TW201336224A - 切換放大器系統與其信號失真的抑制方法 - Google Patents

切換放大器系統與其信號失真的抑制方法 Download PDF

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Li-Te Wu
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217Class D power amplifiers; Switching amplifiers

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  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本發明提供一種切換放大器系統,包括一雜訊整形器、一校正器、以及一脈衝寬度邏輯。雜訊整形器接收一第一信號,並依據一回授信號對第一信號進行雜訊整形以產生劃分為複數個訊框的一第二信號;校正器將複數個校正脈衝分別加到第二信號之訊框以產生一第三信號,並且在訊框中所選出的一目標訊框中被加到第二信號的校正脈衝之極性會相反於在目標訊框中第二信號的一原始波形的極性;脈衝寬度邏輯將第三信號從一脈衝編碼調變(PCM)形式轉換為一脈衝寬度調變(PWM)信號。

Description

切換放大器系統與其信號失真的抑制方法
本發明係關於一種切換放大器系統,特別是用於切換放大器系統的信號失真之抑制。
切換放大器具有比AB類放大器更高的電源轉換效率,因此應用越來越廣泛。然而,切換放大器產生快速切換準位的輸出信號,因而導致嚴重的電磁干擾(EMI)。切換放大器將輸入信號轉換為三元(ternary)的脈衝寬度調變(PWM)信號,來驅動切換放大器的H橋。第1A圖為切換放大器產生三元的PWM信號之示意圖。三元的PWM信號具有+1、0與-1之三種輸出準位。當輸入信號的振幅大於臨界準位時,會產生+1準位之PWM輸出信號,並且脈衝寬度與輸入信號的振幅成正比。當輸入信號的振幅小於臨界準位時,會產生-1準位之PWM輸出信號,並且脈衝寬度與輸入信號的振幅成正比。
當切換放大器將輸入信號轉換為PWM信號時,會產生信號失真以及形狀誤差(shaping error)。第1B圖為PWM信號產生形狀誤差的示意圖。舉例而言,第1B圖的上半部為PWM信號的理想波形。理想波形包括位於第一訊框(frame)的脈衝X1以及位於第二訊框的脈衝X2。脈衝X1的準位為+1,脈衝X2 的準位為-1。如第1B圖的下半部所示,當切換放大器進行PWM信號的轉換時,會產生真實波形而非理想波形。由於真實波形的上升與下降速度是有限的,當PWM信號的數值從0改變為+1時,脈衝X1的真實波形會產生形狀誤差E1;並且當PWM信號的數值從+1改變為0時,脈衝X1的真實波形會產生形狀誤差E2。同樣地,當PWM信號的數值從0改變為-1時,脈衝X2的真實波形會產生形狀誤差E3;並且當PWM信號的數值從-1改變為0時,脈衝X2的真實波形會產生形狀誤差E4。
因此,正的脈衝X1的真實波形區域等於(X1-E1+E2),而負的脈衝X2的真實波形區域等於(X2-E3+E4)。在進行PWM轉換時,總形狀誤差(E2-E1)會被加到PWM輸出信號的正的脈衝X1,總形狀誤差(E4-E3)會被加到PWM輸出信號的負的脈衝X2。因此,PWM輸出信號上的信號失真係依據輸入信號的準位是正的或負的所產生。第1C圖為PWM輸出信號之轉換曲線的示意圖。點線表示輸入信號與理想的PWM輸出信號之間的轉換曲線。實線表示輸入信號與真實的PWM輸出信號之間的轉換曲線。點線與實線之間的差異反映了輸入信號的極性所造成的信號失真。PWN轉換過程中所產生的交越信號失真(cross-over signal distortion)會降低切換放大器的效能。因此,需要一種避免PWN轉換產生信號失真之情況的方法,以改善切換放大器之效能。
