TW563292B - DC offset calibration for a digital switching amplifier - Google Patents
DC offset calibration for a digital switching amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- TW563292B TW563292B TW089115266A TW89115266A TW563292B TW 563292 B TW563292 B TW 563292B TW 089115266 A TW089115266 A TW 089115266A TW 89115266 A TW89115266 A TW 89115266A TW 563292 B TW563292 B TW 563292B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- digital
- offset
- data
- voltage
- switching amplifier
- Prior art date
Links
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
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06J—HYBRID COMPUTING ARRANGEMENTS
- G06J1/00—Hybrid computing arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
-
- 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
- H03F3/2171—Class D power amplifiers; Switching amplifiers with field-effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
- H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
- H03H11/1217—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers
- H03H11/1252—Two integrator-loop-filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
563292 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ----- B7 ___ 五、發明說明(1 ) 發明背景 本發明與數位式開關放大器的操作有關。更明確地說 ,本發明提供一種方法及裝置,用以校準數位式開關放大 器,以降低它的直流偏移電壓。 圖1是數位式開關放大器1 〇 0的簡單槪圖,用來說 明本發明所針對之直流偏移電壓的問題。基於說明的目的 ,放大器1 00是在聲頻範圍(即1 OHZ到2 OkHz )操作。不過,須瞭解,本文所描述的問題及解決方法, 可應用到各種放大器結構及工作頻率範圍。 當放大器1 0 0接收到輸入的聲頻信號,並被雜訊-整形超取樣回授環路將其轉換成1位元的信號,環路中包 括環路濾波器1 0 2、比較器1 0 4、先開後合產生器 1 0 6、功率級驅動器1 0 8、及功率級1 1 0。爲本例 之目的,環路濾波器1 0 2是使用複數個運算放大器以差 分方式架構而成。1 -位元信號驅動功率級1 1 0,它依 次驅動由電感器1 1 2及電容器1 1 4構成的低通濾波器 ,它將信號復原成聲頻信號用以驅動喇叭1 1 6。 放大器1 0 0中任何固有的D C偏移都會被功率級 1 1 0中的增益放大,並出現於喇叭1 1 6。因此存在數 個問題。第一,D C偏移電壓跨於阻抗較低之典型喇叭上 時,致使D C電流流過喇叭,造成喇叭損壞。第二,此種 D C偏移電壓可能會造成電源泵升的問題,它將電源電壓 推升到某一位準,可能會導致使喇叭及放大器損壞。 結構如圖1之放大器中的D C偏移主要來源有二:環 -----;---I,---------r---訂---------線 7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563292 A7 B7 五、發明說明(2 ) 路濾波器1 0 2之運算放大器中的偏移,以及電阻器的失 配。消除運算放大器中的偏移,可以使用諸如斬波器穩定 技術或相關的雙取樣技術來達成。不過,這些技術並不能 解決電阻器失配所造成的偏移,此方法需要特殊的處理技 術,且異常昂貴。 現將參考圖2的槪圖來描述降低放大器1 〇 〇中D C 偏移電壓的方法之一。此技術所利用的事實是在數位式開 關放大器中,所有不同的偏移電壓源可被單一輸入的D C 偏移電壓模型化,它們的相消,可有效地消除每一個不同 來源的偏移。按照圖2所示的技術,放大器1 0 Q使用一 個電位計2 0 2來產生D C電壓,它可消除放大器的輸出 偏移電壓。此外,使用一去耦電容器2 0 4將此節點上的 高頻雜訊去耦。但此項技術具有嚴重的缺點。 易言之,放大器1 0 0是積體電路,組件(2 0 2及 2 0 4 )需要在積體電路放大器的外部。此外,由於輸出 功率位準的變動、溫度及其它環境條件改變等造成D C偏 移電壓的任何變動,都需要重新調整電位計2 0 2。在很 多使用這類放大器的場合都不欲見到這兩種情形。 處理D C偏移電壓問題的另一種方法如圖3所示。按 照此種方法,在放大器1 0 0中從輸出到輸入的回授路徑 中配置一主動積分器電路3 0 2。任何的D C偏移電壓被 積分器3 0 2積分,藉以產生一 D C電壓回授到放大器的 輸入級以消除輸入的D C偏移。儘管這是較簡單且較有效 的方法,但在實用上還是有重大的障礙。第一,此項技術 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -5- . ^----^裝-----r---訂---------線 (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) 563292 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(3 ) 不能消除構成積分器3 0 2之運算放大器3 0 4所產生的 任何偏移。因此,與運算放大器3 0 4相關的任何D C偏 移最後還是會顯現在放大器1 0 0的輸出中。 第二,對特定的實施而言,可能需要非常大的組件來 實施積分器3 0 2。例如,在聲頻的應用中,通過積分器 3 0 2之回授路徑的傳遞函數的轉角頻率必需非常低,例 如低於1 Ο Η z ,以避免對聲頻信號有明顯的影響。如此 低的轉角頻率需要非常大的電阻器及電容器,要與放大器 1 0 0積體在一起不太可能。因此,如前所述,典型上需 要使用外部電路,這不是吾人想要的解決方案。 因此,吾人需要更有效的技術來處理數位式開關放大 器中的D C偏移電壓。 發明槪述 按照本發明,提供一種用於數位式開關放大器的D C 偏移電壓校準技術,它參考放大器的輸出功率位準產生一 D C電壓,並將D C電壓注入放大器的輸入,藉以消除放 大器至少部分的D C偏移電壓。在校準模式中,將放大器 的D C偏移電壓數位化,且爲若干不同的輸出功率位準儲 存這些偏移資料。操作時,使用有關於放大器之輸出功率 位準的資訊來擷取所儲存之用以指示輸出功率位準的資訊 ,以及一數位到類比轉換器產生適當的電壓注入放大器的 輸入。 按照本發明的特定實施例,使用數位式開關放大器中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -6- -----:---7-------l·---訂---------線#- (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 563292 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(4 ) 的一部分來將放大器的偏移電壓放大。易言之,由於這類 放大器的D C偏移電壓範圍典型上非常小(例如5 0毫伏 ),然而將偏移電壓數位化所需的解析度非常高(例如小 於5 0微伏),因此,在校準處理期間,放大器的環路濃 波器要將D C偏移電壓放大,以便獲得所要的解析度。 因此,本發明提供一種用於數位式開關放大器的偏移 電壓校準電路。校準電路包括一類比到數位轉換器,將至 少一個與數位式開關放大器相關的D C偏移電壓轉換成數 位的偏移資料。一記憶體儲存數位偏移資料。控制電路控 制類比到數位轉換器。一數位到類比轉換器耦合到記憶體 接收數位偏移資料,並產生一偏移補償電壓,用以施加到 數位式開關放大器的輸入埠,藉以消除至少一個D C偏移 電壓中的至少一部分。 按照本發明更特定的實施例,提供一種用於數位式開 關放大器的偏移電壓校準電路。數位式開關放大器包括一 輸出位準控制電路。一類比到數位轉換器,將與數位式開 關放大器相關的複數個D C偏移電壓每一個都轉換成數位 偏移資料。每一個D C偏移電壓對應於由輸出位準控制電 路所控制之數位式開關放大器的某特定輸出位準。一記憶 體,被架構成從輸出位準控制電路接收輸出位準資料儲存 數位偏移資料。控制電路控制類比到數位轉換器及記憶體 儲存數位偏移資料。一數位到類比轉換器耦合到記憶體。 操作時,記憶體反應輸出位準資料傳送部分的數位偏移資 料給數位到類比轉換器。數位到類比轉換器反應部分的數 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----·------------r---訂---------線 ^"丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563292 A7 _______ B7 五、發明說明(5 ) 位偏移資料產生偏移補償電壓,用以施加到數位式開關放 大器的輸入埠,藉以消除至少部分的D C偏移電壓。 本發明也提供用以降低與數位式開關放大器相關之 D C偏移電壓的方法。將D C偏移電壓被轉換成數位偏移 資料,並被儲存到記憶體中。在數位式開關放大器正常操 作期間,數位偏移資料被轉換成偏移補償電壓,接著將其 施加到數位式開關放大器的輸入埠,藉以消除至少部分的 D C偏移電壓。 按照本發明更特定的實施例,本發明也提供用以降低 與數位式開關放大器相關之D C偏移電壓的方法,該數位 式開關放大器在校準模式及操作模式下操作。在校準模式 中,爲數位式開關放大器之複數個輸出位準的每一個,將 對應的D C偏移電壓轉換成對應的數位偏移資料,並爲每 一個輸出位準將數位偏移資料儲存到記憶體中。在操作模 式中,反應指示數位式開關放大器之對應輸出位準的輸出 位準資料,從記憶體中選擇部分的數位偏移資料。將部分 的數位偏移資料轉換成偏移補償電壓。接著,將偏移補償 電壓施加到數位式開關放大器的輸入埠,藉以消除至少部 分的D C偏移電壓。 參考本說明書的其餘部分並配合圖式,將可進一步瞭 解本發明的特性及優點。 圖式簡單說明 圖1是爲說明D C偏移問題之數位式開關放大器的簡 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -8- ·---^---------r---訂---------線 T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563292 A7 ____ B7 五、發明說明(6 ) 單槪圖。 圖2是解決D C偏移問題之習知方法的簡單槪圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3是解決D C偏移問題另一習知方法的簡單槪圖。 圖4是結合本發明之D C偏移校準技術之數位式開關 放大器的簡單槪圖。 圖5是圖4之數位式開關放大器所使用之環路濾波器 較詳細的槪圖。 圖6是按照本發明之特定實施例操作圖4之數位式開 關放大器之時序及控制信號的時序圖。 圖7是圖4之數位式開關放大器所使用之1 〇 -位元 D A C較詳細的槪圖。 元件對照表 10 0 數位式開關放大器 102 環路濾波器 104 比較器 10 6 先開後合產生器 108 功率級驅動器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 110 功率級 112 電感器 114 電容器 116 喇叭 202 電位計 204 去耦電容器 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) 563292 A7 B7 五、發明說明(7 ) 4 〇 0 數 位 式 開 關 放 大 器 4 0 2 時 序 及 控 制 方 Jitfcr 塊 4 0 4 數 位到 類 比 轉 換 器 4 0 6 連 續 趨 進 暫 存 器 4 0 8 記 憶 體 4 1 4 量 控 制 S 1 開 關 S 2 開 關 S 3 開 關 R F 1 電 阻 器 R F 2 電 阻 器 7 〇 0 數 位 到 類 比 轉 換 器 〇 P 1 運 算 放 大 器 〇 P 2 運 算 放大 器 R 電 阻 器 C 電 容 器 7 0 2 轉 換 電 路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明詳細說明 圖4是數位式開關放大器4 0 0的簡單槪圖,里有按 照本發明特定實施例所設計的偏移校準電路。偏移@ _電 路包括時序及控制方塊4 0 2、1 0 -位元單調的數位到 類比轉換器(DAC) 404、連續趨進暫存器(sar )406、以及1 1x10 -位元記憶體408。在放大器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- 563292 A7 B7 五、發明說明(8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的輸入信號及回授路徑中有3個開關S 1 、S 2及S 3。 每當供電給放大器4 0 〇或從睡眠中被喚醒時,即校準放 大器的D C偏移。易言之,複數個輸出位準每一個的偏移 資料被產生及被儲存。 在校準處理期間,開關S 1、S 2及S 3各自將它們 的節點連接到地,藉以切斷放大器的差分輸入,並將放大 器的回授路徑開路。結合環路濾波器4 1 0、比較器 412、DAC 404及SAR406構成一連續趨進 型的類比到數位轉換器(A D C ),它用來將複數個輸出 位準的放大器開環路D C偏移電壓轉換成1 0 -位元的偏 移資料儲存到記憶體4 0 8中。在下文中將更詳細討論產 生這些偏移資料的方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在放大器4 0 0的正常操作期間,開關S 1 、S 2及 S 3重新連接放大器的差分輸入並將回授路徑閉路。記憶 體4 0 8中對應於放大器目前輸出位準(由接收自音量控 制電路4 1 4的輸出位準資料指示)的1 0 -位元偏移資 料的傳送給D A C 4 0 4,它將所接收的偏移資料轉換 成類比的偏移補償電壓。易言之,以代表音量設定的資料 做爲位址,用來存取記憶體4 0 8中適當的偏移資料,接 著再將其轉換成偏移補償電壓。接著,經由電阻器R F 1 及R F 2將偏移補償電壓施加到環路濾波器4 1 0的差分 輸入,藉以消除所有或部分的D C偏移電壓。 按照本文參考圖4詳細描述的特定實施例,記憶體 4 0 8具有1 1個不同的音量設定或輸出位準的數位偏移 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 563292 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(9 ) 資料,因此,對應於不同的輸出標準產生1 1個不同的偏 移補償電壓。不過,須瞭解,本發明並不限於此一實施例 。易言之,按照本發明,具有偏移校準電路的放大器可爲 很多或少數的輸出位準產生偏移補償電壓,例如一個單一 的輸出位準。此外,偏移資料可以儲 參數,例如溫度。 直接將放大器4 0 0的D C偏移 極高解析度的類比到數位轉換電路。 精確度及5 0毫伏的輸入偏移校準範 伏的解析度。此存在設定困難的問題 的特定實施例,在校準模式中,在進 ,D C偏移電壓要先被增益級放大。 按照如圖4所示更特定的實施例 度,在校準模式時,使用放大器4 0 即環路濾波器4 1 0 )來放大D C偏 路濾波器4 1 0的特定實施,其中包 分器級,具有非常高的D C增益。如 校準程序期間,環路濾波器是在開環
的等效輸入D C偏移爲V 第 存各種不同或附加的 電壓數位化需要具有 例如,1 0 -位元的 圍,需要小於5 0微 。因此,按照本發明 行類比到數位轉換前 ,爲降低電 〇部分的回 移電壓。圖 括3個R C 前所述,在 路中操作, 積分器輸出 路的複雜 授環路( 5顯示環 主動式積 D C偏移 且放大器 的電壓爲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Voa(t) = --^-1 ^nCu 第二積分器的輸出電壓爲 Vob{t)=—————t2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -12 - 563292 A7 B7 五、發明說明(10)
Voc(t) 以及,第三積分器的輸出電壓爲· Vos a Vos 6RuCnR21C2i^s2^32 2i?nCni?3iC31 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 從前述可知,在校準過程期間,環路濾波器所提供的 放大,隨著積分時間的增加而增加。按照本文所描述的特 定實施例,大約3 0 · 7微秒的積分時間’可以得到大約 6 2 7 3或7 6 dB的增益。因此,對5 0微伏的偏移而 言,放大後的値爲3 1 3 · 7毫伏,大到足以很容易偵測 及數位化。 現將參考圖6的時序圖描述D C偏移校準法的特定實 施例。對每一個D C偏移電壓而言,即複數個輸出位準設 定的每一個而言,使用連續趨進演算法從最大有效位元( B 9 )開始,到最小有效位元(B 〇 )結束’數位化經由 環路濾波器4 1 0所放大的放大器D C偏移。使用7 5 0 k Η z的時計爲處理產生控制信號。對每一個位元而言’ 使用3 2個時計周期,大約佔用4 2 · 7微秒。因此’數 位化某特定的D C偏移電壓需要大約4 2 7微秒。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現請參閱圖4及6 ,首先被評估(t 0 — t 4 )的是 被數位化之D C偏移的符號位元B 9。在時間t 0到t 1 間,環路濾波器4 1 0中所有3個積分器的輸出被設定到 零,如INT_RESET到高所指示。按照本文所描述的特定實施 例,此需要7個時計周期,或1 〇 · 7微秒。從t 1到t 2 (23個時計周期或30 · 7微秒),輸入的DC偏移 被環路濾波器4 1 0的積分器級以7 6分貝的增益放大。 在圖6中如積分器設立周期(settling period)所示。在 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 563292 A7
五、發明說明(11) (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) t 3,偏移的値被偵測到,如t 2到t 3間的 COMPARSION到咼所示。易言之,如果輸出的;〇 ◦偏移電 壓爲正’則B 9被設定成丨。否則,b 9被設定成〇。每 一個位元値是被BI_SET到高所設定,如t 3到t 4間所示 。B 9的値被用來爲1 〇 -位元DAC選擇電壓參考,將 參考圖7做更詳細描述。 次一個最大有效位元是B 8,對其的評估是從t 4到 t 9。在t 4到t 6之間,積分器的輸出再度被設定成零 ,如INT_RESET到高所示。在t 4到t 5之間,B 8被預設 爲1,如BI_PRESET到高所示。以 10 -位元的DAC 4Q4,此具有將補償電壓Vcp 加到放大器輸入的效果。按照本發明的特定實施例,B 9 =1 ,Vcp = — 5〇mv,以及,B9 = 0 ,Vcp = 5 0 m V。剩下的輸入稱爲d C偏移,因此是V o s — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 V c p。從t 6到t 7 ( 2 3個時計周期或3 0 · 7微秒 ),輸入的D C偏移被環路濾波器4 1 0以7 6 d B的增 益放大(積分器的設立周期)。B 8的値在t 8被偵測, 如t 7到t 8間C〇Μ P A R S I〇N到高所示。易言之 ,如果被放大之輸出D C偏移電壓的極性爲正,Y被設定 成1。如果爲負,Y被設定成0。接著,以値Y及B 9做 爲運算元使用nor-exclusive-or決定B 8的値。接著,B 8的 値被設定,如在t 8到t 9之間BI_SET到高所示。 以設定B 8的方法設定B 7 — B 0連續的每一個位元 ,即,以先前的位元設定,且D C偏移電壓中的一部分被 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 563292 A7 _:_ B7 五、發明說明(12) D A C 4 Ο 4的輸出補償。按照特定實施例,到校準程 序結束時,輸入中所剩下的D C偏移將低於Ο · 1微伏。 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 現將參考圖7說明本發明所使用之1 0 -位元數位到 類比轉換器(D A C ) 7 0 0的特定實施例。如同前文中 參考圖4之DAC 404的描述,DAC 7〇〇被用 來數位化放大器的D C偏移電壓,並產生偏移補償電壓以 消除放大器中所有或某部分的D C偏移電壓。在本實施例 中,爲產生單調的偏移補償電壓,使用分段式的轉換器架 構。DAC 700包括2個運算放大器〇P 1及OP2 ,電阻器R 0 0到R 2 8,以及電容器C 〇 〇。按照特定 實施例,電阻器R00、R0 1及R0 2每一個都是5ΚΩ ,電阻器R0 3 - R2 8每一個都是4 0 kQ,電容器 C00 是 10pF。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如前所述,D A C 7 0 0的最大有效位元(M S B )Β9是用來選擇DAC的參考電壓,即VREFP或 BREFM。易言之,當B9二1時,選擇正參考電壓 VREFP = 3 . 5伏做爲DAC的參考電壓。當B9二 0時,選擇負參考電壓BREFM=1 · 5伏。當DAC 的接地V C Μ被設定爲2 · 5伏時,D A C 7 0 0的全 幅輸出是± 1伏。 D A C 7 0 0的6個最小有效位元(L S B ),即 位元B 5 — B 0被用來控制對應的開關’這些開關架構一 R - 2 R的二進位電阻梯,並藉以將這些位元轉換成類比 電壓。位元B8、B7及B6被轉換電路702從二進位 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563292 A7 B7 五、發明說明(13) 轉換成溫度計碼。轉換的真値表如圖中所示。溫度計碼 B 〇 〇 — B 0 6被用來控制對應的開關,以完成電阻網絡 的架構。因此,可使用這1 0位元的輸入資料(B 9 -B 0 )來選擇參考電壓及架構一電阻網絡,並藉以將這些 輸入資料轉換成類比電壓V D C P及V D C Μ,其中 VD CM是VD C Ρ的反相型式。接著,將此完整的微分 偏移補償電壓回授到放大器的輸入級,以消除它的D C偏 移電壓,如圖4所示。 現請再參閱圖4,D A C 4 0 4所產生的偏移補償 電壓經由電阻器RF 1及RF 2回授到放大器4 0 0的輸 入級,在特定的實施例中,R F 1及R F 2的値分別是輸 入電阻器R1及R2的20倍。以DAC 404之土1伏 的輸出範圍而言,此致使D C偏移校準範圍爲± 5 0微伏的 等效輸入。須瞭解,經由操縱適當的電阻値,可以操縱校 準範圍。例如,減小R F 1及R F 2的値,校準範圍可對 應地增加。此外,由於R F 1 : R 1及R F 2 ·· R 2的比 値,D A C 4 0 4對放大器4 0 0之雜訊的助長也可減 小相同的値。因此,按照所描述的實施例,此比値爲2 0 :1 ,來自偏移校準電路的雜訊在施加到放大器的輸入級 之前,可被衰減2 6分貝。此提供校準電路及(特別是) D A C之設計很大的彈性。 雖然本發明是參考特定的實施例顯示及描述,但熟悉 此方面技術的人士應瞭解,所揭示之實施例的結構及細節 可做改變,不會偏離本發明的精神或範圍。例如,用以描 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -16- -----,—^—^裝-----r—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563292 A7 — —_B7_____ 五、發明說明(Μ) 述本發明的特定實施例是參考聲頻放大器。不過,須瞭解 ,本文所描述的技術一體適用於各種放大器結構,並不偏 定 決 圍 葷 利 專 請 串 附 所 由 圍 範 的 明 發 本 此 因 ο 明 發 本 離。 --------^---------r---訂---------線 ^"1 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -17-
Claims (1)
- 563292 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種用於數位式開關放大器的偏移電壓校準電路 ,包括: 一類比到數位轉換器,用以將與數位式開關放大器相 關的至少一個D C偏移電壓轉換成數位偏移資料; 一記憶體,用以儲存數位偏移資料; 控制電路,用以控制數位到類比轉換器;以及 一數位到類比轉換器,耦合到記憶體,用以接收數位 偏移資料,並產生偏移補償電壓,施加到數位式開關放大 器的輸入埠,藉以消除至少一個D C偏移電壓中的至少一 部分。 2 ·如申請專利範圍第1項的偏移電壓校準電路,其 中的數位式開關放大器包括一頻率選擇網絡及一比較器, 類比到數位轉換器使用頻率選擇網絡、比較器、數位到類 比轉換器以及一連續趨進暫存器,用以產生數位偏移資料 〇 3 ·如申請專利範圍第2項的偏移電壓校準電路,其 中的數位式開關放大器包括至少一個由控制電路控制的開 關,它架構類比到數位轉換器用以產生數位偏移資料。 4 ·如申請專利範圍第2項的偏移電壓校準電路,其 中的類比到數位轉換器包括一連續趨進型的類比到數位轉 換器。 5 .如申請專利範圍第1項的偏移電壓校準電路,其 中,爲數位式開關放大器相關之複數個D C偏移電壓中的 每一個產生數位偏移資料,每一個D C偏移電壓對應於數 -----^---^--------I---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -18- A8B8C8D8 563292 六、申請專利範圍 位式開關放大器之複數個輸出位準其中之一,記憶體被架 構成反應代表其中一個輸出位準的輸出位準資料,將部分 的數位偏移資料傳送給數位到類比轉換器。 6 ·如申請專利範圍第5項的偏移電壓校準電路,其 中的數位式開關放大器包括一輸出位準控制電路,用以控 制數位式開關放大器產生複數個輸出位準的每一個,記憶 體被架構成在操作模式中接收輸出位準控制電路的輸出位 準資料,其中,至少一個D C偏移電壓被降低,以及,控 制電路被架構成在校準模式中控制輸出位準控制電路,其 中,數位偏移資料被產生。 7 .如申請專利範圍第5項的偏移電壓校準電路,其 中的數位到類比轉換器至少具有1 0 -位元的解析度,以 及,記憶體至少具有1 0 -位元的空間用於複數個D C偏 移電壓之每一個的數位偏移資料。 8 · —種用於數位式開關放大器的偏移電壓校準電路 ,數位式開關放大器具有一輸出位準控制電路,偏移電壓 校準電路包括: 一類比到數位轉換器,用以將與數位式開關放大器相 關的複數個D C偏移電壓轉換成數位偏移資料,每一個D C偏移電壓對應於數位式開關放大器由輸出位準控制電路 控制的某特定輸出位準; 一記憶體,用以儲存數位偏移資料,記憶體被架構成 接收輸出位準控制電路的輸出位準資料;以及 控制電路,用以控制數位到類比轉換器及記憶體,以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) II 訂·! -----‘ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丹填寫太 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 -19- 563292 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 儲存數位偏移資料; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中,記憶體反應輸出位準資料,將部分的數位偏移 資料傳送給數位到類比轉換器,且數位到類比轉換器反應 部分的數位偏移資料產生偏移補償電壓,用以施加到數位 式開關放大器的輸入埠,藉以消除至少部分的D C偏移電 壓。 9 · 一種數位式開關放大器,包括: 一輸出位準控制電路; 一頻率選擇網絡,在回授環路中; 一比較器,在回授環路中; 一類比到數位轉換器,用以將複數個D C偏移電壓的 每一個轉換成數位偏移資料,D C偏移電壓中的每一個對 應於數位式開關放大器由輸出位準控制電路控制的某特定 輸出位準,類比到數位轉換器包括一連續趨進暫存器; 一記憶體,用以儲存數位偏移資料,記憶體被架構成 接收輸出位準控制電路的輸出位準資料; 控制電路,用以控制類比到數位轉換器及記憶體,以 有效儲存數位偏移資料;以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一數位到類比轉換器,耦合到記憶體; 其中,記憶體反應輸出位準資料,將部分的數位資料 傳送給數位到類比轉換器,且數位到類比轉換器反應部分 的數位資料產生偏移補償電壓,用以施加到數位式開關放 大器的輸入埠,藉以降低D C偏移電壓,且其中的類比到 數位轉換器使用頻率選擇網絡、比較器、數位到類比轉換 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A8B8C8D8 563292 六、申請專利範圍 益及連I賈趨進暫存器產生數位偏移資料。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 0 · —種降低與數位式開關放大器相關之D C偏移 電壓的方法,包括: 將D C偏移電壓轉換成數位偏移資料; 將數位偏移資料儲存到記憶體中; 在數位式開關放大器的正常操作期間,將數位偏移資 料轉換成偏移補償電壓;以及 將偏移補償電壓施加到數位式開關放大器的輸入埠’ 藉以消除至少部分的D C偏移電壓。 1 1 · 一種降低與數位式開關放大器相關之D C偏移 電壓的方法,包括: 在校準模式中: 爲數位式開關放大器之複數個輸出位準的每一個,將 對應的D C偏移電壓轉換成對應的數位偏移資料;以及 爲每一個輸出位準將數位偏移資料儲存到記憶體中; 在操作模式中: 反應指示數位式開關放大器之對應輸出位準的輸出位 準資料,從記憶體中選擇部分的數位偏移資料; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將部分的數位偏移資料轉換成偏移補償電壓;以及 將偏移補償電壓施加到數位式開關放大器的輸入埠, 藉以消除至少對應於對應之輸出位準的部分D C偏移電壓 〇 1 2 .如申請專利範圍第1 1項的方法,其中的每一 個D C偏移電壓被連續趨進演算法轉換成數位資料。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 563292 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 3 .如申請專利範圍第1 2項的方法,其中的每一 個D C偏移電壓以1 〇位元的解析度數位化,每一個D C 偏移電壓之1 0個位元的每一個都是獨立產生的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14641699P | 1999-07-29 | 1999-07-29 | |
US09/624,503 US6316992B1 (en) | 1999-07-29 | 2000-07-24 | DC offset calibration for a digital switching amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW563292B true TW563292B (en) | 2003-11-21 |
Family
ID=26843874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW089115266A TW563292B (en) | 1999-07-29 | 2000-07-29 | DC offset calibration for a digital switching amplifier |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6316992B1 (zh) |
EP (1) | EP1201023A4 (zh) |
JP (1) | JP2003506940A (zh) |
KR (1) | KR20020085867A (zh) |
CN (1) | CN1376329A (zh) |
AU (1) | AU6236400A (zh) |
CA (1) | CA2380772A1 (zh) |
TW (1) | TW563292B (zh) |
WO (1) | WO2001010012A1 (zh) |
Families Citing this family (63)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6628166B2 (en) * | 2000-03-03 | 2003-09-30 | Tripath Technology, Inc. | RF communication system using an RF digital amplifier |
US6549069B2 (en) * | 2000-03-03 | 2003-04-15 | Tripath Technology, Inc. | Self-timed switching for a digital power amplifier |
JP3576461B2 (ja) * | 2000-05-22 | 2004-10-13 | シャープ株式会社 | ディジタルスイッチング増幅器 |
US6798288B1 (en) * | 2000-09-26 | 2004-09-28 | Tripath Technology, Inc. | Receive band rejection for a digital RF amplifier |
JP2004527179A (ja) * | 2001-04-24 | 2004-09-02 | トリパス テクノロジー インコーポレイテッド | ディジタルスイッチングアンプのための改良されたdcオフセットセルフキャリブレーションシステム |
US6653878B2 (en) * | 2001-09-24 | 2003-11-25 | Microchip Technology Inc. | Low-power output controlled circuit |
US6825712B2 (en) * | 2002-03-29 | 2004-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Filter circuit, front end of communication system including the filter circuit, and communication device including the same |
US6549156B1 (en) * | 2002-04-15 | 2003-04-15 | Semiconductor Components Industries Llc | Method of forming a semiconductor device and structure therefor |
US6831510B2 (en) * | 2003-02-06 | 2004-12-14 | Fujitsu Limited | Continuous low-frequency error cancellation in a high-speed differential amplifier |
EP1602173A1 (en) * | 2003-02-11 | 2005-12-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Self zeroing for critical, continuous-time applications |
US7026866B2 (en) * | 2003-03-28 | 2006-04-11 | Tripath Technology, Inc. | DC offset self-calibration system for a switching amplifier |
US7151403B2 (en) * | 2003-08-11 | 2006-12-19 | Jam Technologies, Inc. | Adaptive self-calibration method and apparatus |
US6903606B1 (en) * | 2003-08-25 | 2005-06-07 | Rf Micro Devices, Inc. | DC offset correction using unused LNA |
US20050110550A1 (en) * | 2003-11-24 | 2005-05-26 | Qian Shi | DC offset cancellation in a direct-conversion receiver |
US20070294326A1 (en) * | 2004-02-27 | 2007-12-20 | Nuri Saryal | Hybrid Computer |
US8024055B1 (en) | 2004-05-15 | 2011-09-20 | Sonos, Inc. | Method and system for controlling amplifiers |
US7378903B2 (en) * | 2004-06-07 | 2008-05-27 | Sonos, Inc. | System and method for minimizing DC offset in outputs of audio power amplifiers |
US6909388B1 (en) | 2004-06-23 | 2005-06-21 | Microchip Technology Incorporated | Fractal sequencing schemes for offset cancellation in sampled data acquisition systems |
TWI261444B (en) * | 2004-10-08 | 2006-09-01 | Mediatek Inc | DC offset calibration apparatus |
US7142047B2 (en) * | 2004-11-29 | 2006-11-28 | Tripath Technology, Inc. | Offset cancellation in a switching amplifier |
US8050418B2 (en) * | 2005-07-07 | 2011-11-01 | Harman International Industries, Incorporated | Update system for an audio amplifier |
TWI309105B (en) * | 2005-08-12 | 2009-04-21 | Anpec Electronics Corp | Amplifier circuit having a compensating amplifier unit for improving loop gain and linearity |
EP2022167B1 (en) * | 2006-05-16 | 2010-12-15 | Freescale Semiconductor, Inc. | Amplifier circuit and integrated circuit therefor |
US7466194B2 (en) * | 2006-05-18 | 2008-12-16 | Cirrus Logic, Inc. | DC offset mitigation in a single-supply amplifier |
US7626439B2 (en) * | 2006-09-28 | 2009-12-01 | Finisar Corporation | Cross-point adjustment circuit |
ATE474388T1 (de) * | 2006-11-03 | 2010-07-15 | Rf Magic Inc | Frequenzübertragung und stapelung von satellitensignalen |
TWI336164B (en) * | 2007-01-03 | 2011-01-11 | Realtek Semiconductor Corp | Dc offset calibration apparatus and method for differential signal |
TWI342109B (en) * | 2007-01-03 | 2011-05-11 | Realtek Semiconductor Corp | Dc offset calibration apparatus and method |
KR20110036371A (ko) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | 삼성전자주식회사 | 오디오 증폭기 |
EP2507908B1 (en) * | 2009-11-30 | 2017-06-28 | St-Ericsson India Pvt. Ltd. | Pop-up noise reduction in a device |
US8138826B1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-03-20 | National Semiconductor Corporation | Apparatus and method for complete elimination of input coupling capacitors in signal amplification |
GB2485620B (en) | 2010-12-16 | 2013-04-17 | Wolfson Microelectronics Plc | DC offset compensation |
US8665018B2 (en) * | 2011-02-01 | 2014-03-04 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Integrated circuit, wireless communication unit and method for a differential interface for an envelope tracking signal |
US8975960B2 (en) | 2011-02-01 | 2015-03-10 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Integrated circuit wireless communication unit and method for providing a power supply |
US9166538B2 (en) | 2011-02-01 | 2015-10-20 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Integrated circuit wireless communication unit and method for providing a power supply |
CN102123116B (zh) * | 2011-03-11 | 2014-08-13 | 京信通信系统(中国)有限公司 | 一种直流偏置校准方法及其装置 |
JP5833370B2 (ja) * | 2011-08-05 | 2015-12-16 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 高周波回路 |
CN102325289B (zh) * | 2011-09-08 | 2014-01-22 | 苏州顺芯半导体有限公司 | 消除音频数模转换电路中存在的偏置电压差异的方法及装置 |
US8760224B2 (en) | 2012-01-20 | 2014-06-24 | Mediatek Inc. | Amplifying circuits and calibration methods therefor |
JP5547217B2 (ja) | 2012-01-25 | 2014-07-09 | 株式会社東芝 | 増幅回路 |
CN104584424A (zh) * | 2012-04-30 | 2015-04-29 | 英迪斯半导体公司 | 用于音频放大器和稳压电源的脉冲发生电路 |
EP2750290A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | ST-Ericsson SA | One-bit digital-to-analog converter offset cancellation |
US9413568B2 (en) | 2013-09-27 | 2016-08-09 | Cavium, Inc. | Method and apparatus for calibrating an input interface |
US9496012B2 (en) | 2013-09-27 | 2016-11-15 | Cavium, Inc. | Method and apparatus for reference voltage calibration in a single-ended receiver |
US9087567B2 (en) * | 2013-09-27 | 2015-07-21 | Cavium, Inc. | Method and apparatus for amplifier offset calibration |
US9244516B2 (en) | 2013-09-30 | 2016-01-26 | Sonos, Inc. | Media playback system using standby mode in a mesh network |
KR20150069936A (ko) | 2013-12-16 | 2015-06-24 | 현대자동차주식회사 | 차동 증폭기의 오프셋 보정장치 및 방법 |
CN103762962B (zh) * | 2014-01-03 | 2016-01-20 | 东南大学 | 一种低失调的预放大锁存比较器 |
US9602062B2 (en) | 2014-06-30 | 2017-03-21 | Qualcomm Incorporated | Audio switching amplifier |
CN104601186B (zh) * | 2014-11-19 | 2017-05-17 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种直流失配消除方法和装置 |
JP6434314B2 (ja) * | 2015-01-06 | 2018-12-05 | 新日本無線株式会社 | D級増幅回路 |
US10110126B2 (en) * | 2015-09-04 | 2018-10-23 | Dailog Semiconductor (UK) Limited | Electromagnetic interference (EMI) for pulse frequency modulation (PFM) mode of a switching regulator |
CN106559043B (zh) * | 2016-11-09 | 2019-10-18 | 东南大学 | 一种采用逐次比较算法校准rssi电路中限幅放大器的直流失调的系统及方法 |
US10236827B2 (en) | 2017-01-20 | 2019-03-19 | Cirrus Logic, Inc. | Offset calibration for amplifier and preceding circuit |
GB2562125B (en) * | 2017-01-20 | 2019-09-18 | Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd | Closed-loop digital compensation scheme |
US10224877B2 (en) * | 2017-01-20 | 2019-03-05 | Cirrus Logic, Inc. | Closed-loop digital compensation scheme |
US10852329B2 (en) * | 2017-10-30 | 2020-12-01 | Microchip Technology Incorporated | High precision current sensing using sense amplifier with digital AZ offset compensation |
JPWO2019131162A1 (ja) * | 2017-12-27 | 2020-12-17 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 増幅器および信号処理回路 |
KR102628656B1 (ko) | 2018-07-04 | 2024-01-24 | 삼성전자주식회사 | 신경 스파이크 검출 장치 |
CN112994624B (zh) * | 2019-12-17 | 2023-10-20 | 博通集成科技(深圳)有限公司 | 音频功率放大器直流偏移的校准 |
US11228289B1 (en) * | 2020-08-24 | 2022-01-18 | Cirrus Logic, Inc. | Amplifiers |
CN111835299A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-10-27 | 成都嘉纳海威科技有限责任公司 | 一种具有可变带宽的可变增益放大器 |
US11489498B1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-11-01 | Cirrus Logic, Inc. | Minimizing total harmonic distortion and power supply induced intermodulation distortion in a single-ended class-d pulse width modulation amplifier |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4495470A (en) | 1983-02-07 | 1985-01-22 | Tektronix, Inc. | Offset balancing method and apparatus for a DC amplifier |
DE4002501A1 (de) | 1990-01-29 | 1991-08-01 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zur umwandlung von digitalen signalen in analoge signale |
JP3425277B2 (ja) | 1995-08-25 | 2003-07-14 | 株式会社東芝 | 無線受信機 |
US5789974A (en) | 1996-07-17 | 1998-08-04 | Analog Devices, Inc. | Calibrating the DC-offset of amplifiers |
US5990734A (en) | 1998-06-19 | 1999-11-23 | Datum Telegraphic Inc. | System and methods for stimulating and training a power amplifier during non-transmission events |
-
2000
- 2000-07-24 US US09/624,503 patent/US6316992B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-25 WO PCT/US2000/020197 patent/WO2001010012A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-07-25 EP EP00948943A patent/EP1201023A4/en not_active Withdrawn
- 2000-07-25 CA CA002380772A patent/CA2380772A1/en not_active Abandoned
- 2000-07-25 AU AU62364/00A patent/AU6236400A/en not_active Abandoned
- 2000-07-25 KR KR1020027001241A patent/KR20020085867A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-07-25 CN CN00813357A patent/CN1376329A/zh active Pending
- 2000-07-25 JP JP2001514530A patent/JP2003506940A/ja active Pending
- 2000-07-29 TW TW089115266A patent/TW563292B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6316992B1 (en) | 2001-11-13 |
AU6236400A (en) | 2001-02-19 |
KR20020085867A (ko) | 2002-11-16 |
JP2003506940A (ja) | 2003-02-18 |
EP1201023A4 (en) | 2005-11-02 |
WO2001010012A1 (en) | 2001-02-08 |
EP1201023A1 (en) | 2002-05-02 |
CA2380772A1 (en) | 2001-02-08 |
CN1376329A (zh) | 2002-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW563292B (en) | DC offset calibration for a digital switching amplifier | |
US8890608B2 (en) | Digital input class-D audio amplifier | |
JP2004527179A (ja) | ディジタルスイッチングアンプのための改良されたdcオフセットセルフキャリブレーションシステム | |
US7868810B2 (en) | Amplifier circuit and A/D converter | |
US7224306B2 (en) | Analog-to-digital converter in which settling time of amplifier circuit is reduced | |
KR20130006424A (ko) | 디바이스 내의 팝업 노이즈 감소 | |
CN110249533B (zh) | 用于霍尔传感器的信号处理装置以及信号处理方法 | |
US5805019A (en) | Voltage gain amplifier for converting a single input to a differential output | |
CN113016138B (zh) | 被斩断三角波pwm量化器和具有可控的模拟增益和可校准影响特性的多个非理想的增益的量化器的pwm调制器 | |
TW522655B (en) | Autotracking feedback circuit and high speed A/D converter using same | |
EP3570436B1 (en) | Mismatch and reference common-mode offset insensitive single-ended switched capacitor gain stage with reduced capacitor mismatch sensitivity | |
TWI641213B (zh) | 放大器與其重置方法 | |
US6804697B2 (en) | Circuit for precise measurement of the average value of the outputs of multiple circuit unit elements | |
US20150194976A1 (en) | Converter with an additional dc offset and method thereof | |
US7456771B2 (en) | Sigma-delta modulator | |
JP5108850B2 (ja) | スイッチトキャパシタ回路 | |
EP3477855B1 (en) | Sensor arrangement | |
KR100340073B1 (ko) | 연속적접근방식아날로그-디지털변환기 | |
US20060125678A1 (en) | Methods and circuits for output of sample-and-hold in pipelined ADC | |
KR101741277B1 (ko) | 증폭기용 회로, 그 회로를 포함하는 증폭기, 그 증폭기를 포함하는 휴대용 오디오 장치 및 증폭 방법 | |
KR102690263B1 (ko) | 초핑 삼각파 pwm 양자화기 및 제어가능한 아날로그 게인을 갖고 그리고 다중-비이상적 게인에 영향을 미치는 특성에 대해 교정 가능한 양자화기를 구비하는 pwm 변조기 | |
JP2006523388A (ja) | サーボシステム、サーボシステムを含む装置、シグマ・デルタ変調器およびシグマ・デルタ変調器を含む集積回路 | |
WO2006039510A2 (en) | Continuous-time digital amplifier | |
JP4036991B2 (ja) | パイプライン型a/dコンバータ | |
US6362758B1 (en) | Combined input circuit for analog to digital conversion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |