TWI774327B - 輸出驅動器及其預充電方法 - Google Patents
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Abstract
一種輸出驅動器用於音訊系統,其包括預充電路。預充電路包括充電放大器和回授偏壓電路。充電放大器包括用於耦接電容性負載的輸出節點、用於接收參考電壓的第一輸入節點、用於耦接充電放大器的輸出節點的第二輸入節點以及用於接收偏壓電流偏壓節點。充電放大器的輸出電流隨著偏壓電流而改變。回授偏壓電路耦接輸出節點以感測充電放大器的輸出電壓,並被配置為提供偏壓電流而使其隨著充電放大器的輸出電壓而改變。
Description
本發明關於音訊放大器領域。特別是,本發明的實施例致力於在音訊播放系統中降低或消除爆音噪音(pop noise)和喀噠噪音(click noise)。不過,本發明於此描述的電路和方法能使用於其他應用以改善負載裝置的充電。
當播放系統開機或關機,且當源極驅動器因等化(equalization)不當而導致快速充電或放電時,可能產生爆音噪音和喀噠噪音,且可造成耳機喇叭的損害。
解決爆音噪音和喀噠噪音之習知方法常患有諸多缺點。這些缺點可包括複雜的電路、晶片面積大、噪音產生以及準確率不足。下文將更詳細描述這些缺點及其改善方法和電路實施例。
本發明的實施例提供預充電音訊放大器的輸出之方法和實施例,其以平穩且有效率地方式控制充電放大器的偏壓電流來最小化爆音噪音和
喀噠噪音。此方法藉由回授放大器感測輸出電壓,以監測和自動追蹤輸出電壓並根據輸出電壓調整偏壓電流。此方法可利用可程式化電阻控制充電時間,以根據電容性負載和需求上升時間設定充電放大器的偏壓電流。此方法也可在閉迴路系統中所使用的差動放大器上刻意創造輸入偏移(input offset),以偏壓n型金屬氧化物半導體通道電晶體的閘極電壓進行偏壓,使得n型金屬氧化物半導體通道電晶體偏壓於次臨界區(sub-threshold region)。
根據本發明的部分實施例,一種輸出驅動器,用於音訊系統,其包括用於驅動電容性負載的驅動放大電路以及用於預充電電容性負載至共模電壓的預充電路。預充電路包括充電放大器,其包括用於耦接電容性負載的輸出節點、用於接收參考電壓的第一輸入節點、用於耦接充電放大器的輸出節點的第二輸入節點以及用於接收偏壓電流的偏壓節點。充電放大器的輸出電流隨著偏壓電流而改變。預充電路也包括回授偏壓電路,其包括第一電流源、第二電流源以及總和電路。第一電流源包括第一電晶體以及回授放大器。回授放大器包括耦接第一電晶體的閘極的輸出節點、用於耦接充電放大器的輸出節點的第一輸入節點、用於耦接第一電晶體的源極的第二輸入節點以及用於耦接第一電晶體的源極的電阻。第一電流源被配置為提供第一電流,使第一電流隨著充電放大器的輸出電壓而改變,而第二電流源用於提供第二電流。總和電路包括第一電流鏡和第二電流鏡以提供偏壓電流,偏壓電流表示第一電流和第二電流之總和。總和電路耦接充電放大器的偏壓節點以提供偏壓電流至充電放大器。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,回授放大器具有預設輸入偏移量(pre-set input offset),預設輸入偏移量配置為使第一電晶體受偏壓而弱導通(weakly-on)於次臨界區(sub-threshold region)。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,充電放大器的輸出電壓和偏壓電流成比例地改變。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,電阻為可程式化電阻,可程式化電阻配置來根據電容性負載和需求(desired)上升時間設定充電放大器的偏壓電流。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,本發明之輸出驅動器包括開關電路,開關電路配置來將充電放大器的輸出節點耦接至電容性負載或接地節點。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,充電放大器和回授放大器為運算放大器(operational amplifier)。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,第二電流為起始電流,起始電流的特徵在於其電流量可選作為充電電流的起始階(initial step)。
根據本發明的部分實施例,一種輸出驅動器,用於音訊系統,其包括預充電路。預充電路包括充電放大器和回授偏壓電路。充電放大器包括用於耦接電容性負載的輸出節點、用於接收參考電壓的第一輸入節點、用於耦接充電放大器的輸出節點的第二輸入節點以及用於接收偏壓電流的偏壓節點。充電放大器的輸出電流隨著偏壓電流而改變。回授偏壓電路耦接輸出節點以感測充電放大器的輸出電壓,並被配置為提供偏壓電流,偏壓電流隨著充電放大器的輸出電壓而改變。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,回授偏壓電路包括第一電流源。第一電流源包括第一電晶體以及回授放大器。回授放大器包括耦接第一電晶體的閘極的輸出節點、用於耦接充電放大器的輸出節點的第一輸入節點以及
用於耦接第一電晶體的源極的第二輸入節點。第一電流源也包括用於耦接第一電晶體的源極的電阻。第一電流源被配置以提供第一電流,使第一電流隨著充電放大器的輸出電壓而改變。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,回授偏壓電路包括用於提供第二電流的第二電流源、含括第一電流鏡和第二電流鏡以提供偏壓電流的總和電路,偏壓電流表示第一電流和第二電流之總和。總和電路耦接充電放大器的偏壓節點以提供偏壓電流至充電放大器。預充電路配置為在充電放大器的輸出節點提供電容性負載輸出電流。輸出電流隨著輸出節點的輸出電壓而改變。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,第二電流為起始電流,起始電流的特徵在於其電流量可選作為充電電流的起始階。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,回授放大器具有預設輸入偏移量,預設輸入偏移量配置為使第一電晶體受偏壓而弱導通在次臨界區。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,電阻為可程式化電阻,可程式化電阻配置來根據電容性負載和需求上升時間設定充電放大器的偏壓電流。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,充電放大器的輸出電流隨著偏壓電流而改變。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,本發明之輸出驅動器進一步包括開關電路,開關電路配置來將充電放大器的輸出節點耦接至電容性負載或接地節點。
根據本發明的部分實施例,提供一種在音訊系統中輸出驅動器的預充電方法。此方法包括提供充電放大器,充電放大器包括用於耦接電容性負載的輸出節點、用於接收參考電壓的第一輸入節點、用於耦接充電放大器的輸
出節點的第二輸入節點以及用於接收偏壓電流的偏壓節點。此方法也包括感測充電放大器的輸出電壓、根據充電放大器的輸出電壓提供第一電流、耦接第一電流至充電放大器的偏壓節點以提供偏壓電流,使偏壓電流隨著輸出電壓而改變,以及利用充電放大器的輸出電壓充電電容性負載。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,感測充電放大器的輸出電壓的步驟包括提供回授放大器、將回授放大器的第一輸入節點耦接至充電放大器的輸出節點、將回授放大器的第二輸入節點耦接至第一電晶體的源極,以及將回授放大器的輸出節點耦接至第一電晶體的閘極。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,提供第一電流的步驟包括將第一電晶體的源極耦接至電阻。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,本發明之方法進一步包括提供作為可程式化電流的第二電流。
在上述輸出驅動器的部分實施例中,本發明之方法進一步包括將第二電流耦接至充電放大器的偏壓節點以作為初始充電電壓階。
下文敘述搭配附圖進一步提供本發明所主張的優點和性質之資訊。
100:輸出驅動器
200:音訊驅動電路
210:驅動放大電路
220、440:電容性負載
230、300、350、400:預充電路
241、242、S1、S2:開關
310、410、500:充電放大器
320、420:回授偏壓電路
412、424、530:輸出節點
414、426、510:第一輸入節點
416、427、520:第二輸入節點
418、540:偏壓節點
421:第一電流源
422:第一電晶體
423:回授放大器
425:閘極
428:源極
429:電阻
431:第二電流源
432:總和電路
800:方法
810~850:步驟
clk:時脈訊號
Co:電容
CL:負載電容
I1:第一電流
I2:第二電流
Iout:輸出電流
Ibias:偏壓電流
Ib<1:0>:2位元碼
M1~M4:電晶體
OUT:輸出節點
OUTN、OUTP:連接選項
Ro:電阻
R:電阻值
Rampgen:斜坡訊號產生器
rst:重置訊號
THD:總諧波失真
Vout、Vo:輸出電壓
V1:電壓
VCM:共模電壓
第1圖為繪示在習知音訊系統中管線輸出驅動器之簡易示意圖;第2圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中音訊驅動電路之簡易方塊圖;第3A圖和第3B圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中用於輸出驅動器的預充電路的簡易示意圖;
第4圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中用於輸出驅動器的預充電路的簡易示意圖;第5圖為根據本發明的部分實施例繪示能使用在第4圖中預充電路的運算放大器的示意圖;第6A圖和第6B圖為根據本發明的部分實施例繪示第4圖中預充電路之電壓和電流圖;第7圖為根據第4圖的預充電路之模擬結果繪示性能數據表;以及第8圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中用於預充電輸出驅動器的方法流程圖。
第1圖為繪示在習知音訊系統中管線輸出驅動器之簡易示意圖。第1圖繪示抑制爆音噪音和喀噠噪音的習知方法和設備。在此例子中,輸出驅動器100為離散取樣系統且需要時脈訊號(clk)。起初,重置訊號(rst)為高電位(high),其迫使電位V1拉低至零電位(ground)。當重置訊號關閉時,電路開始讓放大器AMP驅動節點的電壓V1升至VCM(共模電壓)。同時,打開斜坡訊號產生器Rampgen。Ibias輸入為斜坡訊號產生器Rampgen的偏壓電流。斜坡訊號產生器的輸出接著驅動n型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體M1的閘極,並在每一脈衝時間以階梯方式慢慢提升閘極電壓。輸出電壓的上升時間取決於外接直流阻隔電容Co以及負載電阻Ro。
第1圖為離散系統,其需要斜坡訊號產生器的訊號控制閘極,以此控制方式將輸出電容器預充電至VCM(共模電壓)。第1圖所示之系統的缺點之
一為時脈訊號需要斜坡訊號產生器,其可造成時脈耦合干擾和增加功率消耗。此外,需要謹慎注意的是需最小化佈局寄生電容來預防時脈耦和至節點電壓V1造成的干擾,因其可能導致例如爆音噪音或喀噠噪音。
第2圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中音訊驅動電路之簡易方塊圖。第2圖繪製音訊系統中音訊驅動電路200。音訊驅動電路200包括驅動電容性負載220的驅動放大電路210以及預充電電容性負載220至例如共模電壓(VCM)之參考電壓的預充電路230。電容性負載220可於輸出節點OUT包括電容Co和電阻Ro。電容Co可為耦合電容,而電阻Ro可代表喇叭。
在第2圖中,音訊驅動電路200也包括開關241和242以耦接驅動放大電路210和預充電路230。當開關241關斷及開關242導通時,預充電路230啟動而驅動放大電路210未連接輸出端。預充電路230接手且將輸出端(開關241和242共同連接的端點)的電壓充電至共模電壓VCM。當輸出端的電壓充電至共模電壓VCM,預充電路230和輸出端斷開連接,而驅動放大電路210接手來開始驅動音訊訊號至輸出端。
第3A圖和第3B圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中用於輸出驅動器的預充電路的簡易示意圖。第3A圖繪示包括充電放大器310和回授偏壓電路320之預充電路300。預充電路300為多種預充電路的其中一個例子,其可作為第2圖所示音訊驅動電路200的預充電路230。預充電路300包括連續時間回授系統且不需時脈訊號。此方法可避免如第1圖所示之習知系統中產生的時脈耦合。預充電路300可配置為以平穩且有效率地方式預充電輸出的電壓至例如共模電壓(VCM)之參考電壓且避免充電脈衝干擾(charging glitches),從而於播放系統開機時最小化爆音噪音和喀噠噪音。
第3A圖也顯示兩個開關S1和S2。開關S1用於耦接例如喇叭之音訊負載,其透過電容負載CL表示。兩個連接選項標示為OUTN或OUTP。開關S2用於耦接至接地節點。第3A圖所示預充電路300的輸出Vo耦接至接地節點,而輸出電壓為0V。第3B圖顯示預充電路350,其與第3A圖所示的預充電路300具有相同電路。不過,預充電路350如第3B圖所示透過開關S1和S2的動作耦接至輸出端。輸出電壓Vo如第3B圖所示充電至共模電壓VCM。在部分實施例中,開關S1和S2在音訊系統中可透過控制電路來驅動。
起初,如第3A圖所示,充電放大器310不工作(電源切斷)且輸出電壓Vo為0V以節省電源。第3A圖繪示當配置開關S1關斷(open)和開關S2導通(closed)時電路處於不工作模式。在第3B圖中,於時間t=0時,開關S1導通(closed)及開關S2關斷(open)。此使充電放大器310開始慢慢驅動輸出端的電壓往共模電壓VCM。偏壓電路320持續追蹤輸出電壓並調整充電放大器310的偏壓電流Ibias,以促使輸出電壓Vo完全平穩地達到共模電壓VCM。在部分音訊系統中,共模電壓VCM可設定為輸出供應電壓的中間值。舉例來說,若輸出供應電壓為3.3V,共模電壓VCM則為1.65V。在部分實施例中,充電放大器310可為單位增益放大器。
第4圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中用於輸出驅動器的預充電路的簡易示意圖。預充電路400為預充電路的例子,其可作為第2圖所示音訊驅動電路200的預充電路230、第3A圖所示的預充電路300或第3B圖所示的預充電路350。第4圖繪示預充電路400包括充電放大器410和回授偏壓電路420。第4圖也繪示兩個開關S1和S2。開關S1用於耦接例如喇叭之負載,其透過
具有電容CL的電容性負載440表示。開關S2用於設定輸出電壓Vo的初始狀態為接地。兩個連接選項標示為OUTN或OUTP。
如第4圖所示,充電放大器410包括用於耦接電容性負載440的輸出節點412、用於接收例如共模電壓VCM之參考電壓的第一輸入節點414、用於耦接充電放大器410的輸出節點412的第二輸入節點416。充電放大器410也具有用於接收偏壓電流Ibias的偏壓節點418,其中充電放大器410的輸出電壓Vo隨著偏壓電流Ibias而改變。
在第4圖中,回授偏壓電路420包括第一電流源421和第二電流源431。第一電流源421包括第一電晶體422、回授放大器423以及電阻429。回授放大器423包括耦接第一電晶體422的閘極425的輸出節點424、用於耦接充電放大器410的輸出節點412的第一輸入節點426、用於耦接第一電晶體422的源極428的第二輸入節點427。電阻429耦接第一電晶體422的源極428。第一電流源421被配置為提供第一電流I1隨著充電放大器410的輸出電壓Vo而改變。第二電流源431提供作為初始電流的參考電流I2。回授偏壓電路420也包括總和電路432,其包括由電晶體M1和M2組成的第一電流鏡(鏡射出第一電流I1)以及由電晶體M3和M4組成的第二電流鏡(鏡射出第一電流I2)以提供偏壓電流Ibias。偏壓電流Ibias表示為第一電流I1和第二電流I2之總和。總和電路432耦接充電放大器410的偏壓節點418以提供偏壓電流Ibias至充電放大器410。
第4圖繪示用於控制輸出電壓Vo的預充電之自動追蹤和自偏壓電路的實例。起初,重置開關S2(重置訊號)導通,而輸出電壓Vo被拉至接地電壓。為了開始預充電,重置開關S2關斷。回授放大器423具有刻意的輸入偏移以使第一電晶體422(n型金屬氧化物半導體電晶體)關斷且偏壓於截止區(cut-off region)
或受偏壓而弱導通(weakly-on)在次臨界區(sub-threshold region)。流經第一電晶體422的電流設定為Vo/R,其中R為電阻429的電阻值,而電阻429可為可程式化電阻。在部分實施例中,利用2位元的程式碼,電阻值R可具有4個數值。在另一實施例中,可選定電阻值R的範圍為60KΩ至75KΩ。具有電阻調整之實施例允許精細的顆粒度(granularity)以設定流經第一電晶體422的第一電流I1來設定輸出電壓的不同上升時間。
在一情況,起初,於時間t=0+時,開關S2關斷及開關S1導通,而使充電放大器410開始慢慢將輸出電壓Vo充電至共模電壓VCM,其中開關S2可作為重置開關,開關S1可作為充電開關。初始接近零的第一電流I1開始透過第一電晶體422增加。第一電流I1透過電晶體M3和M4(p型金屬氧化物半導體電晶體)而鏡射,且增加至電晶體M2(p型金屬氧化物半導體電晶體)的第二電流I2。因此,當輸出電壓Vo上升時,第一電流I1也將持續增加。第二電流I2決定充電中的起始階(initial step)。在部分實施例中,例如,預充電的目標電壓和共模電壓VCM也可為可程式化的,以補償電源供應的變動。
請參考第4圖,充電放大器410之流進偏壓節點418的偏壓電流可表示如下。
Ibias=I1+I2=(Vo/R)+I2
在部分實施例中,具有輸入偏壓電流Ibias的充電放大器410也可如第5圖所表示。
作為第4圖的預充電路400的操作實例,第二電流I2的起始值預設為750nA。當第一電流源421感測和追蹤充電放大器410的輸出電壓Vo增加時,
第一電流I1(Vo/R)則持續增加。因此,輸出電壓Vo以平穩控制方式增加,以致於可在充電期間使任何爆音噪音和喀噠噪音最小化。
第5圖為根據本發明的部分實施例繪示能使用在第4圖中預充電路的運算轉導放大器的示意圖。如第5圖所示,放大器500可為多種放大器的其中一個例子,其可作為第2圖所示之充電放大器410。放大器500包括用於耦接電容性負載的輸出節點530、用於接收參考電壓(共模電壓VCM)的第一輸入節點510、用於耦接充電放大器500的輸出節點530的第二輸入節點520。放大器500也包括用於接收偏壓電流Ibias的偏壓節點540。可理解的是放大器500的輸出電流Iout隨著偏壓電流Ibias而改變。
放大器500也包括形成電流鏡的多個電晶體。多個電晶體的功用於此不詳細描述。
第6A圖和第6B圖為根據本發明的部分實施例繪示第4圖中預充電路之電壓和電流圖。第6A圖繪示第4圖中充電放大器410以時間函數模擬輸出電壓Vout。輸出電壓Vout充電至共模電壓VCM,其以3.3V電源供應為實例時的數值約為1.65V。第6B圖繪示第4圖中以時間函數模擬偏壓電流Ibias。可理解的是輸出節點的輸出電壓Vout隨著偏壓電流Ibias而改變。再者,當充電操作開始時(t=0),偏壓電流Ibias的起始值取決於第4圖中的第二電流I2的起始值。如第6A圖所示,偏壓電流Ibias可選擇較低的起始值,以在輸出電壓Vout中取得低電壓階(low voltage step)。
第7圖為根據第4圖的預充電路之模擬結果繪示性能數據表。第7圖繪示在通常操作狀況(27℃,3.3V)預充電路之模擬結果。此模擬為針對回授偏壓電路的可程式化電阻利用2位元碼Ib<1:0>選擇其電阻值R從60KΩ變化至
75KΩ。在輸出OUTN和OUTP的電容性負載CL為1μF。當輸出電壓以平均上升時間225ms達到最終共模電壓VCM的90%時,總諧波失真(THD,total harmonic distortion)的測量值約為-91dB。一般而言,對於爆音噪音/喀噠噪音抑制所需達到總諧波失真的數值為-80dB或更多。可理解的是前述預充電路之總諧波失真的-91dB實質優於一般標準-80dB。
第8圖為根據本發明的部分實施例繪示音訊系統中用於預充電輸出驅動器的方法流程圖。結合前述第2圖描述輸出驅動器的實例。結合前述第3圖至第5圖描述第8圖之預充電路執行方法的實例。如第8圖所示,預充電輸出驅動器之方法800包括:於步驟810,提供例如第4圖中充電放大器410之充電放大器。充電放大器包括用於耦接電容性負載的輸出節點、用於接收參考電壓的第一輸入節點、用於耦接充電放大器的輸出節點的第二輸入節點以及用於接收偏壓電流的偏壓節點。在部分實施例中,如結合前述第4圖和第5圖,充電放大器的輸出電流隨著偏壓電流而改變。
於步驟820,此方法包括感測充電放大器的輸出電壓。在部分實施例中,感測充電放大器的輸出電壓包括使用例如前述第4圖之回授偏壓電路感測輸出電壓。此方法包括提供回授放大器、耦接回授放大器的第一輸入節點和充電放大器的輸出節點、耦接回授放大器的第二輸入節點和第一電晶體的源極以及耦接回授放大器的輸出節點和第一電晶體的閘極。
於步驟830,此方法包括根據充電放大器的輸出電壓提供偏壓電流。於部分實施例中,提供偏壓電流的步驟包括藉由耦接第一電晶體的源極至電阻來提供含括第一電流之偏壓電流。於部分實施例中,提供偏壓電流的步驟藉由耦接第一電晶體的源極至電阻來提供含括第二電流之偏壓電流。
於步驟840,此方法包括耦接偏壓電流至充電放大器的偏壓節點以提供偏壓電流,偏壓電流隨著輸出電壓而改變。此方法可進一步包括耦接第二電流至充電放大器的偏壓節點以做為初始充電電壓階(initial charging voltage step)。
於步驟850,此方法包括利用充電放大器的輸出電壓充電電容性負載。第6圖和第7圖繪示平穩預充電電容性負載和爆音噪音和喀噠噪音減少之模擬結果。
本文描述的方法及過程可部分或全部具體化為儲存在電腦可讀儲存媒體或裝置中的程式碼及/或資料,從而當電腦系統讀取及執行程式碼及/或資料時,電腦系統可執行相關方法及過程。此方法及過程還可部分地或完全地具體化為在硬體模組或裝置中,使得當硬體模組或裝置被啟動時,其可執行相關的方法及過程。可使用程式碼、資料及硬體模組或裝置的組合來將本文揭露的方法及過程具體化。
特定實施例已描述於本文中。然而,可對這些實施例進行各種變更,且本文提出的原理也可應用於其它實施例。另外,在不偏離申請專利範圍的情況下,各種部件及/或方法的步驟/區塊可以特別揭露的佈置以外的佈置來實現。鑑於這些教示,所屬技術領域具有通常知識者將容易想到其它實施例及變更。因此,當結合以上說明書及所附圖式來看時,所附申請專利範圍旨在涵蓋所有這樣的實施例及變更。
200:音訊驅動電路
210:驅動放大電路
220:電容性負載
230:預充電路
241、242:開關
Co:電容
OUT:輸出節點
Ro:電阻
VCM:共模電壓
Claims (19)
- 一種輸出驅動器,用於一音訊系統,其包括:一驅動放大電路,用於驅動一電容性負載;一預充電路,用於預充電該電容性負載至一共模電壓,該預充電路包括:一充電放大器,其包括:一輸出節點,用於耦接該電容性負載;一第一輸入節點,用於接收一參考電壓;一第二輸入節點,用於耦接該充電放大器的該輸出節點;以及一偏壓節點,用於接收一偏壓電流,其中該充電放大器的一輸出電流隨著該偏壓電流而改變;以及一回授偏壓電路,其包括:一第一電流源,其包括:一第一電晶體;一回授放大器,其包括:一輸出節點,耦接該第一電晶體的一閘極;一第一輸入節點,用於耦接該充電放大器的該輸出節點;以及一第二輸入節點,用於耦接該第一電晶體的一源極;以及 一電阻,用於耦接該第一電晶體的該源極,其中該第一電流源被配置以提供一第一電流,該第一電流隨著該充電放大器的一輸出電壓而改變;一第二電流源,用於提供一第二電流;以及一總和電路,其包括一第一電流鏡和一第二電流鏡以提供該偏壓電流,該偏壓電流表示該第一電流和該第二電流之一總和,其中該總和電路耦接該充電放大器的該偏壓節點以提供該偏壓電流至該充電放大器。
- 如請求項1所述之輸出驅動器,其中該回授放大器具有一預設輸入偏移量,該預設輸入偏移量配置為使該第一電晶體受偏壓而弱導通(weakly-on)於一次臨界區(sub-threshold region)。
- 如請求項1所述之輸出驅動器,其中該充電放大器的該輸出電壓和該偏壓電流成比例地改變。
- 如請求項1所述之輸出驅動器,其中該電阻為一可程式化電阻,該可程式化電阻配置來根據該電容性負載和一需求上升時間設定該充電放大器的該偏壓電流。
- 如請求項1所述之輸出驅動器,進一步包括一開關電路,該開關電路配置來將該充電放大器的該輸出節點耦接至該電容性負載或一接地節點。
- 如請求項1所述之輸出驅動器,其中該充電放大器和該回授放大器為運算轉導放大器。
- 如請求項1所述之輸出驅動器,其中該第二電流為一起始電流,該起始電流的特徵在於其電流量可選作為一充電電流的一起始 階。
- 一種輸出驅動器,用於一音訊系統,其包括:一預充電路,其中該預充電路包括:一充電放大器,其包括一運算轉導放大器,並包括:一輸出節點,用於耦接一電容性負載;一第一輸入節點,用於接收一參考電壓;一第二輸入節點,用於耦接該充電放大器的該輸出節點;以及一偏壓節點,用於接收一偏壓電流,其中該充電放大器的一輸出電流隨著該偏壓電流而改變;以及一回授偏壓電路,耦接該輸出節點以感測該充電放大器的一輸出電壓,並被配置為提供該偏壓電流,該偏壓電流隨著該充電放大器的該輸出電壓而改變。
- 如請求項8所述之輸出驅動器,其中該回授偏壓電路包括:一第一電流源,其包括:一第一電晶體;一回授放大器,其包括:一輸出節點,耦接該第一電晶體的一閘極;一第一輸入節點,用於耦接該充電放大器的該輸出節點;以及一第二輸入節點,用於耦接該第一電晶體的一源極;以及 一電阻,用於耦接該第一電晶體的該源極,其中該第一電流源被配置以提供一第一電流,該第一電流隨著該充電放大器的該輸出電壓而改變。
- 如請求項9所述之輸出驅動器,其中該回授偏壓電路進一步包括:一第二電流源,用於提供一第二電流;以及一總和電路,其包括一第一電流鏡和一第二電流鏡以提供該偏壓電流,該偏壓電流表示該第一電流和該第二電流之一總和,其中該總和電路耦接該充電放大器的該偏壓節點以提供該偏壓電流至該充電放大器;其中,該預充電路配置為在該充電放大器的該輸出節點提供該電容性負載一輸出電流,該輸出電流隨著該輸出節點的該輸出電壓而改變。
- 如請求項10所述之輸出驅動器,其中該第二電流為一起始電流,該起始電流的特徵在於其電流量可選作為一充電電流的一起始階。
- 如請求項9所述之輸出驅動器,其中該回授放大器具有一預設輸入偏移量,該預設輸入偏移量配置為使該第一電晶體受偏壓而弱導通在一次臨界區。
- 如請求項9所述之輸出驅動器,其中該電阻為一可程式化電阻,該可程式化電阻配置來根據該電容性負載和一需求上升時間設定該充電放大器的該偏壓電流。
- 如請求項8所述之輸出驅動器,其中該充電放大器的一輸出電流 隨著該偏壓電流而改變。
- 如請求項8所述之輸出驅動器,進一步包括一開關電路,該開關電路配置來將該充電放大器的該輸出節點耦接至該電容性負載或一接地節點。
- 一種預充電方法,用於一音訊系統中的一輸出驅動器,該方法包括:提供一充電放大器,該充電放大器包括用於耦接一電容性負載的一輸出節點、用於接收一參考電壓的一第一輸入節點、用於耦接該充電放大器的該輸出節點的一第二輸入節點,以及用於接收一偏壓電流的一偏壓節點;感測該充電放大器的一輸出電壓;根據該充電放大器的該輸出電壓提供一第一電流;耦接該第一電流至該充電放大器的該偏壓節點,以提供該偏壓電流,該偏壓電流隨著該輸出電壓而改變;以及利用該充電放大器的該輸出電壓對該電容性負載進行充電;其中感測該充電放大器的該輸出電壓的步驟包括:提供一回授放大器;將該回授放大器的一第一輸入節點耦接至該充電放大器的該輸出節點;將該回授放大器的一第二輸入節點耦接至一第一電晶體的一源極;以及將該回授放大器的一輸出節點耦接至該第一電晶體的一閘極。
- 如請求項16所述之預充電方法,其中提供該第一電流的步驟進一步包括將該第一電晶體的一源極節點耦接至一電阻。
- 如請求項16所述之預充電方法,進一步包括提供作為可程式化電流的一第二電流。
- 如請求項18所述之預充電方法,進一步包括將該第二電流耦接至該充電放大器的該偏壓節點以做為一初始充電電壓階。
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