第2圖為封閉迴路型的切換放大器20的方塊圖。切換放大器20包括一數位信號處理器21、一雜訊整形器22、一脈衝寬度邏輯23、包括功率切換器的一H橋24、以及一類比至數 位轉換器(ADC)26。數位信號處理器21處理輸入信號S21以產生信號S22。雜訊整形器22依據回授信號(feedback signal)S26對信號S22進行雜訊整形以產生信號S23。脈衝寬度邏輯電路23將信號S23從脈衝碼調變(PCM)格式轉換為PWM格式以產生信號S24。H橋24放大信號S24以產生信號S25用以驅動揚聲器25。上述之交越信號失真係由H橋24之功率放大器所產生。為了抑制信號失真,ADC 26會取樣H橋24之功率放大器所輸出的信號S25以產生信號S26,並且信號S26更回授至雜訊整形器22作為回授輸入。因此,切換放大器系統20形成封閉迴路,並且降低了產生於H橋24之功率放大器的形狀誤差所導致的信號失真。然而,ADC 26佔用了廣大的晶片面積,並且具有複雜的電路結構。第2圖所示之切換放大器20之系統的硬體成本因而增加了,使得此切換放大器系統很少被實現。
本發明提供一種切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中切換放大器系統接收一輸入信號並且產生一原始切換輸出信號,上述抑制方法包括:藉由一反極性校正脈衝波形調變該輸入信號以產生一已校正波形,以便用以產生一已調變輸出;以及回授調變輸出至切換放大器系統,整形包括反極性校正脈衝波形與原始切換輸出信號的一第一校正信號所導致的一誤差。
本發明提供一種切換放大器系統,包括一雜訊整形器、一校正器、以及一脈衝寬度邏輯。雜訊整形器接收一第 一信號,依據一回授信號對第一信號進行雜訊整形以產生劃分為複數個訊框的一第二信號;校正器將複數個校正脈衝分別加到第二信號之訊框以產生一第三信號,並且在訊框中所選出的目標訊框中被加到第二信號的校正脈衝之極性相反於在目標訊框中第二信號的一原始波形的極性;脈衝寬度邏輯將第三信號從一脈衝編碼調變(PCM)格式轉換為一脈衝寬度調變(PWM)信號。
本發明提供一種切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中切換放大器系統包括一校正器以及一脈衝寬度邏輯電路,方法包括:接收被校正器劃分為複數個訊框的一第一信號;藉由校正器將複數個校正脈衝分別加到第一信號之訊框以產生一第二信號,並且在訊框中所選出的目標訊框中被加到第一信號的校正脈衝之極性相反於在目標訊框中第一信號的一原始波形的極性;以及藉由脈衝寬度邏輯將第三信號從一脈衝編碼調變(PCM)格式轉換為一脈衝寬度調變(PWM)信號。
本發明提供一種切換放大器系統,包括一數位信號處理器、一雜訊整形器、一校正器、一脈衝寬度邏輯、以及一H橋。數位信號處理器處理一輸入信號以產生一第一信號;雜訊整形器依據一回授信號對第一信號進行雜訊整形以產生劃分為複數個訊框的一第二信號;校正器將複數個校正脈衝分別加到第二信號之訊框以產生一第三信號,其中在該等訊框中所選出的一目標訊框中被加到第二信號的校正脈衝之極性相反於在目標訊框中第二信號的一原始波形的極性;脈衝寬度邏輯電路將第三信號從一脈衝編碼調變(PCM)格式轉換為一脈衝 寬度調變(PWM)信號;H橋耦接至一揚聲器,用以放大PWM信號以得到一驅動信號,並且依據驅動信號驅動揚聲器。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖示進行詳細說明。
20、30、50、80、90‧‧‧切換放大器系統
21、31、51、91‧‧‧數位信號處理器
22、32、52、92‧‧‧雜訊整形器
23、33、53、93‧‧‧脈衝寬度邏輯電路
24、34、54、94‧‧‧H橋
25、35、55、95‧‧‧揚聲器
26‧‧‧類比至數位轉換器
36、38、57、61、96、99‧‧‧加總電路
37、58、97‧‧‧量化器
39、60、100‧‧‧誤差過濾器
56‧‧‧PWM至PCM轉換器
59、98‧‧‧校正器
C‧‧‧校正誤差
D‧‧‧失真
E‧‧‧量化雜訊
H‧‧‧轉換函數
S37‧‧‧量化誤差信號
S38‧‧‧已過濾量化誤差信號
S53‧‧‧原始信號
S56‧‧‧回授信號
S58‧‧‧已校正信號
S59‧‧‧誤差信號
S60‧‧‧已過濾誤差信號
S24~S26、S31~S36、S51~S55、S57、S91~S99‧‧‧信號
第1A圖為切換放大器產生三元的PWM信號之示意圖;第1B圖為PWM信號產生形狀誤差的示意圖;第1C圖為PWM輸出信號之轉換曲線的示意圖;第2圖為封閉迴路型之切換放大器的方塊圖;第3A圖為開放迴路之切換放大器的方塊圖;第3B圖是第3A圖所示之雜訊整形器的細部方塊圖;第4圖為本發明所揭露之增加雙極性脈衝之示意圖;第5A圖為本發明所揭露之切換放大器系統之方塊圖;第5B圖是第5A圖所示之雜訊整形器的細部方塊圖;第6A圖是第5A圖中的切換放大器之校正器所增加的校正脈衝之示意圖;第6B圖為分別具有負波形與正波形的兩個訊框之示意圖;第6C圖為具有零波形之訊框的示意圖;第7圖為本發明所揭露之增加校正脈衝的示意圖;第8圖為本發明所揭露之誤差過濾器之轉換函數的計算 示意圖;第9A圖為本發明所揭露之切換放大器系統之另一實施例的方塊圖;第9B圖為第9A圖中的雜訊整形器之細部方塊圖;第10A圖是第3A圖中的切換放大器系統所輸出的信號之功率頻譜;第10B圖是第4圖中的切換放大器系統之輸出信號的功率頻譜;第10C圖是第5A圖中的切換放大器系統之輸出信號的功率頻譜。
本說明書之實施例的製作與使用方式之細節描述如下。然而要特別留意的是,本說明書提供許多可應用的發明概念,能廣泛實施於特定內容。用以討論的特定實施例僅說明本說明書的實施例的特定製作與實施方式,並未侷限本發明的範圍。
第3A圖為開放迴路型的切換放大器的方塊圖。開放迴路型之切換放大器系統30包括一數位信號處理器31、一雜訊整形器32、一脈衝寬度邏輯電路33、以及一包括功率切換器的H橋34。數位信號處理器31處理輸入信號S31以產生信號S32。雜訊整形器32對信號S32進行雜訊整形以產生信號S33。脈衝寬度邏輯電路33將信號S33從PCM格式轉換為PWM格式以產生信號S34。H橋34放大信號S34以產生驅動揚聲器35。
第3B圖是第3A圖所示之雜訊整形器32的細部方塊圖。在一實施例中,雜訊整形器32包括兩個加總電路36與38、一量化器37、以及一誤差過濾器39。加總電路36將誤差過濾器39所產生的已過濾量化誤差信號S38與信號S32相加以得到信號S36。然後量化器37將信號S36減少一個字元長度從24位元到6~8位元以產生信號S33。加總電路38自信號S33減去信號S36以得到量化誤差信號S37。然後誤差過濾器39過濾量化誤差信號S37以得到傳送至加總電路36的已過濾量化誤差信號S38。由於量化誤差信號S37是隨機分配的,因此誤差整形器32會整形量化誤差,並且將量化雜訊的能量從低頻帶移至高頻帶。
然而,第3A圖所示的切換放大器系統30並未解決上述第1B、1C圖中H橋34的功率切換器所導致的交越信號失真。因此本發明提供切換放大器系統的另一實施例。在進行PWM轉換之前,切換放大器系統會將原始信號劃分為複數個訊框,並且分別加上一雙極性(bi-state)脈衝至原始信號的每一個訊框以得到已校正信號。第4圖為本發明所揭露之增加雙極性脈衝之示意圖。假設原始信號具有五個訊框。第一與第二訊框之中的波形具有正極性,而第四與第五訊框之中的波形具有負極性。雙極性脈衝43’包括一正極性的脈衝與一負極性的脈衝,並且被加到原始信號的五個訊框之每一者的波形41~45以得到已校正信號之波形41’~45’。當切換放大器系統將已校正信號轉換為PWM信號時,由於已校正信號的每一個訊框之波形都具有正極性與負極性,PWM信號在已校正信號的每一個訊框之中所造成的形狀誤差是固定的並且等於 (-E1+E2-E3+E4)。因此,減輕了H橋的功率切換器所導致的交越信號失真。
然而,第4圖所示之實施例仍具有高雜訊底(noise floor)與高諧波失真(harmonic distortion)之缺點。因此本發明提供一種新的封閉迴路型之切換放大器系統,用以消除交越信號失真,並且降低輸出信號的雜訊底與協波失真。第5A圖為本發明所揭露之切換放大器系統50之方塊圖。切換放大器系統50包括一數位信號處理器51、一雜訊整形器52、一校正器(corrector)59、一脈衝寬度邏輯53、一H橋54以及一PWM至PCM轉換器56。數位信號處理器51處理輸入信號S51以產生信號S52。雜訊整形器52依據回授回授信號S56對信號S52進行雜訊整形以產生信號S53。校正器59將信號S53劃分為複數個訊框,並且將複數個校正脈衝分別加到信號S53的每一個訊框以產生已校正信號S58。然後脈衝寬度邏輯電路53將已校正信號S58從PCM格式轉換為PWM格式以產生信號S54。H橋放大信號S54以產生用以驅動揚聲器55的信號S55。PWM至PCM轉換器56將脈衝寬度邏輯電路53所產生的信號S54從PWM格式轉換回PCM格式,以產生回授信號S56
第5B圖是第5A圖所示之雜訊整形器52的細部方塊圖。在一實施例中,雜訊整形器52包括兩個加總電路57與61、一量化器58、以及一誤差過濾器60。加總電路57將誤差過濾器60所產生的已過濾誤差信號S60與信號S52相加以得到信號S57。然後量化器58將信號S57減少一個字元長度從24位元到6~8位元以產生信號S53。加總電路61自回授信號S56減去信號S57以 得到誤差信號S59。然後誤差過濾器60過濾誤差信號S59以得到傳送至加總電路57的已過濾誤差信號S60
為了避免交越信號失真的情況,在脈衝寬度邏輯電路53進行PWM轉換之前,切換放大器50的校正器59將信號S53劃分為複數個訊框,並且將複數個校正脈衝分別加到信號S53的每一個訊框以產生已校正信號S58。第6A圖是第5A圖中的切換放大器50之校正器59所增加的校正脈衝之示意圖。假設原始信號S53具有兩個訊框。第一訊框中的波形X1具有正極性,並且第二訊框中的波形X2具有負極性。波形X1包括形狀誤差E1與E2,波形X2具有形狀誤差E3與E4。在一實施例中,當校正器59處理信號S53的一目標訊框時,校正器59會產生與目標訊框中的原始波形具有相反極性的校正脈衝。舉例而言,由於波形X1具有正極性,校正器59會產生具有負極性的校正脈衝CN並且加到波形X1。由於波形X2具有負極性,校正器59產生具有負極性的校正脈衝CP並且加到波形X2。因此,第一訊框中已校正信號S58的區域等於(X1-CN-E1+E2-E3+E4),並且第一訊框中的已校正信號S58之總形狀誤差等於(-E1+E2-E3+E4)。第二訊框中的已校正信號S58的區域等於(X2+CP-E1+E2-E3+E4),並且第一訊框中的已校正信號S58之總形狀誤差等於(-E1+E2-E3+E4)。因此,已校正信號S58之每一個訊框中的波形之形狀誤差會保持固定,交越信號失真因而被消除。
第6B圖為分別具有負極性的波形X3與正極性的波形X4的兩個訊框之示意圖。正極性的校正脈衝CP被加到負極性的波形X3,並且負極性的校正脈衝CN被加到正波形X4。負 極性的波形X3與正極性的波形X4都具有相等於(-E1+E2-E3+E4)的總形狀誤差。第6C圖為具有零波形之訊框的示意圖。因此,校正器59把負極性的的校正脈衝CN與正極性的校正脈衝CP加到零波形。零波形具有相等於(-E1+E2-E3+E4)的總形狀誤差。
第7圖為本發明所揭露之增加校正脈衝的示意圖。假設原始信號S53具有五個訊框。第一訊框與第二訊框中的波形具有正極性,第四訊框與第五訊框中的波形具有負極性。因此,校正器59將負極性的校正脈衝加到原始信號S53之波形71與72以得到已校正信號S58之波形71’與72’,並且將正極性的校正脈衝加到原始信號S53之波形74與75以得到已校正信號S58之波形74’與75’,並且將雙極性的校正脈衝加到原始信號S53之零波形73以得到已校正信號S58之波形73’。當切換放大器系統50將已校正信號轉換為PWM的信號S54時,PWM轉換對已校正信號S58之每一個訊框所造成的形狀誤差都是固定的而等於(-E1+E2-E3+E4)。因此,H橋54之功率切換器所導致的交越信號失真被消除了。
當校正器59增加校正脈衝至信號S53時,已校正信號S58的區域會因校正脈衝而改變。脈衝寬度邏輯電路53所輸出的信號S54因而回授到雜訊整形器52。第8圖為本發明所揭露之誤差過濾器60之轉換函數的計算示意圖。假設量化器58將量化雜訊E加到信號S57以得到已校正信號S58,校正器59將校正誤差C加到已校正信號S58以得到信號S53,脈衝寬度邏輯電路53將信號失真D加到信號S53以得到信號S54,並且誤差過濾器之轉換函 數為H。
因此,脈衝寬度邏輯電路53是依據下列方程式輸出信號S54:S54=S57+E+C+D; (1)
加總電路61是依據下列方程式輸出誤差信號S59:S59=S56-S57; (2)
加總電路57是依據下列方程式輸出信號S57:S57=S60+S52; (3)
誤差過濾器60是依據下列方程式輸出已過濾誤差信號S60:S60=H×S59; (4)
以方程式(3)結合方程式(2)與方程式(4)時,就能得到下列方程式:S57=S60+S52=H×S59+S52=H×(S56-S57)+S52;→S57=(S52+H×S56)/(1+H)=(S52+H×S54)/(1+H); (5)
以方程式(1)結合方程式(5)時,就能得到下列方程式:S54=S57+E+C+D=(S52+H×S54)/(1+H)+E+C+D;→S54=S52+(1+H)×(E+C+D); (6)
假設脈衝寬度邏輯電路所輸出的信號為Y,則依據下列方程式決定量化器58、校正器59、以及脈衝寬度邏輯電路53的轉換函數:
第9A圖為本發明所揭露之切換放大器系統90之另一實施例的方塊圖。切換放大器系統90之操作與第5A圖之切換 放大器系統幾乎相同,除了傳送至雜訊整形器92的回授信號是校正器98所輸出的信號S97。第9B圖為第9A圖中的雜訊整形器90之細部方塊圖。雜訊整形器92之操作類似於第5B圖中的雜訊整形器52,除了雜訊整形器92的加總電路99接收校正器98的信號S97作為輸入。
第10A圖是第3A圖中的切換放大器系統30所輸出的信號S25之功率頻譜。輸入信號之頻率為1150Hz而振幅為-24dBFS。諧波峰值功率大約為-65dBFS(在2300Hz)。由於形狀誤差相互調變(inter-modulate)伴隨量化誤差造成非線性失真,使得在整個內頻帶(20~20kHz)具有高的雜訊底。第10B圖是第4圖中的切換放大器系統之輸出信號的功率頻譜。諧波峰值功率被降低到-96dBFS(在2300Hz)。雜訊底也被降低到25dB。第10C圖是第5A圖中的切換放大器系統50之輸出信號的功率頻譜。諧波峰值功率被降低到-128dBFS(在2300Hz)。雜訊底(noise floor)也被降低到20dB。相較於第3A圖與第4圖中的切換放大器系統,切換放大器50具有最好的效能。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已, 當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外,本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外,摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用,並非用來限制本發明之權利範圍。
50‧‧‧切換放大器系統
51‧‧‧數位信號處理器
52‧‧‧雜訊整形器
53‧‧‧脈衝寬度邏輯
54‧‧‧H橋
55‧‧‧揚聲器
56‧‧‧PWM至PCM轉換器
59‧‧‧校正器
S53‧‧‧原始信號
S56‧‧‧回授信號
S58‧‧‧已校正信號
S51~S55‧‧‧信號

Claims (25)

  1. 一種切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該切換放大器系統接收一輸入信號並且產生一原始切換輸出信號,該方法包括:藉由一反極性校正脈衝波形調變該輸入信號以產生一已校正波形,以便用以產生一已調變輸出;以及將該已調變輸出回授至該切換放大器系統,以整形包括該反極性校正脈衝波形與該原始切換輸出信號的一第一校正信號所導致的誤差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該方法更包括:輸出包括該反極性校正脈衝波形之一反相信號與該原始切換輸出信號的一第二校正信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該第一校正信號在一第一時間訊框輸出,該第二校正信號在一第二時間訊框輸出。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該第二時間訊框接續該第一時間訊框。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該第二時間訊框未接續該第一時間訊框。
  6. 一種切換放大器系統,包括:一雜訊整形器,用以接收一第一信號,並依據一回授信號對該第一信號進行雜訊整形,以產生劃分為複數個訊框的一第二信號;一校正器,用以將複數個校正脈衝分別加到該第二信號之 該等訊框以產生一第三信號,其中在該等訊框中所選出的一目標訊框中被加到該第二信號的該校正脈衝之極性會相反於在該目標訊框中該第二信號的一原始波形的極性;以及一脈衝寬度邏輯,用以將該第三信號從一脈衝編碼調變(PCM)格式轉換為一脈衝寬度調變(PWM)信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之切換放大器系統,其中該切換放大器系統更包括:一PWM至PCM轉換器,用以將該PWM信號轉換至具有該PCM格式之一第四信號,並且將該第四信號送回該雜訊整形器以作為該回授信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之切換放大器系統,其中當該目標訊框中的該第二信號的該原始波形具有正極性時,該校正器將具有負極性的該校正脈衝加到該目標訊框中的該第二信號;以及當該目標訊框中的該第二信號的該原始波形具有負極性時,該校正器將具有正極性的該校正脈衝加到該目標訊框中的該第二信號。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之切換放大器系統,其中該雜訊整形器包括:一第一加總電路,用以將一已過濾誤差信號加到該第一信號以產生一第五信號;一量化器,將該第五信號減少一字元長度以得到該第二信號;一第二加總電路,用以自該回授信號減去該第五信號以產生一誤差信號;以及 一誤差過濾器,用以過濾該誤差信號以得到該已過濾誤差信號。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之切換放大器系統,其中該回授信號是該第三信號。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之切換放大器系統,其中該切換放大器系統更包括:一數位信號處理器,用以處理一輸入信號以產生該第一信號。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之切換放大器系統,其中該切換放大器系統更包括:一H橋,耦接至一揚聲器,用以放大該PWM信號以得到一驅動信號,並且依據該驅動信號驅動該揚聲器。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之切換放大器系統,其中該量化器、該校正器、以及該脈衝寬度邏輯電路的轉換函數係決定於下列方程式: 其中Y是該PWM信號,H是該誤差過濾器的轉換函數,E是被該量化器加到該第五信號的量化雜訊,C是被校正器加到該第二信號的校正誤差,D是被該脈衝寬度邏輯電路加到該第三信號的失真。
  14. 一種切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該切換放大器系統包括一校正器以及一脈衝寬度邏輯電路,該抑制方法包括: 接收被校正器劃分為複數個訊框的一第一信號;藉由該校正器將複數個校正脈衝分別加到該第一信號之訊框以產生一第二信號,並且在訊框中所選出的目標訊框中被加到該第一信號的該校正脈衝之極性相反於在該目標訊框中該第一信號的一原始波形的極性;以及藉由該脈衝寬度邏輯電路將該第三信號從一脈衝編碼調變(PCM)格式轉換為一脈衝寬度調變(PWM)信號。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中增加該校正脈衝的步驟包括:當該目標訊框中的該第一信號的該原始波形具有正極性時,藉由該校正器將具有負極性的該校正脈衝加到該目標訊框中的該第一信號;以及當該目標訊框中的該第一信號的該原始波形具有負極性時,藉由該校正器將具有正極性的該校正脈衝加到該目標訊框中的該第一信號。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該切換放大器系統更包括一雜訊整形器,並且該雜訊整形器包括一第一加總電路、一量化器、一第二加總電路、以及一誤差過濾器,並且該抑制方法更包括:藉由該第一加總電路將一已過濾誤差信號加到該第三信號以產生一第五信號;藉由該量化器將該第五信號減少一字元長度以得到該第一信號;藉由該第二加總電路自該回授信號減去該第五信號以產 生一誤差信號;以及藉由該誤差過濾器過濾該誤差信號以得到該已過濾誤差信號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該切換放大器系統更包括一PWM至PCM轉換器,並且該方法更包括:藉由該PWM至PCM轉換器將該PWM信號轉換至具有一PCM格式之一第四信號,以及將該第四信號送回該雜訊整形器以作為該回授信號。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該回授信號是該第二信號。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之切換放大器系統之信號失真的抑制方法,其中該量化器、該校正器、以及該脈衝寬度邏輯電路的一轉換函數係決定於下列方程式: 其中Y是該PWM信號,H是該誤差過濾器的一轉換函數,E是被該量化器加到該第五信號的一量化雜訊,C是被校正器加到該第一信號的一校正誤差,D是被該脈衝寬度邏輯電路加到該第二信號的一失真。
  20. 一種切換放大器系統,包括:一數位信號處理器,處理一輸入信號以產生一第一信號;一雜訊整形器,依據一回授信號對該第一信號進行雜訊整形,以產生劃分為複數個訊框的一第二信號; 一校正器,用以將複數個校正脈衝分別加到該第二信號之訊框以產生一第三信號,其中在該等訊框中所選出的一目標訊框中被加到該第二信號的該校正脈衝之極性相反於在該目標訊框中該第二信號的一原始波形的極性;一脈衝寬度邏輯電路,用以將該第三信號從一脈衝編碼調變(PCM)格式轉換為一脈衝寬度調變(PWM)信號;以及一H橋,耦接至一揚聲器,用以放大該PWM信號以得到一驅動信號,並且依據該驅動信號驅動該揚聲器。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之切換放大器系統,其中該切換放大器系統更包括:一PWM至PCM轉換器,用以將該PWM信號轉換至具有該PCM格式之一第四信號,並且將該第四信號送回該雜訊整形器以作為該回授信號。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之切換放大器系統,其中當該目標訊框中的該第二信號的該原始波形具有正極性時,該校正器將具有負極性的該校正脈衝加到該目標訊框中的該第二信號;以及當該目標訊框中的該第二信號的該原始波形具有負極性時,該校正器將具有正極性的該校正脈衝加到該目標訊框中的該第二信號。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之切換放大器系統,其中該雜訊整形器包括:一第一加總電路,用以將一已過濾誤差信號加到該第一信號以產生一第五信號;一量化器,用以將該第五信號減少一字元長度以得到該第 二信號;一第二加總電路,用以自該回授信號減去該第五信號以產生一誤差信號;以及一誤差過濾器,用以過濾該誤差信號以得到該已過濾誤差信號。
  24. 如申請專利範圍第20項所述之切換放大器系統,其中該回授信號是該第三信號。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之切換放大器系統,其中該量化器、該校正器、以及該脈衝寬度邏輯電路的該轉換函數係決定於下列方程式: 其中Y是該PWM信號,H是該誤差過濾器的一轉換函數,E是被該量化器加到該第五信號的一量化雜訊,C是被校正器加到該第二信號的一校正誤差,D是被該脈衝寬度邏輯電路加到該第三信號的一失真。
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