64)을 마련하여 각각의 플립플롭(64)을 거치며 발생되는 체배 주파수 관계(Q4, Q5 ......Q13, Q14)를 이루는 펄스신호에서 동기화 주파수 신호를 상기 제1 기준신호(Q4)와 제2 기준신호(Q7)로 발생시킨다.
즉, 상기 펄스발생부(50)는 상기 클럭신호를 8배, 16배, 24배 등으로 체배한 주파수 성분들 중에 상기 PWM 신호 및 전원부(60)에서 발생되는 펄스신호의 응답을 비교하여 동기화 주파수와 일치한다고 판단되는 주파수 성분을 발진시킴으로써 제1 기준신호(Q4)와 제2기준신호를 발생시킨다.
상기 동기화 주파수는 상기 불요파 노이즈가 CD 플레이어 등의 디지털 오디오 소스나 AM, FM 등의 라디오 주파수 대역에 미치는 간섭을 최소화시킬 수 있는 주파수 대역에서 동기화시킬 수 있는 주파수 대역으로 마련되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 불요파 노이즈에 포함된 PWM의 고조파 성분 주파수와 AM 방송신호의 반송주파수가 겹쳐서 AM 방송 신호에 간섭(interference)이 자주 발생되는데 이를 방지하기 위하여 상기 동기화 주파수는 AM 반송주파수 대역 이상의 주파수로 조절되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 변조부(20)에서 각 채널별로 22kHz의 샘플링 주파수를 갖는 오디오 신호를 16비트 PMW 신호로 변조하는 경우, 상기 변조부(20)에서 변조된 펄스 폭 변조신호는 16×22 kHz, 즉 352 kHz의 주파수를 갖는다.
352 kHz의 주파수를 갖는 펄스 폭 변조신호는 주파수가 704 kHz인 2차 고조파, 주파수가 1056 kHz인 3차 고조파 및 주파수가 1408 kHz인 4차 고조파를 갖는다.
이러한, 펄스 폭 변조신호(PWMS)의 고조파 성분이 존재하는 주파수는 상호 중첩된 불요파 노이즈를 발생시켜 AM 방송신호의 반송주파수에 간섭(interference)을 준다.
따라서, 상기 펄스발생부(50)는 상기 PWM 신호와 상기 전원부에서 발생되는 펄스신호의 샘플링을 조절할 수 있는 제1 기준신호(Q4)와 제2 기준신호(Q7)를 발생하여 상기와 같은 주파수 대역의 동기화 주파수를 갖도록 상기 PWM 신호와 상기 전원부(60)에서 발생되는 펄스신호의 주파수를 변경해줌으로써 상기 출력부(40)를 통한 주파수 필터링에 의해 AM 방송신호의 반송주파수에 미치는 간섭 및 스피커(70)에서 발생되는 불요파 노이즈를 감소시킬 수 있다.
여기서, 상기 제1 기준신호(Q4)와 제2 기준신호(Q7)는 AM 방송신호의 반송주파수에 미치는 간섭을 최소화하면서 간단하게 동기화시키기 위하여, 상기 PWM 신호와 상기 전원부에서 발생되는 펄스신호의 주파수를 상기 증폭부에서 샘플링 파수인 22 KHz에 대한 체배 주파수인 396 KHz 대역에서 발진하도록 동기화시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기 본 명세서에 기재된 내용 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미 로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 뿐만 아니라 도면에 도시된 형상 및 구성은 본 발명의 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 펄스 폭 변조(PWM) 회로를 이용한 오디오 앰프의 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프의 구조를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프의 개략적인 등가회로도,
도 4는 본 발명에 따른 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프의 전원부의 구조를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프에서의 펄스발생부를 도시한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 입력부 20 : 변조부
30 : 증폭부 40 : 출력부
50 : 펄스발생부 60 : 전원부

Claims (11)

