TWI760158B - 橋式負載d類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法 - Google Patents

橋式負載d類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI760158B
TWI760158B TW110110844A TW110110844A TWI760158B TW I760158 B TWI760158 B TW I760158B TW 110110844 A TW110110844 A TW 110110844A TW 110110844 A TW110110844 A TW 110110844A TW I760158 B TWI760158 B TW I760158B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
path
phase
circuit
pwm
output
Prior art date
Application number
TW110110844A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202239138A (zh
Inventor
劉鶴軒
劉宇華
楊雅玲
Original Assignee
達發科技股份有限公司
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 達發科技股份有限公司 filed Critical 達發科技股份有限公司
Priority to TW110110844A priority Critical patent/TWI760158B/zh
Priority to CN202110424940.3A priority patent/CN115133890A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI760158B publication Critical patent/TWI760158B/zh
Publication of TW202239138A publication Critical patent/TW202239138A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

本發明係為一種橋式負載D類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法。音訊放大電路對第一路徑誤差信號與第二路徑誤差信號進行積分與調變而分別產生第一路徑比較器輸出與第二路徑比較器輸出。音訊放大電路根據第一類比差動輸入與第一路徑回授信號而產生第一路徑誤差信號。音訊放大電路根據第二類比差動輸入與第二路徑回授信號而產生第二路徑誤差信號。音訊放大電路分別根據第一路徑比較器輸出與第二路徑比較器輸出而產生第一路徑回授信號與第二路徑回授信號。此外,音訊放大電路選擇性調整第一路徑比較器輸出與第二路徑比較器輸出的其中一者的相位。

Description

橋式負載D類功率放大器、音訊放大電路與其相關之 控制方法
本發明是有關於一種橋式負載D類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法,且特別是有關於一種可抑制開機爆音與關機爆音的橋式負載D類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法。
具音訊播放功能的行動裝置逐漸普及。D類放大器因具有高效率、省電及體積小等特點,經常用於具音訊播放功能的行動裝置。D類放大器將輸入音訊信號放大後,轉換為具有較大功率之脈波寬度調變(pulse-width modulation,簡稱為PWM)信號。接著,揚聲器將脈波寬度調變信號的電流頻率轉換為聲音後播放。隨著技術的發展,使用者對於揚聲器音質的要求也越來越高。
本發明係有關於一種橋式負載D類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法。藉由相位移位電路的設置,橋式負載D類功率放大器、音訊放大電路可動態地將因正相路徑PWM輸出 (PWM+)、負相路徑PWM輸出(PWM-)之相位不一致所衍生之開機與關機爆音的現象加以抑制。
根據本發明之第一方面,提出一種音訊放大電路。種音訊放大電路包含:調變信號產生電路、第一音訊輸出電路,以及第二音訊輸出電路。調變信號產生電路電連接於第一音訊輸出電路與第二音訊輸出電路。調變信號產生電路對第一路徑誤差信號進行積分與調變後產生第一路徑比較器輸出,以及對第二路徑誤差信號進行積分與調變後產生第二路徑比較器輸出。第一音訊輸出電路包含:第一路徑加法器、第一相位移位電路,以及至少一第一路徑迴路。第一路徑加法器電連接於調變信號產生電路。第一路徑加法器自第一類比差動輸入減去第一路徑回授信號後產生第一路徑誤差信號。第一相位移位電路選擇性調整第一路徑比較器輸出的相位。至少一第一路徑迴路電連接於調變信號產生電路、第一路徑加法器與第一相位移位電路。至少一第一路徑迴路根據第一路徑比較器輸出而產生第一路徑回授信號。第二音訊輸出電路包含:第二路徑加法器、第二相位移位電路,以及至少一第二路徑迴路。第二路徑加法器電連接於調變信號產生電路。第二路徑加法器自第二類比差動輸入減去第二路徑回授信號後產生第二路徑誤差信號。第二相位移位電路選擇性調整第二路徑比較器輸出的相位。至少一第二路徑迴路電連接於調變信號產生電路、第二路徑加法器與第二相位移位電路。至少一第二路徑迴路根據第二路徑比較器輸出而產生第二路徑回授信號。
根據本發明之第二方面,提出一種與應用於音訊放大電路之控制方法。控制方法包含以下步驟。首先,音訊放大電路對第一路徑誤差信號與第二路徑誤差信號進行積分與調變而分別產生第一路徑比較器輸出與第二路徑比較器輸出。其次,音訊放大電路根據第一類比差動輸入與第一路徑回授信號而產生第一路徑誤差信號。接著,音訊放大電路根據第二類比差動輸入與第二路徑回授信號而產生第二路徑誤差信號。其後,音訊放大電路分別根據第一路徑比較器輸出與第二路徑比較器輸出而產生第一路徑回授信號與第二路徑回授信號。此外,音訊放大電路選擇性調整第一路徑比較器輸出與第二路徑比較器輸出的其中一者的相位。
根據本發明之第三方面,提出一種驅動揚聲器的橋式負載D類功率放大器。橋式負載D類功率放大器包含:第一半橋;第二半橋與第一相位移位電路。第一半橋因應一第一脈波寬度調變信號且第二半橋因應第二脈波寬度調變信號而共同驅動揚聲器。第一相位移位電路用以移動第一脈波寬度調變信號的相位。其中,第一脈波寬度調變信號與第二脈波寬度調變信號之間形成的相位誤差與揚聲器的噪聲相關。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式詳細說明如下:
1:音訊播放模組
12:音訊控制電路
14:數位-類比轉換器
Sd:數位音訊信號
Sctl:控制信號
Va+:正相類比差動輸入
Va-:負相類比差動輸入
13:音訊放大電路
L-,L+:電感
PWM+:正相路徑PWM輸出
PWM-:負相路徑PWM輸出
(PWM+)-(PWM-):PWM輸出壓差
15:揚聲器
Ncmp+:正相路徑比較器輸出端點
Ncmp-:負相路徑比較器輸出端點
t1,t2:時點
△t1,△t2:相位誤差
Ton_tr:開機暫態期間
Top:一般播放期間
Toff_tr:關機暫態期間
Pd1,Pd2:PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的大小
131:調變信號產生電路
133:負相音訊輸出電路
133a:負相路徑加法器
133b:負相相位移位電路
133c:負相路徑主迴路
133d:負相路徑從迴路
135:正相音訊輸出電路
135a:正相路徑加法器
135b:正相相位移位電路
135c:正相路徑主迴路
135d:正相路徑從迴路
21:相位移位電路
Cv:可變電容
Gnd:接地電壓
C1,C2,C3,C4,C5:電容
sw1,sw2,sw3,sw4,sw5,SWm+,SWm-,SWa1+,SWa2+,SWa1-,SWa2-:開關
Sf+:正相路徑回授信號
Sf-:負相路徑回授信號
Serr+:正相路徑誤差信號
Serr-:負相路徑誤差信號
Sfm+:正相路徑主回授信號
Sfm-:負相路徑主回授信號
Sfa+:正相路徑從回授信號
Sfa-:負相路徑從回授信號
Rm+:正相路徑主回授電阻
Rm-:負相路徑主回授電阻
Ra+:正相路徑從回授電阻
Ra-:負相路徑從回授電阻
INVm+:正相路徑主驅動器
INVm-:負相路徑主驅動器
INVa+:正相路徑從驅動器
INVa-:負相路徑從驅動器
1311:積分器
1313:比較電路
1313a:載波產生電路
AMP:全差動放大器
OP+:正相路徑比較器
OP-:負相路徑比較器
S201,S203,S207,S207,S209,S211,S213,S215,S209a,S209b,S209c,S209d:步驟
第1圖,其係音訊播放裝置之示意圖。
第2圖,其係揚聲器於開關機期間,因正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位略為領先負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位而衍生爆音現象的波形圖。
第3A圖,其係在切換期間,正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位領先負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位之示意圖。
第3B圖,其係經調整後,使正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位與負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位在切換期間對齊並降低噪聲之示意圖。
第4圖,其係根據本揭露構想實施例之音訊輸出模組的方塊圖。
第5A圖,其係正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位略為領先負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位時,利用本揭露構想實施例之音訊放大電路抑制揚聲器於開關機期間所形成之爆音現象的波形圖。
第5B圖,其係正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位略為落後負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位時,利用本揭露構想實施例之音訊放大電路抑制揚聲器於開關機期間所形成之爆音現象的波形圖。
第6A圖,其係相位移位電路為可變電容之示意圖。
第6B圖,其係相位移位電路包含多個並聯之電容路徑的示意圖。
第7圖,其係根據本揭露構想之音訊放大電路的示意圖。
第8A圖,其係根據本揭露構想實施例之音訊放大電路,於主回授路徑斷開且從回授路徑導通之電路圖。
第8B圖,其係根據本揭露構想實施例之音訊放大電路,於主回授路徑導通且從回授路徑斷開之電路圖。
第9A、9B圖,其係根據本揭露構想之音訊放大電路,因應音訊輸出模組的狀態而動態選擇回授路徑的流程圖。
請參見第1圖,其係音訊播放裝置之示意圖。音訊播放裝置包含音訊播放模組1與音訊輸出模組10。
音訊播放模組1包含彼此電連接的音訊控制電路12與數位-類比轉換器(digital-to-analog converter)14。音訊控制電路12可動態地因應音訊輸出模組10所處的狀態,發出不同類型與用途的控制信號Sctl至音訊放大電路13。數位-類比轉換器14接收由音訊控制電路12傳送之數位音訊信號Sd後,將數位音訊信號Sd轉換為正相類比差動輸入(positive-phase analog differential input)Va+與負相類比差動輸入(negative-phase analog differential input)Va-。
音訊輸出模組10包含音訊放大電路13、電感L+、L-與揚聲器15。其中,電感L+、L-均電連接於音訊放大電路13與揚聲器15之間。音訊放大電路13同時電連接於音訊控制電路12與類比數位轉換器14。音訊放大電路13先分別對正相類比差動輸入Va+與負相類比差動輸入Va-放大並轉換為正相路徑脈波寬度調變信號(簡稱為,正相路徑PWM(pulse-width modulation)輸出PWM+))與負相路徑脈波寬度調變信號(簡稱為,負相路徑PWM輸出(PWM-))至電感L+、L-。再由揚聲器15播放音訊。使用者經由揚聲器15聽到的音效,至少是由正相路徑PWM輸出(PWM+)及負相路徑PWM輸出(PWM-)之間的PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)來決定。
當音訊輸出模組10開機後並處於一般操作模式時,音訊播放模組1將正相類比差動輸入Va+及負相類比差動輸入Va-傳送至音訊放大電路13。音訊放大電路13據以產生正相路徑PWM輸出(PWM+)及負相路徑PWM輸出(PWM-)。一般來說,用於傳遞相關於正相路徑PWM輸出(PWM+)的路徑與用於傳遞相關於負相路徑PWM輸出(PWM-)的路徑之間至少存在阻抗不匹配的問題,其將導致輸出正相路徑PWM輸出(PWM+)不同步於負相路徑PWM輸出(PWM-)。根據阻抗不匹配的狀況,正相路徑PWM輸出(PWM+)可能領先或落後負相路徑PWM輸出(PWM-)。為便於說明,在第2圖中,假設正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-)。
請參見第2圖,其係揚聲器15於開關機期間,因正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位領先負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位而衍生爆音(pop noise)現象的波形圖。在第2圖中,縱軸由上而下分別為正相路徑PWM輸出(PWM+)、負相路徑PWM輸出(PWM-)與PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的波形。橫軸為時間,音訊輸出模組10的啟用期間可包含三個時段,開機暫態期間Ton_tr、一般播放期間Top,與關機暫態期間Toff_tr。
第2圖左上角的圖式放大顯示,在開機暫態期間Ton_tr與一般播放期間Top之間的切換期間,正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)的變化。在該切換期間,正相路徑PWM輸出(PWM+)的電壓於時點t1上升,而負相路徑PWM輸出(PWM-)的電壓在時點t1之後的時點(t1+△t1)上升。即,正相路徑PWM輸出(PWM+) 與負相路徑PWM輸出(PWM-)之間存在相位誤差(△t1)。因此,在開機暫態期間Ton_tr與一般播放期間Top之間的切換期間,PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的波形在相位誤差(△t1)的期間出現電壓脈衝。在本揭露中,對於PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-),以開機暫態期間Ton_tr的電位為參考電位。當電壓脈衝的電位大於該參考電位時,電壓脈衝視為正電壓脈衝,反之亦然。據此,在相位誤差(△t1)的期間,產生正電壓脈衝。
第2圖右上角的圖式放大顯示,在一般播放期間Top與關機暫態期間Toff_tr之間的切換期間,正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)的變化。在該切換期間,正相路徑PWM輸出(PWM+)的電壓於時點t2下降,負相路徑PWM輸出(PWM-)的電壓在時點t2之後的時點(t2+△t2)下降。即,正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)之間存在相位誤差(△t2)。因此,在一般播放期間Top與關機暫態期間Toff_tr之間的切換期間,PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的波形在相位誤差(△t2)的期間出現負電壓脈衝。
無論是開機暫態期間Ton_tr轉換至一般播放期間Top之間的切換期間的正電壓脈衝,或是一般播放期間Top轉換至關機暫態期間Toff_tr之間的切換期間的負電壓脈衝,均導致使用者透過揚聲器15將聽到爆音現象,影響使用者的聽覺感受。
請參見第3A圖,其係在切換期間,正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位領先負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位之示意圖。此圖式相當於第2圖左上角的圖式放大。當正相路徑PWM輸出(PWM+)與負 相路徑PWM輸出(PWM-)之間存在相位誤差(△t1)時,將PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的大小表示為Pd1。
請參見第3B圖,其係經調整後,使正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位與負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位在切換期間對齊並降低噪聲之示意圖。此圖式相當於第2圖左上角的圖式中,將正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位後移(延遲);或是將負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位前移(提前)的情形。此時,相位誤差(△t1)不存在,且PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的大小表示為Pd2。
比較第3A圖的PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的大小(Pd1)與第3B圖的PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的大小(Pd2)時,可以看出Pd1>Pd2。亦即,經過相位調整後,PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的大小降低。連帶的,揚聲器15的噪聲也可據此而降低並提升使用者的聽覺感受。為此,本案的音訊放大電路13提供相位移位電路(例如,延遲電路)的電路架構,透過調整正相路徑PWM輸出(PWM+)或負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位而抑制前述爆音現象。
請參見第4圖,其係根據本揭露構想實施例之音訊放大電路的方塊圖。在本實施例中,音訊放大電路13係採用橋式負載(bridge-tied load)的D類功率放大器的架構。音訊放大電路13包含:調變信號產生電路131、正相音訊輸出電路135,與負相音訊輸出電路133。調變信號產生電路131同時電連接於正相音訊輸出電路135與負相音訊輸出電路133。調變信號產生電路131可為脈波寬度調變信號產生電路。
正相音訊輸出電路135做為橋式負載的其中一個半橋。正相音訊輸出電路135包含:正相路徑加法器135a、正相相位移位電路135b、正相路徑主迴路135c與正相路徑從迴路135d。正相相位移位電路135b、正相路徑主迴路135c與正相路徑從迴路135d均透過正相路徑比較器輸出端點Ncmp+而電連接於調變信號產生電路131。正相路徑主迴路135c與正相路徑從迴路135d輪流導通。正相路徑加法器135a接收正相路徑回授信號Sf+,其中正相路徑回授信號Sf+為正相路徑主迴路135c與正相路徑從迴路135d其中一者的輸出。正相路徑加法器135a自正相類比差動輸入Va+扣除正相路徑回授信號Sf+後,產生正相路徑誤差信號Serr+,並將正相路徑誤差信號Serr+傳送至調變信號產生電路131。調變信號產生電路131則根據正相路徑誤差信號Serr+而輸出正相路徑比較器輸出Scmp+至正相路徑比較器輸出端點Ncmp+。
負相音訊輸出電路133做為橋式負載的另一個半橋,與正相音訊輸出電路135組合成為驅動揚聲器15的全橋。負相音訊輸出電路133包含:負相路徑加法器133a、負相相位移位電路133b、負相路徑主迴路133c與負相路徑從迴路133d。負相相位移位電路133b、負相路徑主迴路133c與負相路徑從迴路133d均透過負相路徑比較器輸出端點Ncmp-而電連接於調變信號產生電路131。負相路徑主迴路133c與負相路徑從迴路133d輪流導通。負相路徑加法器133a接收負相路徑回授信號Sf-,其中負相路徑回授信號Sf-為負相路徑主迴路133c與負相路徑從迴路133d其中一者的輸出。負相路徑加法器133a自負相類比差動輸入Va-扣除負相路徑回授信號Sf-後,產生負相路徑誤差信號Serr-,並將 負相路徑誤差信號Serr-傳送至調變信號產生電路131。調變信號產生電路131則根據負相路徑誤差信號Serr-而輸出負相路徑比較器輸出Scmp-至負相路徑比較器輸出端點Ncmp-。
如第2圖所述,正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)的產生可能存在相位誤差,進而衍生爆音的現象。也就是說,解決前述相位誤差的問題,至少可以減輕爆音現象。為此,在正相音訊輸出電路135設置的正相相位移位電路135b便可用於在時序上偏移在正相路徑比較器輸出端點Ncmp+上的正相路徑比較器輸出Scmp+,以及,在負相音訊輸出電路133設置的負相相位移位電路133b,便可用於在時序上偏移在負相路徑比較器輸出端點Ncmp-上的負相路徑比較器輸出Scmp-。
在本揭露中,正相音訊輸出電路135與負相音訊輸出電路133之間存在在電路結構上的對稱性。因此,正相路徑主迴路135c對正相路徑比較器輸出Scmp+造成的相位誤差,可視為相同於負相路徑主迴路133c對負相路徑比較器輸出Scmp-造成的相位誤差。也就是說,正相路徑PWM輸出(PWM+)及負相路徑PWM輸出(PWM-)之間的相位誤差,正相關於正相路徑比較器輸出Scmp+及負相路徑比較器輸出Scmp-之間的相位誤差。據此,可藉由調整正相路徑比較器輸出Scmp+及負相路徑比較器輸出Scmp-之間的相位誤差,來調整正相路徑PWM輸出(PWM+)及負相路徑PWM輸出(PWM-)之間的相位誤差。因此,音訊播放裝置的製造商可在產品出貨前,先對音訊輸出模組10進行校正(calibration)程序,以減輕爆音現象。
在校正程序中,若發現爆音現象源自於正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-)時,音訊控制電路12便利用控制信號Sctl設定正相相位移位電路135b的等校電容Ceq+,使等校電容Ceq+的電容值增加,進而延遲正相路徑PWM輸出(PWM+)的產生時點。或者,音訊控制電路12利用控制信號Sctl設定負相相位移位電路133b的等校電容Ceq-,使等校電容Ceq-的電容值減少,進而提早負相路徑PWM輸出(PWM-)的產生時點。
反之,若發現爆音現象源自於正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相PWM路徑輸出(PWM-)時,便利用控制信號Sctl設定負相相位移位電路133b的等校電容Ceq-,使等校電容Ceq-的電容值增加,進而延遲負相PWM路徑輸出(PWM-)的產生時點。或者,利用控制信號Sctl設定正相相位移位電路135b的等校電容Ceq+,使等校電容Ceq+的電容值減少,進而提早正相路徑PWM輸出(PWM+)的產生時點。
在圖4的實施例中,音訊放大電路13可同時設置正相相位移位電路135b與負相相位移位電路133b,但本揭露不限定於此。在一些實施例中,僅設置正相相位移位電路135b及負相相位移位電路133b中的一者。舉例來說,若根據電路的繞線位置等,而能事先確知正相路徑主迴路135c的信號傳送路徑與負相路徑主迴路133c的信號傳送路徑何者較長的情況下,就可僅於音訊放大電路13中設置正相相位移位電路135b及負相相位移位電路133b中的一者。亦即,正相相位移 位電路135b或負相相位移位電路133b的設置與否,可根據音訊放大電路13的特性而考量,無須加以限定。
接著,以第5A及5B圖說明本案如何利用正相相位移位電路135b與負相相位移位電路133b通過調整相位的方式來改善爆音現象。另請留意,實際應用時,正相相位移位電路135b及負相相位移位電路133b,可透過設置電容且增加電容值的方式,延遲正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)其中一者的產生時點;或者,透過減少輸出路徑上既有之電容的電容值的方式,將產生正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)其中一者的時點提前。第5A及5B圖的縱軸由上而下分別為正相路徑PWM輸出(PWM+)、負相路徑PWM輸出(PWM-),以及不同情況下的PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的情況。第5A及5B圖的橫軸為時間。
請參見第5A圖,其係正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位略為領先負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位時,利用本揭露實施例之音訊放大電路抑制揚聲器15於開關機期間所形成之爆音現象的波形圖。
正相路徑PWM輸出(PWM+)在相位上領先負相路徑PWM輸出(PWM-)時,若不調整正相相位移位電路135b或負相相位移位電路133b,則爆音現象維持(與第2圖同)。
當正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-)時,若增加正相相位移位電路135b的電容值時,可使正相路徑PWM輸出(PWM+)產生的時點延後,此時正相路徑PWM輸出(PWM+) 與負相路徑PWM輸出(PWM-)之間的相位誤差縮小。據此,讓PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的幅度變小。因此,揚聲器15所產生之爆音的程度變小。