  1. 각 채널별 오디오 신호를 변조부에서 입력받아 증폭부에서 펄스 폭 변조(PWM) 방식에 의해 증폭시키고 전원부에서도 펄스 신호를 발생시키는 오디오 앰프에서 상기 전원부와 증폭부에서 발생하는 펄스 신호의 주파수들의 차이로 인해 각각의 주파수가 동기화를 이루지 못하고 서로 중첩되어 불요파성분을 발생시키는 오디오앰프에 있어서,
    각 채널별 오디오 신호를 입력받는 입력부;
    상기 오디오 신호를 펄스 폭 변조(PWM)신호로 변환시키는 변조부;
    상기 펄스 폭 변조(PWM)신호를 증폭시키는 증폭부;
    상기 증폭된 펄스 폭 변조(PWM)신호에서 오디오 신호를 추출하여 출력하는 출력부;
    상기 입력부, 변조부, 증폭부, 출력부에 전원을 인가하는 전원부;
    상기 변조부에 인가되는 펄스신호인 제1 기준신호과 전원부에 인가되는 펄스신호인 제2 기준신호를 발생시키는 펄스발생부;를 포함하며,
    상기 제1 기준신호는 상기 변조부에 인가되어 각 채널별 오디오 신호에 대한 펄스 폭 변조(PWM)신호를 동기화시키고, 상기 제2 기준신호는 상기 전원부에 인가되어 전원부에서 발생되는 펄스신호를 상기 펄스 폭 변조(PWM)신호와 동기화시키고,
    상기 펄스발생부는 상기 제1 기준신호와 상기 제2 기준신호를 체배 주파수 관계를 이루는 동기화 주파수를 가지는 펄스신호로 발생시켜 불요파 노이즈를 감소시키는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 동기화 주파수는 AM 반송주파수 대역 이상의 주파수로 형성되는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 펄스발생부는 버퍼(Buffer)와 플립플롭(Flip-flop)을 포함한 오실레이터(Oscillator) 소자로 마련되는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  5. 제1항, 3항, 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원부는 스위칭 회로에 의해 인가되는 전원의 전압레벨을 변화시키는 DCDC 컨버터와 상기 전원을 상기 오디오 앰프의 각 구성요소에 필요한 전압으로 변환시킬 수 있는 변압회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 기준신호는 상기 DCDC 컨버터의 입력단으로 인가되는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  7. 제1항, 3항, 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력부는 상기 오디오 신호를 조정되는 게인(Gain) 비율에 따라 증폭하는 게인 조정단(Gain Adjust)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  8. 제1항, 3항, 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증폭부는 게이트 드라이버와 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  9. 제8항에 있어서,
    MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 회로는 하프 브리지(half bridge) 방식의 D급 드라이빙 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는 MOSFET을 구동할 수 있도록 펄스 폭 변조(PWM)신호의 기준 전압를 쉬프트시키는 레벨 쉬프터와 두 개의 파워 MOSFET이 동시에 턴온되는 것을 방지하기 위한 데드타임 생성회로 및 플로팅 전원 역할을 하는 부트스트랩 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
  11. 제1항, 3항, 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력부는 저역 통과 필터(Low Pass Filter) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프.
KR1020090053810A 2009-06-17 2009-06-17 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프 KR100945683B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090053810A KR100945683B1 (ko) 2009-06-17 2009-06-17 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프
US13/129,536 US20120106760A1 (en) 2009-06-17 2010-03-22 Audio amp with spurious wave noise reduction circuit
PCT/KR2010/001741 WO2010147292A1 (ko) 2009-06-17 2010-03-22 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090053810A KR100945683B1 (ko) 2009-06-17 2009-06-17 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100945683B1 true KR100945683B1 (ko) 2010-03-05

Family

ID=42182979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090053810A KR100945683B1 (ko) 2009-06-17 2009-06-17 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120106760A1 (ko)
KR (1) KR100945683B1 (ko)
WO (1) WO2010147292A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8680895B2 (en) * 2010-10-08 2014-03-25 Texas Instruments Incorporated Controlling power chain with same controller in either of two different applications