另一方面,假設在正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-)的情況下,若還增加負相相位移位電路133b的電容值時,進一步使負相路徑PWM輸出(PWM-)產生的時點延後,此時正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)之間的相位誤差變大。連帶的,讓PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的幅度變大。因此,揚聲器15產生之爆音的程度變大。由第4A圖可以得知,當正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-)時,可透過增加正相相位移位電路135b的電容值的方式,改善PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)之爆音現象。
請參見第5B圖,其係正相路徑PWM輸出(PWM+)的相位略為落後負相路徑PWM輸出(PWM-)的相位時,利用本揭露實施例之音訊放大電路抑制揚聲器15於開關機期間所形成之爆音現象的波形圖。
正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相路徑PWM輸出(PWM-)時,若不調整正相相位移位電路135b或負相相位移位電路133b,則爆音現象維持。
當正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相路徑PWM輸出(PWM-)時,若增加正相相位移位電路135b的電容值時,將導致正相路徑PWM輸出(PWM+)產生的時點延後,使得正相路徑PWM輸出 (PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)之間的相位誤差進一步變大。連帶的,讓PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的幅度變大。因此,揚聲器15產生之爆音的程度變大。
當正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相路徑PWM輸出(PWM-)時,若增加負相相位移位電路133b的電容值時,可使負相路徑PWM輸出(PWM-)產生的時點延後,此時正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)之間的相位誤差變小。連帶的,讓PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)的幅度變小。因此,揚聲器15產生之爆音的程度變小。
由第5B圖可以得知,當正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相路徑PWM輸出(PWM-)時,可透過增加負相相位移位電路133b的電容值的方式,改善PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)之爆音現象。
根據第5A及5B圖的說明可以得知,無論是正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-),或是正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相路徑PWM輸出(PWM-)的情形,根據本揭露構想的音訊放大電路13均可降低在開機暫態期間Ton_tr及一般播放期間Top之間的切換期間以及一般播放期間Top及關機暫態期間Toff_tr之間的切換期間所產生的爆音現象。
當正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-)時,音訊控制電路12利用控制信號Sctl增加正相相位移位電路135b的電容值;或者,音訊控制電路12利用控制信號Sctl減少負相相位移位電路133b的電容值。
另一方面,當正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相路徑PWM輸出(PWM-)時,音訊控制電路12利用控制信號Sctl增加負相相位移位電路133b的電容值;或者,音訊控制電路12利用控制信號Sctl減少正相相位移位電路135b的電容值。
更進一步的,若出現爆音現象,但無法確定是正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-),或是正相路徑PWM輸出(PWM+)落後負相路徑PWM輸出(PWM-)所導致時,亦可根據第5A及5B圖的波形而調整正相相位移位電路135b或是負相相位移位電路133b的電容值。例如,先試著增加正相相位移位電路135b的電容值後,發現爆音的音量降低,代表調整相位前的正相路徑PWM輸出(PWM+)領先調整相位前的負相路徑PWM輸出(PWM-)。因此,需維持增加正相相位移位電路135b的電容值(或減少負相相位移位電路133b的電容值)。反之,若增加正相相位移位電路135b的電容值後,發現爆音的音量提升,代表調整相位前的正相路徑PWM輸出(PWM+)落後調整相位前的負相路徑PWM輸出(PWM-),此時須改為增加負相相位移位電路133b的電容值(或減少正相相位移位電路135b的電容值)。
同理,若先試著增加負相相位移位電路133b的電容值後,發現爆音的音量降低,代表調整相位前的正相路徑PWM輸出(PWM+)落後調整相位前的負相路徑PWM輸出(PWM-)。因此,需維持增加負相相位移位電路133b的電容值(或減少正相相位移位電路135b的電容值)。反之,若增加負相相位移位電路133b的電容值後,發現爆音的音量提升,代表調整相位前的正相路徑PWM輸出(PWM+)領先調 整相位前的負相路徑PWM輸出(PWM-),此時須改為增加正相相位移位電路135b的電容值(或減少負相相位移位電路133b的電容值)。
在一些實施例中,正相相位移位電路135b與負相相位移位電路133b各可採用如第6A及6B圖的延遲相位移位電路21。惟,實際應用時,正相相位移位電路135b與負相相位移位電路133b的電路並不以此為限。
請參見第6A圖,其係相位移位電路21為可變電容之示意圖。此圖式以可變電容Cv作為相位移位電路21,相位移位電路21電連接於Ncmp(第6A圖中的Ncmp+及Ncmp-)。可變電容Cv的電容值由控制信號Sctl控制,且相位移位電路21的等校電容Ceq等於可變電容Cv的電容值。
請參見第6B圖,其係相位移位電路23包含多個並聯之電容路徑的示意圖。此圖式以多個並聯的電容路徑作為相位移位電路23,其中每個電容路徑包含彼此串接的開關與電容。為了識別,各電容路徑的開關及電容以不同的羅馬數字區別。舉例來說,第一電容路徑的開關標記為sw1及電容標記為C1,其餘依此類推,不再贅述。在此圖式中,假設電容C1、C2、C3、C4及C5具有不同的電容值。開關sw1、sw2、sw3、sw4及sw5由控制信號Sctrl所控制。當開關sw1、sw2、sw3、sw4及sw5至少一者導通時,相位移位電路23的等校電容Ceq將改變。例如,當僅有開關sw1導通時,相位移位電路23的等校電容Ceq等於C1;以及,當開關sw1及sw2同時導通時,相位移位電路23的等校電容Ceq等於電容C1並聯電容C2的等校電容。
第6B圖假設電容C1、C2、C3、C4及C5的電容值分別為C、2C、4C、8C及16C。基於此種電容值的配置設定,音訊控制電路12可利用二進位的方式產生與開關sw1、sw2、sw3、sw4及sw5對應的控制信號Sctl。透過對開關sw1、sw2、sw3、sw4及sw5的切換,音訊控制電路12可決定等校電容Ceq的電容值。關於開關sw1、sw2、sw3、sw4及sw5的切換與相位移位電路23的等校電容Ceq之電容值的計算,此處不予詳述。且,相位移位電路23所包含之電容路徑的個數並不以此圖式為限。
請參見第7圖,其係根據本揭露構想之音訊放大電路的示意圖。由此圖式可以看出,調變信號產生電路131包含積分器1311與比較電路1313。
積分器1311包含全差動放大器(fully differential amplifier)AMP、電容Cin+、Cin-與輸入電阻Rin+、Rin-。全差動放大器AMP的非反向輸入端(+)電連接於電阻Rin+,其係經由輸入電阻Rin+而接收正相路徑誤差信號Serr+。電容Cin+的兩端分別電連接於全差動放大器AMP的非反向輸入端(+)與反向輸出端(-)。全差動放大器AMP的反向輸入端(-)電連接於輸入電阻Rin-,其係經由輸入電阻Rin-而接收負相路徑誤差信號Serr-。電容Cin-的兩端分別電連接於全差動放大器AMP的反向輸入端(-)與非反向輸出端(+)。
比較電路1313包含正相路徑比較器OP+、負相路徑比較器OP-與載波產生電路1313a。其中,載波產生電路1313a產生載波信號(例如,三角波SAW)至正相路徑比較器OP+的非反向輸入端(+)與負 相路徑比較器OP-的反向輸入端(-)。比較電路1313利用三角波SAW經由正相路徑比較器OP+、負相路徑比較器OP-與積分器1311的輸出信號作比較而在正相路徑比較器輸出端點Ncmp+、負相路徑比較器輸出端點Ncmp-產生類方波型態的正相路徑比較器輸出Scmp+、負相路徑比較器輸出Scmp-。類方波型態的正相路徑比較器輸出Scmp+、負相路徑比較器輸出Scmp-的輸出頻率與輸入三角波SAW的頻率相同,而正相路徑比較器輸出Scmp+、負相路徑比較器輸出Scmp-的工作週期隨著積分器1311的輸出信號(正弦波)的振幅大小而改變。
如前所述,正相音訊輸出電路135包含正相路徑主迴路135c與正相路徑從迴路135d;負相音訊輸出電路133包含負相路徑主迴路133c與負相路徑從迴路133d。接著,分別說明正相路徑主迴路135c、正相路徑從迴路135d、負相路徑主迴路133c,以及負相路徑從迴路133d的內部電路。
正相路徑主迴路135c包含:開關SWm+、正相路徑主驅動器INVm+與正相路徑主回授電阻Rm+。開關SWm+根據控制信號Sctl而選擇性導通。當開關SWm+導通時,正相路徑主驅動器INVm+基於正相路徑比較器輸出Scmp+產生正相路徑PWM輸出(PWM+)。接著,正相路徑主回授電阻Rm+進一步將正相路徑PWM輸出(PWM+)轉換為正相路徑主回授信號Sfm+。
正相路徑從迴路135d包含:開關SWa1+、SWa2+、正相路徑從驅動器INVa+與正相路徑從回授電阻Ra+。開關SWa1+、SWa2+根據控制信號Sctl而選擇性同步導通或同步斷開。導通。當開關 SWa1+、SWa2+同時導通時,正相路徑從驅動器INVa+驅動正相路徑比較器輸出Scmp+產生正相驅動信號(Sdrv+)。接著,正相路徑從回授電阻Ra+進一步將正相驅動信號(Sdrv+)轉換為正相路徑從回授信號Sfa+。
負相路徑主迴路133c包含:開關SWm-、負相路徑主驅動器INVm-與負相路徑主回授電阻Rm-。開關SWm-根據控制信號Sctl而選擇性導通。當開關SWm-導通時,負相路徑主驅動器INVm-基於負相路徑比較器輸出Scmp-產生負相路徑PWM輸出(PWM-)。接著,負相路徑主回授電阻Rm-進一步將負相路徑PWM輸出(PWM-)轉換為負相路徑主回授信號Sfm-。
負相路徑從迴路133d包含:開關SWa1-、SWa2-、負相路徑從驅動器INVa-與負相路徑從回授電阻Ra-。開關SWa1-及SWa2-根據控制信號Sctl而選擇性同步導通或同步斷開。當開關SWa1-及SWa2-同時導通時,負相路徑從驅動器INVa-基於負相路徑比較器輸出Scmp-產生負相驅動信號(Sdrv-)。接著,負相路徑從回授電阻Ra-進一步將負相驅動信號(Sdrv-)轉換為負相路徑從回授信號Sfa-。
根據本發明的實施例,正相路徑主迴路135c與正相路徑從迴路135d並不會同時導通;且,負相路徑主迴路133c與負相路徑從迴路133d並不會同時導通。此外,正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c同時導通;且,正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d同時導通。為便於說明,此處將各個開關的導通狀態整理如表1。
表1
Figure 110110844-A0305-02-0023-1
由第4圖可以看出,正相音訊輸出電路135與負相音訊輸出電路133的內部電路相似且彼此對稱。根據本揭露的構想,當正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c同時導通時,正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d同時斷開。反之,當正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c同時斷開時,正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d同時導通。為便於理解,此處以第8A圖繪式正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c同時斷開,且正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d同時導通時,音訊放大電路13的等校電路。以第8B圖繪式正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c同時導通,且正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d同時斷開時,音訊放大電路13的等校電路。
請參見第8A圖,其係根據本揭露構想實施例之音訊放大電路,於主回授路徑斷開且從回授路徑導通之電路圖。因正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c同時斷開的緣故,此處並未繪式正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c。在第8A圖中,僅正相從迴路電路135d與負相路徑從迴路電路133d和調變信號產生電路131的運作相關。
在正相路徑從迴路135d中,開關SWa1+、SWa2+均導通。正相路徑從驅動器INVa+因開關SWa1+的導通而接收正相路徑比較器輸出Scmp+,且正相路徑加法器135a因開關swa2+的導通而接收正相路徑從迴路135d產生的正相路徑從回授信號Sfa+。此時,正相路徑回授信號Sf+即為正相路徑從回授信號Sfa+(Sf+=Sfa+)。再者,調變信號產生電路131所接收的正相路徑誤差信號Serr+為正相類比差動輸入Va+與正相路徑從回授信號Sfa+的差。
在負相路徑從迴路133d中,開關SWa1-、SWa2-均導通。負相路徑從驅動器INVa-因開關SWa1-的導通而接收負相路徑比較器輸出Scmp-,且負相路徑加法器133a因開關swa2-的導通而接收負相路徑從迴路133d產生的負相路徑從回授信號Sfa-。此時,負相路徑回授信號Sf-即為負相路徑從回授信號Sfa-(Sf-=Sfa-)。再者,調變信號產生電路131所接收的負相路徑誤差信號Serr-為負相類比差動輸入Va-與負相路徑從回授信號Sfa-的差。
由於正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d並未用於輸出正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-),而是直接連接回授至正相路徑加法器135a、負相路徑加法器133a。因此,若音訊放大電路13的開關SWm+、SWm-、SWa1+、SWa2+、SWa1-、SWa2-處於如第8A圖所示之設定狀態,揚聲器15並不會接收到正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)。也因此,揚聲器15並不會發出任何聲音。
請參見第8B圖,其係根據本揭露構想實施例之音訊放大電路,於主回授路徑導通且從回授路徑斷開之電路圖。因正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d同時斷開的緣故,此處並未繪式正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d。在第8B圖中,僅正相主迴路電路135c與負相路徑主迴路電路133c和調變信號產生電路131的運作相關。
在正相路徑主迴路135c中,開關SWm+導通。正相路徑主驅動器INVm+因開關SWm+的導通而接收正相路徑比較器輸出Scmp+並產生正相路徑PWM輸出(PWM+)。正相路徑加法器135a接收正相路徑主迴路135c產生的正相路徑主回授信號Sfm+。此時,正相路徑回授信號Sf+即為正相路徑主回授信號Sfm+(Sf+=Sfm+)。再者,調變信號產生電路131所接收的正相路徑誤差信號Serr+為正相類比差動輸入Va+與正相路徑主回授信號Sfm+的差。
在負相路徑主迴路133c中,開關SWm-導通。負相路徑主驅動器INVm-因開關SWm-的導通而接收接收負相路徑比較器輸出Scmp-並產生負相路徑PWM輸出(PWM-)。負相路徑加法器133a接收負相路徑主迴路135c產生的負相路徑主回授信號Sfm-。此時,負相路徑回授信號Sf-即為負相路徑主回授信號Sfm-(Sf-=Sfm-)。再者,調變信號產生電路131所接收的負相路徑誤差信號Serr-為負相類比差動輸入Va-與負相路徑主回授信號Sfm-的差。
由於正相路徑主迴路135c與負相路徑主迴路133c用於輸出正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)。因 此,若音訊放大電路13處於如第8B圖所示狀態,揚聲器15將根據正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)而發出聲音。
請參見第9A及9B圖,其係根據本揭露構想之音訊放大電路,因應音訊輸出模組的狀態而動態選擇回授路徑的流程圖。請同時參見第5A、5B、8A、8B、9A及9B圖。
首先,在步驟S201中,啟用音訊輸出模組10。接著,在步驟S203中,當音訊輸出模組10處於開機暫態期間Ton_tr時,音訊控制電路12產生用於切換開關狀態的控制信號Sctr至音訊放大電路13,使音訊放大電路13處於如第8A圖所示的狀態。在開機暫態期間Ton_tr期間,調變信號產生電路131尚未達到穩定。在此同時,音訊放大電路13可利用正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d進行回授,避免產生非預期的正相路徑PWM輸出(PWM+)與負相路徑PWM輸出(PWM-)。即,在開機暫態期間Ton_tr可利用正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d避免爆音。
接著,在步驟S205中,音訊控制電路12判斷音訊輸出模組10是否轉換至一般操作模式。若否,則重複步驟執行步驟S203。若步驟S205的判斷結果為肯定,則進行到步驟S207。在步驟S207中,進一步判斷是否執行出廠前校正程序。若步驟S207的判斷結果為肯定,則進一步執行步驟S209。另請留意,步驟S209係由音訊播放裝置的製造商在音訊播放裝置出貨前進行,一般使用者操作時,步驟S207的判斷結果均預設為否定。
步驟S209進一步包含以下步驟。首先,在步驟S209a中,判斷揚聲器15是否發出爆音。若否,則校正程序結束。若步驟S209a的判斷結果為肯定,則進行到步驟S209b。在步驟S209b中,進一步判斷是否為正相路徑PWM輸出(PWM+)領先負相路徑PWM輸出(PWM-)。若步驟S209b判斷結果為肯定,則進行到步驟S209c。在步驟S209c中,增加正相相位移位電路135b的電容值。若步驟S209b判斷結果為否定,則進行到步驟S209d。在步驟S209d中,增加負相相位移位電路133b的電容值。此外,在校正程序中,可能對正相相位移位電路135b或負相相位移位電路133b的電容值經過數次調整,故步驟S209可能視校正的過程而選擇性地重複執行。
若步驟S207的判斷結果為否定,代表音訊放大電路13處於一般播放期間Top,進行到步驟S211。此時,在步驟S211中,音訊控制電路12產生用於切換開關狀態的控制信號Sctrl至音訊放大電路13,使音訊放大電路13處於如第8B圖所示的狀態。接著,在步驟S213中,音訊控制電路12判斷音訊輸出模組10是否將關閉。若步驟S213的判斷結果為否定,則音訊放大電路13維持步驟S211的設定狀態。
若步驟S213的判斷結果為肯定,則進行到步驟S215。在步驟S215中,音訊控制電路12產生控制信號至音訊放大電路13斷開全部的開關。根據本揭露的構想,正相路徑從迴路135d與負相路徑從迴路133d的設置可以避免開機期間因調變信號產生電路131尚未達到穩定的爆音現象。另一方面,在關機暫態期間Toff_tr期間,因調變信號產生電路131的操作已相當穩定,所以在步驟S215中,可將音訊放大電 路13中的開關SWa1-、SWa2-、SWm-、SWa1+、SWa2+、SWm+全部斷開。
根據前述說明可以得知,本揭露可動態的因應正相路徑PWM輸出(PWM+)、負相路徑PWM輸出(PWM-)的領先、落後情況而設定正相相位移位電路與負相相位移位電路的電容值。一旦原本領先的信號被延遲後,因正相路徑PWM輸出(PWM+)、負相路徑PWM輸出(PWM-)之相位不一致而使PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)發生爆音的現象可被抑制。或者,一旦原本落後的信號被提前後,因正相路徑PWM輸出(PWM+)、負相路徑PWM輸出(PWM-)之相位不一致而使PWM輸出壓差(PWM+)-(PWM-)發生爆音的現象可被抑制。基於阻抗不匹配而衍生之時間差的情況,可藉由電容值的調整,將原本領先之信號的產生時點延後,達到抑制在讓開機與關機瞬間之爆音的效果。此外,藉由正相路徑從迴路與負相路徑從迴路的設置,可以在開機暫態期間Ton_tr減少因等待調變信號產生電路131的電壓趨於穩定之過渡期間所產生的爆音。
綜上所述,雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Va+:正相類比差動輸入
Va-:負相類比差動輸入
13:音訊放大電路
PWM+:正相路徑PWM輸出
PWM-:負相路徑PWM輸出
Ncmp+:正相路徑比較器輸出端點
Ncmp-:負相路徑比較器輸出端點
131:調變信號產生電路
133:負相音訊輸出電路
133a:負相路徑加法器
133b:負相相位移位電路
133c:負相路徑主迴路
133d:負相路徑從迴路
135:正相音訊輸出電路
135a:正相路徑加法器
135b:正相相位移位電路
135c:正相路徑主迴路
135d:正相路徑從迴路
Sf+:正相路徑回授信號
Sf-:負相路徑回授信號
Serr+:正相路徑誤差信號
Serr-:負相路徑誤差信號

Claims (17)

  1. 一種音訊放大電路,包含:一調變信號產生電路,其係對一第一路徑誤差信號進行積分與調變後產生一第一路徑比較器輸出,以及對一第二路徑誤差信號進行積分與調變後產生一第二路徑比較器輸出;一第一音訊輸出電路,包含:一第一路徑加法器,電連接於該調變信號產生電路,其係自一第一類比差動輸入減去一第一路徑回授信號後產生該第一路徑誤差信號;一第一相位移位電路,其係選擇性調整該第一路徑比較器輸出的相位;以及,至少一第一路徑迴路,電連接於該調變信號產生電路、該第一路徑加法器與該第一相位移位電路,其係根據該第一路徑比較器輸出而產生該第一路徑回授信號;以及,一第二音訊輸出電路,包含:一第二路徑加法器,電連接於該調變信號產生電路,其係自一第二類比差動輸入減去一第二路徑回授信號後產生該第二路徑誤差信號;一第二相位移位電路,其係選擇性調整該第二路徑比較器輸出的相位;以及,至少一第二路徑迴路,電連接於該調變信號產生電路、該第二路徑加法器與該第二相位移位電路,其係根據該第二路徑比較器輸出而產生該第二路徑回授信號。
  2. 如請求項1所述之音訊放大電路,其中該至少一第一路徑迴路係包含:一第一路徑主迴路,包含:一第一路徑主迴路開關,電連接於該調變信號產生電路與該第一相位移位電路,其係選擇性導通;一第一路徑主驅動器,電連接於該第一路徑主迴路開關,其係於該第一路徑主迴路開關導通時,驅動該第一路徑比較器輸出產生一第一路徑脈波寬度調變信號;以及一第一路徑主回授電阻,電連接於該第一路徑主驅動器與該第一路徑加法器,其係將該第一路徑脈波寬度調變信號轉換為該第一路徑回授信號。
  3. 如請求項2所述之音訊放大電路,其中該至少一第二路徑迴路係包含:一第二路徑主迴路,包含:一第二路徑主迴路開關,電連接於該調變信號產生電路與該第二相位移位電路,其係選擇性導通;一第二路徑主驅動器,電連接於該第二路徑主迴路開關,其係於該第二路徑主迴路開關導通時,驅動該第二路徑比較器輸出產生一第二路徑脈波寬度調變信號;以及一第二路徑主回授電阻,電連接於該第二路徑主驅動器與該第二路徑加法器,其係將該第二路徑脈波寬度調變信號轉換為該第二路徑回授信號。
  4. 如請求項3所述之音訊放大電路,其中該第一路徑主迴路開關與該第二路徑主迴路開關係同時導通。
  5. 如請求項3所述之音訊放大電路,其中當該第一路徑脈波寬度調變信號的相位領先該第二路徑脈波寬度調變信號的相位時,該第一相位移位電路用於延遲該第一路徑比較器輸出的相位。
  6. 如請求項3所述之音訊放大電路,其中當該第一路徑脈波寬度調變信號的相位落後該第二路徑脈波寬度調變信號的相位時,該第二相位移位電路用於延遲該第二路徑比較器輸出的相位。
  7. 如請求項1所述之音訊放大電路,其中該至少一第一路徑迴路係包含:一第一路徑從迴路,包含:一第一第一路徑從迴路開關,電連接於該第一相位移位電路,其係選擇性導通;一第一路徑從驅動器,電連接於該第一第一路徑從迴路開關,其係於該第一第一路徑從迴路開關導通時,驅動該第一路徑誤差信號產生該第一驅動信號;一第二第一路徑從迴路開關,電連接於該第一路徑從迴路電阻,其係選擇性導通;以及, 一第一路徑從迴路電阻,電連接於該第一路徑從驅動器與該第二第一路徑從迴路開關,其係於該第二第一路徑從迴路開關導通時,將該第一驅動信號轉換為該第一路徑回授信號。
  8. 如請求項7所述之音訊放大電路,其中該至少一第二路徑迴路係包含:一第二路徑從迴路,包含:一第一第二路徑從迴路開關,電連接於該第二相位移位電路,其係選擇性導通;一第二路徑從驅動器,電連接於該第一第二路徑從迴路開關,其係於該第一第二路徑從迴路開關導通時,驅動該第二路徑誤差信號產生該第二驅動信號;一第二第二路徑從迴路開關,電連接於該第二路徑從迴路電阻,其係選擇性導通;以及,一第二路徑從迴路電阻,電連接於該第二路徑從驅動器與該第二第二路徑從迴路開關,其係於該第二第二路徑從迴路開關導通時,將該第二驅動信號轉換為該第二路徑回授信號。
  9. 如請求項8所述之音訊放大電路,其中該第一第一路徑從迴路開關、該第二第一路徑從迴路開關、該第一第二路徑從迴路開關與該第二第二路徑從迴路開關係同時導通。
  10. 如請求項1所述之音訊放大電路,其中該第一相位移位電路係為一可變電容。
  11. 如請求項1所述之音訊放大電路,其中該第一相位移位電路係包含: 一第一電容路徑,電連接於該調變信號產生電路與該至少一第一路徑迴路,其係包含彼此串接的一第一電容與一第一開關;以及一第二電容路徑,電連接於該調變信號產生電路與該至少一第一路徑迴路,其係包含彼此串接的一第二電容與一第二開關,其中該第一電容路徑與該第二電容路徑係彼此並聯。
  12. 如請求項11所述之音訊放大電路,其中該第一電容的電容值不等於該第二電容的電容值。
  13. 一種應用於一音訊放大電路的控制方法,包含以下步驟:該音訊放大電路對一第一路徑誤差信號與一第二路徑誤差信號進行積分與調變而分別產生一第一路徑比較器輸出與一第二路徑比較器輸出;該音訊放大電路根據一第一類比差動輸入與一第一路徑回授信號而產生該第一路徑誤差信號;該音訊放大電路根據一第二類比差動輸入與一第二路徑回授信號而產生該第二路徑誤差信號;該音訊放大電路分別根據該第一路徑比較器輸出與該第二路徑比較器輸出而產生該第一路徑回授信號與該第二路徑回授信號;以及,該音訊放大電路選擇性調整該第一路徑比較器輸出與該第二路徑比較器輸出的其中一者的相位。
  14. 一種橋式負載(bridge-tied load,BTL)D類功率放大器,用於驅動一揚聲器,其中該橋式負載D類功率放大器係包含:一第一半橋,包含:一第一路徑加法器,自一第一類比差動輸入減去一第一路徑回授信號後產生一第一路徑誤差信號,其中該第一路徑誤差信號經過積分與調變後產生一第一路徑比較器輸出;一第一相位移位電路,其係選擇性調整該第一路徑比較器輸出的相位;以及,至少一第一路徑迴路,根據該第一路徑比較器輸出而產生一第一脈波寬度調變信號與該第一路徑回授信號;以及一第二半橋,其中該第一半橋係因應該第一脈波寬度調變信號與該第二半橋係因應一第二脈波寬度調變信號而共同驅動該揚聲器,且該第一脈波寬度調變信號與該第二脈波寬度調變信號之間形成的一相位誤差係與該揚聲器的噪聲相關。
  15. 如請求項14所述之橋式負載D類功率放大器,其中該第二半橋包含:一第二相位移位電路,用以移動該第二脈波寬度調變信號的相位。
  16. 如請求項15所述之橋式負載D類功率放大器,其中該第一相位移位電路及該第二相位移位電路係各用以提供多個電容值。
  17. 如請求項16所述之橋式負載D類功率放大器,其中更包含:一調變信號產生電路,用以提供該第一脈波寬度調變信號與該第二脈波寬度調變信號,其中該第一相位移位電路係電連接於該調變信號產生電路的一第一輸出端,且該第二相位移位電路係電連接於該調變信號產生電路的一第二輸出端。
TW110110844A 2021-03-25 2021-03-25 橋式負載d類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法 TWI760158B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110110844A TWI760158B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 橋式負載d類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法
CN202110424940.3A CN115133890A (zh) 2021-03-25 2021-04-20 桥式负载d类功率放大器、音频放大电路与其相关的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110110844A TWI760158B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 橋式負載d類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI760158B true TWI760158B (zh) 2022-04-01
TW202239138A TW202239138A (zh) 2022-10-01

Family

ID=82198723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110110844A TWI760158B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 橋式負載d類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115133890A (zh)
TW (1) TWI760158B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070024365A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Texas Instruments, Inc. Class-D amplifier system
US20070057721A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Texas Instruments Incorporated System for amplifiers with low distortion and low output impedance
TW200711290A (en) * 2005-05-12 2007-03-16 Tripath Technology Inc Noise-shaping amplifier with waveform lock
TW200723676A (en) * 2005-08-17 2007-06-16 Wolfson Microelectronics Plc Feedback controller for PWM amplifier
US20080285760A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-20 Jong-Hang Lee Audio system for improving a signal to noise ratio
US20110006843A1 (en) * 2006-07-07 2011-01-13 Yamaha Corporation Offset voltage correction circuit and class D amplifier
TW201121231A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Faraday Tech Corp Class-D amplifier
TWI360943B (en) * 2007-07-13 2012-03-21 Yamaha Corp Class d amplifier circuit
US20170346447A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Stmicroelectronics S.R.L. Method for Load Measurement in Switching Amplifiers, Corresponding Device and Amplifier
US20180191310A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Texas Instruments Incorporated Total harmonic distortion (thd) controlled clip detector and automatic gain limiter (agl)
US20190190532A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-20 Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. Modulators
US20200036348A1 (en) * 2016-01-29 2020-01-30 Dolby Laboratories Licensing Corporation Class-d dynamic closed loop feedback amplifier
US20210028614A1 (en) * 2019-07-26 2021-01-28 Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation Driver circuit having overcurrent protection function and control method of driver circuit having overcurrent protection function
US20210091729A1 (en) * 2017-12-27 2021-03-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Amplifier and signal processing circuit

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200711290A (en) * 2005-05-12 2007-03-16 Tripath Technology Inc Noise-shaping amplifier with waveform lock
US20070024365A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Texas Instruments, Inc. Class-D amplifier system
TW200723676A (en) * 2005-08-17 2007-06-16 Wolfson Microelectronics Plc Feedback controller for PWM amplifier
US20070057721A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Texas Instruments Incorporated System for amplifiers with low distortion and low output impedance
US20110006843A1 (en) * 2006-07-07 2011-01-13 Yamaha Corporation Offset voltage correction circuit and class D amplifier
US20080285760A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-20 Jong-Hang Lee Audio system for improving a signal to noise ratio
TWI360943B (en) * 2007-07-13 2012-03-21 Yamaha Corp Class d amplifier circuit
TW201121231A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Faraday Tech Corp Class-D amplifier
US20200036348A1 (en) * 2016-01-29 2020-01-30 Dolby Laboratories Licensing Corporation Class-d dynamic closed loop feedback amplifier
US20170346447A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Stmicroelectronics S.R.L. Method for Load Measurement in Switching Amplifiers, Corresponding Device and Amplifier
US20180191310A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Texas Instruments Incorporated Total harmonic distortion (thd) controlled clip detector and automatic gain limiter (agl)
US20190190532A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-20 Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. Modulators
US20210091729A1 (en) * 2017-12-27 2021-03-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Amplifier and signal processing circuit
US20210028614A1 (en) * 2019-07-26 2021-01-28 Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation Driver circuit having overcurrent protection function and control method of driver circuit having overcurrent protection function

Also Published As

Publication number Publication date
TW202239138A (zh) 2022-10-01
CN115133890A (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10720888B2 (en) Systems and methods for dynamic range enhancement using an open-loop modulator in parallel with a closed-loop modulator
US7696816B2 (en) System and method for minimizing DC offset in outputs of audio power amplifiers
US8975960B2 (en) Integrated circuit wireless communication unit and method for providing a power supply
EP1425850B1 (en) Circuits and methods for compensating switched mode amplifiers
EP1814220B1 (en) A variable power adaptive transmitter
JP2010504004A (ja) D級音声増幅器
US8081777B2 (en) Volume-based adaptive biasing
JP2019193265A (ja) 高性能オーディオアンプの安定化
EP2127070B1 (en) A data processing system for clipping correction
US6351184B1 (en) Dynamic switching frequency control for a digital switching amplifier
US8362832B2 (en) Half-bridge three-level PWM amplifier and audio processing apparatus including the same
CN109756817B (zh) D类音频放大器及其噪声抑制方法
US8249275B1 (en) Modulated gain audio control and zipper noise suppression techniques using modulated gain
TWI760158B (zh) 橋式負載d類功率放大器、音訊放大電路與其相關之控制方法
US6384678B2 (en) Silent start
US20070188221A1 (en) Digital amplifier apparatus and method of resetting a digital amplifier apparatus
TWI713309B (zh) 類比輸出電路
US8054979B2 (en) Audio system for improving a signal to noise ratio
US10418950B1 (en) Methods and apparatus for a class-D amplifier
US7816980B2 (en) Audio power amplifier using virtual ground and method of processing signal in the audio power amplifier
CN219019013U (zh) 一种用于音频模式切换的消音电路及芯片
JP2002315086A (ja) スイッチングアンプ装置
US11588452B2 (en) Class D amplifier circuitry
TWI448166B (zh) 用於減少氣爆雜音的裝置
WO2022185029A1 (en) Amplifier circuitry