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060105439A1 (en) 2002-09-23 2006-05-18 Nakas James P Bioconversion of xylan and levulinic acid to biodegradable thermoplastics
KR100618408B1 (ko) 2005-05-17 2006-08-31 (주)펄서스 테크놀러지 디지털 앰프용 펄스 폭 변조기, 디지털 앰프의 팝 노이즈감소 방법 및 디지털 앰프
US20060197570A1 (en) 2005-02-24 2006-09-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Pulse-width modulation circuits of self-oscillation type and pulse-width modulation methods
US20070210861A1 (en) 2006-03-07 2007-09-13 Monolithic Power Systems, Inc. Class D audio amplifier with PWM and feedback

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100828138B1 (ko) * 2001-02-19 2008-05-08 소니 가부시끼 가이샤 스위칭 전력증폭기 및 스위칭 전력증폭기의 스위칭제어방법
US7126416B2 (en) * 2004-11-17 2006-10-24 Princeton Technology Corporation Pulse amplitude modulation (PAM) method and circuit for improving the performance of a D-class audio amplifier
KR100839487B1 (ko) * 2006-10-16 2008-06-19 삼성전자주식회사 팝업 노이즈 방지 회로, 이를 포함하는 디지털 앰프 및디지털 앰프의 팝업 노이즈 방지 방법
JP5095312B2 (ja) * 2007-08-31 2012-12-12 ラピスセミコンダクタ株式会社 Ｄ級増幅回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060105439A1 (en) 2002-09-23 2006-05-18 Nakas James P Bioconversion of xylan and levulinic acid to biodegradable thermoplastics
US20060197570A1 (en) 2005-02-24 2006-09-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Pulse-width modulation circuits of self-oscillation type and pulse-width modulation methods
KR100618408B1 (ko) 2005-05-17 2006-08-31 (주)펄서스 테크놀러지 디지털 앰프용 펄스 폭 변조기, 디지털 앰프의 팝 노이즈감소 방법 및 디지털 앰프
US20070210861A1 (en) 2006-03-07 2007-09-13 Monolithic Power Systems, Inc. Class D audio amplifier with PWM and feedback

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010147292A1 (ko) 2010-12-23
US20120106760A1 (en) 2012-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7446603B2 (en) Differential input Class D amplifier
JP3129456U (ja) 自励発振を行う能力を有する音声増幅器
US20020190789A1 (en) Switching amplifier and signal amplifying method
CN211405976U (zh) 音频放大器和集成电路
CN111819789B (zh) 开环脉冲宽度调制驱动器的双自举电路
KR100972155B1 (ko) 2중 부궤환 ｄ급 증폭기
KR100945683B1 (ko) 불요파 노이즈 감소회로를 구비한 오디오 앰프
JP4710878B2 (ja) Ｄ級アンプ装置
US7492218B2 (en) Digital amplifier apparatus and method of resetting a digital amplifier apparatus
JP4710879B2 (ja) デジタルアンプ装置
EP2458732B1 (en) Amplifier and amplifier control method
US8135145B2 (en) Multi-level output signal converter
US20190166566A1 (en) Amplifier circuit having controllable output stage
JP3896894B2 (ja) 電力増幅装置
JP2005109590A (ja) スイッチング増幅回路及びオーディオ機器用ｄ級増幅装置
CN113258908A (zh) 用于开环脉宽调制驱动器的双自举
US11190168B2 (en) Dual bootstrapping for an open-loop pulse width modulation driver
US7161519B2 (en) PWM modulation circuit and class D amplifier using such PWM modulation circuit
US20230253927A1 (en) Electronic device and electroacoustic conversion apparatus
US9203359B2 (en) Amplifier and audio device provided with amplifier
US20200395903A1 (en) Power amplifier and demodulator
JP5419792B2 (ja) 高周波増幅装置
JP2010041680A (ja) Ｄ級増幅装置
JP4532456B2 (ja) Ｄ級増幅装置
JPS594210A (ja) Ｓｓｂ用高効率直線増幅器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130226

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140225

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160826

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee