TWI799042B - 音訊放大電路及其控制方法 - Google Patents

音訊放大電路及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI799042B
TWI799042B TW110149437A TW110149437A TWI799042B TW I799042 B TWI799042 B TW I799042B TW 110149437 A TW110149437 A TW 110149437A TW 110149437 A TW110149437 A TW 110149437A TW I799042 B TWI799042 B TW I799042B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
loop circuit
auxiliary
coupled
circuit
variable
Prior art date
Application number
TW110149437A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202327259A (zh
Inventor
魏子傑
Original Assignee
瑞昱半導體股份有限公司
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 瑞昱半導體股份有限公司 filed Critical 瑞昱半導體股份有限公司
Priority to TW110149437A priority Critical patent/TWI799042B/zh
Priority to US17/663,015 priority patent/US20230208363A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI799042B publication Critical patent/TWI799042B/zh
Publication of TW202327259A publication Critical patent/TW202327259A/zh

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
    • H03F3/2171—Class D power amplifiers; Switching amplifiers with field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/181—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
    • H03F3/183—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
    • 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
    • H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/181—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
    • H03F3/183—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/187—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/03—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/165—A filter circuit coupled to the input of an amplifier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Stereo-Broadcasting Methods (AREA)

Abstract

一種音訊放大電路包含脈衝寬度調變電路、輔助迴路電路以及主迴路電路。輔助迴路電路對應第一可變電阻值以及第一可變電流值。主迴路電路耦接於第二節點、一輸出端與第一節點之間。主迴路電路對應第二可變電阻值以及第二可變電流值。在輔助迴路電路與主迴路電路皆開啟的情況下，當輔助迴路電路進入一第一控制狀態後，降低第二可變電阻值且增加第二可變電流值以使主迴路電路進入一第二控制狀態。當主迴路電路進入第二控制狀態後，增加第一可變電阻值且降低第一可變電流值以使輔助迴路電路脫離第一控制狀態。

Description

音訊放大電路及其控制方法
本揭示中是有關於一種音訊技術。特別關於一種可降低爆音雜訊(pop noise)的音訊放大電路及其控制方法。
隨著科技的發展，許多電子裝置可用以播放出音訊。然而，於一些相關技術中，在音訊元件(例如：音訊放大電路)在供電瞬間、斷電瞬間或各種操作的瞬間會產生爆音雜訊。爆音雜訊將會對使用者造成不舒適的聽覺感受。
本揭示之一些實施方式是關於一種音訊放大電路。音訊放大電路包含一脈衝寬度調變電路、一輔助迴路電路以及一主迴路電路。脈衝寬度調變電路耦接於一第一節點與一第二節點之間。輔助迴路電路耦接於第二節點與第一節點之間。輔助迴路電路對應一第一可變電阻值以及一第一可變電流值。主迴路電路耦接於第二節點、一輸出端與第一節點之間。主迴路電路對應一第二可變電阻值以及一第二可變電流值。在輔助迴路電路與主迴路電路皆開啟的情況下，當輔助迴路電路進入一第一控制狀態後，降低第二可變電阻值且增加第二可變電流值以使主迴路電路進入一第二控制狀態。當主迴路電路進入第二控制狀態後，增加第一可變電阻值且降低第一可變電流值以使輔助迴路電路脫離第一控制狀態。
本揭示之一些實施方式是關於一種音訊放大電路的控制方法。音訊放大電路包含一輔助迴路電路以及一主迴路電路。輔助迴路電路對應一第一可變電阻值以及一第一可變電流值。主迴路電路對應一第二可變電阻值以及一第二可變電流值。控制方法包含以下操作：在輔助迴路電路與主迴路電路皆開啟的情況下，當輔助迴路電路進入一第一控制狀態後，降低第二可變電阻值且增加第二可變電流值以使主迴路電路進入一第二控制狀態；以及當主迴路電路進入一第二控制狀態後，增加第一可變電阻值且降低第一可變電流值以使輔助迴路電路脫離第一控制狀態。
綜上所述，本揭示的音訊放大電路以及控制方法可有效降低爆音雜訊，以避免對使用者造成不舒適的聽覺感受。
在本文中所使用的用詞『耦接』亦可指『電性耦接』，且用詞『連接』亦可指『電性連接』。『耦接』及『連接』亦可指二個或多個元件相互配合或相互互動。
參考第1圖。第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的音訊放大電路100、數位類比轉換器DAC以及音訊播放器A的示意圖。
音訊放大電路100可為D類音訊放大器(class D audio amplifier)。音訊放大電路100可耦接於數位類比轉換器DAC與音訊播放器A之間。具體而言，音訊放大電路100可與數位類比轉換器DAC耦接於輸入端IN以接收來自數位類比轉換器DAC的類比音源輸入訊號VIN。音訊放大電路100可與音訊播放器A耦接於輸出端OUT以輸出類比音源輸出訊號VOUT至音訊播放器A。音訊播放器A則可依據類比音源輸出訊號VOUT播放出對應的音訊。在一些實施例中，音訊播放器A可為喇叭或其他揚聲裝置。
以第1圖示例而言，音訊放大電路100包含輸入電阻RIN、脈衝寬度調變電路110、輔助迴路電路120以及主迴路電路130。輸入電阻RIN耦接於輸入端IN與節點N1之間。脈衝寬度調變電路110耦接於節點N1與節點N2之間。輔助迴路電路120耦接於節點N2與節點N1之間。主迴路電路130耦接於節點N2、輸出端OUT與節點N1之間。
以第1圖示例而言，脈衝寬度調變電路110包含濾波器111、三角波產生器112以及脈衝寬度調變產生器(PWM Generator)113。濾波器111耦接節點N1。濾波器111可依據類比音源輸入訊號VIN產生濾波訊號FS。三角波產生器112可產生三角波訊號RS。脈衝寬度調變產生器113可接收濾波訊號FS以及三角波訊號RS以產生脈衝寬度調變訊號PWM。舉例而言，脈衝寬度調變產生器113可比較濾波訊號FS與三角波訊號RS以產生脈衝寬度調變訊號PWM。
輔助迴路電路120包含輔助驅動器121以及輔助可變電阻RAUX。輔助驅動器121耦接節點N2以接收脈衝寬度調變訊號PWM且依據脈衝寬度調變訊號PWM輸出驅動訊號DS。輔助驅動器121可對應於一可變電流值。輔助可變電阻RAUX耦接於輔助驅動器121與節點N1之間。輔助可變電阻RAUX可對應於一可變電阻值。
主迴路電路130包含功率驅動器131以及回授可變電阻RFB。功率驅動器131耦接於節點N2與輸出端OUT之間。功率驅動器131可依據脈衝寬度調變訊號PWM產生類比音源輸出訊號VOUT。功率驅動器131可對應於一可變電流值。回授可變電阻RFB耦接於輸出端OUT與節點N1之間。回授可變電阻RFB可對應於一可變電阻值。
參考第2A圖。第2A圖是依照本揭示一些實施例所繪示的輔助可變電阻RAUX1的示意圖。在一些實施例中，輔助可變電阻RAUX1可用以實現第1圖中的輔助可變電阻RAUX。以第2A圖示例而言，輔助可變電阻RAUX1包含開關S11、複數個(例如：2個)電阻器R1以及複數個(例如：2個)開關S1。開關S11與該些電阻器R1串聯耦接，而各開關S1則與對應的一電阻器R1並聯耦接，藉由控制該些開關S1可改變輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值。
上述電阻器R1與開關S1的數量僅用以示例，本揭示不以此為限。其他各種適用的數量皆在本揭示的範圍中。
參考第2B圖。第2B圖是依照本揭示一些實施例所繪示的輔助驅動器121A的示意圖。在一些實施例中，輔助驅動器121A可用以實現第1圖中的輔助驅動器121。以第2B圖示例而言，輔助驅動器121A包含前驅動器DR1、複數個(例如：4個)電晶體M2以及複數個(例如：4個)開關S2。每兩個電晶體M2可形成一電晶體串(圖式上方為P型電晶體且下方為N型電晶體)，電晶體串中的兩個電晶體M2串聯耦接於節點N11(或N12)且串聯耦接於供應電壓端VDD1與接地端GND1之間。也就是說，上述該些電晶體串之間為並聯耦接。各開關S2分別耦接於前驅動器DR1與對應的一電晶體M2的控制端(例如：閘極端)之間。節點N11與節點N12則耦接至輔助驅動器121A的輸出接腳PAD1。藉由控制該些開關S2，即可改變輔助驅動器121A的可變電流值。
上述電晶體M2與開關S2的數量僅用以示例，本揭示不以此為限。其他各種適用的數量皆在本揭示的範圍中。
參考第2C圖。第2C圖是依照本揭示一些實施例所繪示的回授可變電阻RFB1的示意圖。在一些實施例中，回授可變電阻RFB1可用以實現第1圖中的回授可變電阻RFB。以第2C圖示例而言，回授可變電阻RFB1包含開關S33、複數個(例如：8個)電阻器R3以及複數個(例如：8個)開關S3。開關S33與該些電阻器R3串聯耦接。各開關S3則與對應的一電阻器R3並聯耦接，藉由控制該些開關S3可改變回授可變電阻RFB1的可變電阻值。
上述電阻器R3與開關S3的數量僅用以示例，本揭示不以此為限。其他各種適用的數量皆在本揭示的範圍中。
參考第2D圖。第2D圖是依照本揭示一些實施例所繪示的主驅動器131A的示意圖。在一些實施例中，主驅動器131A可用以實現第1圖中的主驅動器131。以第2D圖示例而言，主驅動器131A包含前驅動器DR4以及複數個(例如：4個)驅動電路1311-1314。驅動電路1311-1314耦接於前驅動器DR4與輸出接腳PAD4之間。
參考第2E圖。第2E圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第2D圖中的驅動電路1311的示意圖。其他驅動電路1312-1314具有相似的電路架構。以第2E圖示例而言，驅動電路1311包含複數個(例如：4個)電晶體M4以及複數個(例如：4個)開關S4。每兩個電晶體M4可形成一電晶體串(圖式上方為P型電晶體且下方為N型電晶體)，電晶體串中的兩個電晶體M4串聯耦接於節點N41(或N42)且串聯耦接於供應電壓端VDD4與接地端GND4之間。也就是說，上述該些電晶體串之間為並聯耦接。各開關S4分別耦接於前驅動器DR4與對應的一電晶體M4的控制端(例如：閘極端)之間。而節點N41-N42分別耦接至主驅動器131A(如第2D圖所示)的輸出接腳PAD4。藉由控制該些開關S4，即可改變主驅動器131A的可變電流值。
上述電晶體M4與開關S4的數量僅用以示例，本揭示不以此為限。其他各種適用的數量皆在本揭示的範圍中。
在一些實施例中，可藉由音訊放大電路100內部或外部的一或多個控制電路控制上述開關S1-S4導通或不導通。
參考第1圖至第4圖。第3A圖至第3C圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖的音訊放大電路100的操作示意圖。第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖的音訊放大電路100的變化示意圖。
在第一階段，如第3A圖所示，輔助迴路電路120會被開啟以對脈衝寬度調變電路110建立偏壓，而主迴路電路130會被關閉。
第2A圖中輔助可變電阻RAUX1的開關S11導通，輔助可變電阻RAUX1的其中一個開關S1可為不導通而另一個開關S1可為導通，使得輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值為r(假定一個電阻器R1的電阻值為r)，如第4圖所示。另外，第2B圖中輔助驅動器121A的兩個開關S2可為導通以控制兩個電晶體M2(圖式左方的一對電晶體M2，一個P型電晶體與一個N型電晶體)皆為導通且控制另兩個電晶體M2(圖式右方的一對電晶體M2，一個P型電晶體與一個N型電晶體)為不導通。在這個情況下，輔助驅動器121A的可變電流值為i。
另一方面，第2C圖中回授可變電阻RFB1的開關S33為不導通，且第2D圖中主驅動器131A中驅動電路1311-1314中的該些開關(如第2E圖中所示的該些開關S4)可皆為不導通，以關閉主迴路電路130。此時，音訊放大電路100的轉移函數(transfer function)T100(包含輔助迴路電路120的轉移函數T120與主迴路電路130的轉移函數T130所貢獻)為T。
接著，進入第二階段，如第3B圖所示，輔助迴路電路120保持開啟，且主迴路電路130會被開啟。也就是說，輔助迴路電路120以及主迴路電路130皆被開啟。
以第4圖為例，第2A圖中輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值保持為r且第2B圖中輔助驅動器121A的可變電流值保持為i(第一控制狀態)。另一方面，第2C圖中回授可變電阻RFB1的該些開關S3可皆為不導通且開關S33為導通，使得回授可變電阻RFB1的可變電阻值為8r(假定一個電阻器R3的電阻值為r)。另外，第2D圖中主驅動器131A的兩個開關S4(例如：第2E圖中左側的該對開關S4)導通以控制對應的電晶體M4導通(一次一對電晶體M4，一個P型電晶體與一個N型電晶體)，而其它開關S4(例如：驅動電路1311中其它開關S4以及驅動電路1312-1314中的該些開關S4)不導通以截止其他的電晶體M4。在這個情況下，主驅動器131A的可變電流值為0.125i。此時，音訊放大電路100的轉移函數T100為0.89T(即，
Figure 110149437-A0305-02-0013-1
)(可視為並聯關係)，其中Z(s)為阻抗轉移函數。
接著，控制第2C圖中該些開關S3以調整回授可變電阻RFB1的可變電阻值為4r且控制第2D圖中功率驅動器131A中驅動電路1311-1314中的該些開關(如第2E圖中的該些開關S4)以調整主驅動器131A的可變電流值為0.25i。此時，音訊放大電路100的轉移函數T100變為0.8T(即，
Figure 110149437-A0305-02-0013-3
)。
接著，控制第2C圖中該些開關S3以調整回授可變電阻RFB1的可變電阻值為2r且控制第2D圖中功率驅動器131A中驅動電路1311-1314中的該些開關(如第2E圖中的該些開關S4)以調整主驅動器131A的可變電流值為0.5i。此時，音訊放大電路100的轉移函數T100為0.67T(即，
Figure 110149437-A0305-02-0013-4
)。
接著，第2C圖中回授可變電阻RFB1的可變電阻值保持為2r且第2D圖中主驅動器131A的可變電流值保持為0.5i(進入第二控制狀態)。而控制第2A圖中該些開關S1以調整輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值為2r且控制第2B圖中該些開關S2以調整輔助驅動器121A的可變電 流值為0.5i(脫離第一控制狀態)。此時，音訊放大電路100的轉移函數T100為T(即，
Figure 110149437-A0305-02-0014-5
)。
綜合上面段落所述，在第二階段，當輔助迴路電路120進入第一控制狀態(第2A圖中輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值為r且第2B圖中輔助驅動器121A的可變電流值為i)後，漸進式地降低回授可變電阻RFB1的可變電阻值且漸進式地增加主驅動器131A的可變電流值以使主迴路電路130進入第二控制狀態。當主迴路電路130進入第二控制狀態(第2C圖中回授可變電阻RFB1的可變電阻值為2r且第2D圖中主驅動器131A的可變電流值為0.5i)後，增加輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值且降低輔助驅動器121A的可變電流值以使輔助迴路電路120脫離第一控制狀態。
接著，進入第三階段，如第3C圖所示，主迴路電路130保持開啟，而輔助迴路電路120會被關閉。例如，第2A圖中輔助可變電阻RAUX1的開關S11可為不導通且第2B圖中輔助驅動器121A的該些開關S2可皆為不導通，以關閉輔助迴路電路120。如第4圖所示，此時，音訊放大電路100的轉移函數T100恢復為T。
在一些相關技術中，在音訊放大電路的開啟過程中，會因為瞬間巨大的電壓變化產生爆音雜訊，進而對使用者造成不舒適的聽覺感受。
相較於上述該些相關技術，本揭示在第一階段先利用輔助迴路電路120對脈衝寬度調變電路110建立偏壓，於第二階段以多切換步驟且漸進式的操作開啟主迴路電路130，且於第三階段關閉輔助迴路電路120。如此，可有效降低爆音雜訊，以避免對使用者造成不舒適的聽覺感受。另外，在本揭示的一些實施例中(例如：第4圖)，兩相鄰切換步驟之間的轉移函數T100的變化量皆小於0.5T，因此相較於許多相關技術，本揭示可有效地降低爆音雜訊。
第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖的音訊放大電路100的變化示意圖。第5圖的第一階段與第三階段相似於第4圖的第一階段與第三階段。
然而，相較於第4圖的第二階段，第5圖的第二階段包含更多切換步驟。換句話說，第5圖的第二階段中兩相鄰切換步驟之間的轉移函數變化量小於第4圖的第二階段中兩相鄰切換步驟之間的轉移函數變化量。
以下將搭配第1圖至第2D圖對第5圖進行說明。
以第5圖的第二階段示例而言，當輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值保持為r且輔助驅動器121A的可變電流值保持為i時，回授可變電阻RFB1的可變電阻值可被調整為8r且主驅動器131A的可變電流值可被調整為0.125i。接著，回授可變電阻RFB1的可變電阻值可再被調整(降低)為4r且主驅動器131A的可變電流值可再被調整(增加)為0.25i。接著，回授可變電阻RFB1的可變電阻值可繼續被調整(降低)為3r且主驅動器131A的可變電流值可繼續被調整(增加)為0.33i。
接著，回授可變電阻RFB1的可變電阻值可保持為3r且主驅動器131A的可變電流值可保持為0.33i，而輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值可被調整(增加)為1.5r且輔助驅動器121A的可變電流值可被調整(降低)為0.67i。
接著，輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值可保持為1.5r且輔助驅動器121A的可變電流值可保持為0.67i，而回授可變電阻RFB1的可變電阻值可被調整(降低)為2r且主驅動器131A的可變電流值可被調整(增加)為0.5i。
接著，回授可變電阻RFB1的可變電阻值可保持為2r且主驅動器131A的可變電流值可保持為0.5i，而輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值可被調整(增加)為2r且輔助驅動器121A的可變電流值可被調整(降低)為0.5i。
接著，輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值可保持為2r且輔助驅動器121A的可變電流值可保持為0.5i，而回授可變電阻RFB1的可變電阻值可被調整(降低)為1.5r且主驅動器131A的可變電流值可被調整(增加)為0.67i。
接著，回授可變電阻RFB1的可變電阻值可保持為1.5r且主驅動器131A的可變電流值可保持為0.67i，而輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值可被調整(增加)為3r且輔助驅動器121A的可變電流值可被調整(降低)為0.33i。
接著，輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值可保持為3r且輔助驅動器121A的可變電流值可保持為0.33i，而回授可變電阻RFB1的可變電阻值可被調整(降低)為r且主驅動器131A的可變電流值可被調整(增加)為i。
據此，相較於第4圖，第5圖中兩相鄰切換步驟之間的轉移函數變化量更小，進而可更有效地降低爆音雜訊。
在一些更進一步的實施例中，第二階段可包含更多更加細微的切換步驟，以使得兩相鄰切換步驟之間的轉移函數變化量更小。
參考第6圖。第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的控制方法600的流程圖。在一些實施例中，控制方法600可應用於第1圖中的音訊放大電路100中。以第6圖示例而言，控制方法600包含操作S610以及操作S620。
在操作S610，在輔助迴路電路120與主迴路電路130皆開啟的情況下，當輔助迴路電路120進入上述第一控制狀態後，降低回授可變電阻RFB的可變電阻值且增加主驅動器131的可變電流值以使主迴路電路130進入上述第二控制狀態。以第2C圖以及第2E圖為例，可藉由控制開關S3以及開關S4以分別控制回授可變電阻RFB1的可變電阻值以及主驅動器131A的可變電流值。
在操作S620，當主迴路電路130進入上述第二控制狀態後，增加輔助可變電阻RAUX的可變電阻值且降低輔助驅動器121的可變電流值以使輔助迴路電路120脫離上述第一控制狀態。以第2A圖以及第2B圖為例，可藉由控制開關S1以及開關S2以分別控制輔助可變電阻RAUX1的可變電阻值以及輔助驅動器121A的可變電流值。
綜上所述，本揭示的音訊放大電路以及控制方法可有效降低爆音雜訊，以避免對使用者造成不舒適的聽覺感受。
雖然本揭示已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本揭示，任何本領域具通常知識者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:音訊放大電路
110:脈衝寬度調變電路
111:濾波器
112:三角波產生器
113:脈衝寬度調變產生器
120:輔助迴路電路
121:輔助驅動器
130:主迴路電路
131,131A:功率驅動器
1311,1312,1313,1314:驅動電路
600:控制方法
DAC:數位類比轉換器
A:音訊播放器
IN:輸入端
OUT:輸出端
VIN:類比音源輸入訊號
VOUT:類比音源輸出訊號
RIN:輸入電阻
N1:節點
N2:節點
DS:驅動訊號
FS:濾波訊號
RS:三角波訊號
PWM:脈衝寬度調變訊號
RAUX,RAUX1:輔助可變電阻
RFB,RFB1:回授可變電阻
R1,R3:電阻器
M2,M4:電晶體
S1,S2,S3,S4,S11,S33:開關
DR1,DR4:前驅動器
VDD1,VDD4:供應電壓端
GND1,GND4:地端
N11,N12,N41,N42:節點
PAD1,PAD4:輸出接腳
T100,T120,T130:轉移函數
S610,S620:操作
為讓本揭示之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能夠更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一音訊放大電路、一數位類比轉換器以及一音訊播放器的示意圖； 第2A圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一輔助可變電阻的示意圖； 第2B圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一輔助驅動器的示意圖； 第2C圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一回授可變電阻的示意圖； 第2D圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一主驅動器的示意圖； 第2E圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第2D圖中的一驅動電路的詳細示意圖； 第3A圖至第3C圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖的音訊放大電路的操作示意圖； 第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖的音訊放大電路的變化示意圖； 第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖的音訊放大電路的變化示意圖；以及 第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一控制方法的流程圖。
100:音訊放大電路
110:脈衝寬度調變電路
111:濾波器
112:三角波產生器
113:脈衝寬度調變產生器
120:輔助迴路電路
121:輔助驅動器
130:主迴路電路
131:功率驅動器
DAC:數位類比轉換器
A:音訊播放器
IN:輸入端
OUT:輸出端
VIN:類比音源輸入訊號
VOUT:類比音源輸出訊號
RIN:輸入電阻
N1:節點
N2:節點
DS:驅動訊號
FS:濾波訊號
RS:三角波訊號
PWM:脈衝寬度調變訊號
RAUX:輔助可變電阻
RFB:回授可變電阻

Claims (10)

  1. 一種音訊放大電路，包含：一脈衝寬度調變電路，耦接於一第一節點與一第二節點之間；一輔助迴路電路，耦接於該第二節點與該第一節點之間，其中該輔助迴路電路對應一第一可變電阻值以及一第一可變電流值；以及一主迴路電路，耦接於該第二節點、一輸出端與該第一節點之間，其中該主迴路電路對應一第二可變電阻值以及一第二可變電流值，其中在該輔助迴路電路與該主迴路電路皆導通的情況下，當該輔助迴路電路進入一第一控制狀態後，降低該第二可變電阻值且增加該第二可變電流值以使該主迴路電路進入一第二控制狀態，當該主迴路電路進入該第二控制狀態後，增加該第一可變電阻值且降低該第一可變電流值以使該輔助迴路電路脫離該第一控制狀態。
  2. 如請求項1所述的音訊放大電路，其中當該輔助迴路電路進入該第一控制狀態後，漸進式地降低該第二可變電阻值且漸進式地增加該第二可變電流值。
  3. 如請求項1所述的音訊放大電路，更包含：一輸入電阻，耦接於一輸入端與該第一節點之間，其中該輸入端用以接收一類比音源輸入訊號，且該輸 出端用以輸出一類比音源輸出訊號至一音訊播放器。
  4. 如請求項3所述的音訊放大電路，其中該脈衝寬度調變電路包含：一濾波器，耦接該第一節點且用以依據該類比音源輸入訊號產生一濾波訊號；一三角波產生器，用以輸出一三角波訊號；以及一訊號產生器，用以接收該濾波訊號以及該三角波訊號且耦接該第二節點，其中該訊號產生器用以比較該濾波訊號與該三角波訊號以產生一脈衝寬度調變訊號。
  5. 如請求項4所述的音訊放大電路，其中該主迴路電路包含：一功率驅動器，耦接於該第二節點與該輸出端之間，且用以依據該脈衝寬度調變訊號產生該類比音源輸出訊號；以及一回授可變電阻，耦接於該輸出端與該第一節點之間，其中該功率驅動器用以控制該第二可變電流值，且該回授可變電阻用以控制該第二可變電阻值。
  6. 如請求項5所述的音訊放大電路，其中該回授可變電阻包含： 一第一開關；複數電阻器，其中該些電阻器與該第一開關串聯耦接；以及複數第二開關，其中該些第二開關的各者與該些電阻器中的一對應者並聯耦接，其中該功率驅動器包含複數驅動電路，其中該些驅動電路中的各者包含：複數電晶體串，其中該些電晶體串的各者包含複數電晶體且該些電晶體彼此串聯，其中該些電晶體串相互並聯耦接；以及複數開關，其中該些開關的各者耦接至該些電晶體中的一對應者的一控制端。
  7. 如請求項4所述的音訊放大電路，其中該輔助迴路電路包含：一輔助驅動器，耦接該第二節點；以及一輔助可變電阻，耦接於該輔助驅動器與該第一節點之間，其中該輔助驅動器用以控制該第一可變電流值，且該輔助可變電阻用以控制該第一可變電阻值。
  8. 如請求項7所述的音訊放大電路，其中該輔助可變電阻包含：一第一開關； 複數電阻器，其中該些電阻器與該第一開關串聯耦接；以及複數第二開關，其中該些第二開關的各者與該些電阻器中的一對應者並聯耦接，其中該輔助驅動器包含：複數電晶體串，其中該些電晶體串的各者包含複數電晶體且該些電晶體彼此串聯，其中該些電晶體串相互並聯耦接；以及複數開關，其中該些開關的各者耦接至該些電晶體中的一對應者的一控制端。
  9. 如請求項1所述的音訊放大電路，其中在該輔助迴路電路與該主迴路電路皆導通之前，該輔助迴路電路導通且該主迴路電路不導通，其中在該輔助迴路電路與該主迴路電路皆導通之後，該主迴路電路保持導通且該輔助迴路電路最終不導通。
  10. 一種音訊放大電路的控制方法，其中該音訊放大電路包含一輔助迴路電路以及一主迴路電路，該輔助迴路電路對應一第一可變電阻值以及一第一可變電流值，且該主迴路電路對應一第二可變電阻值以及一第二可變電流值，其中該控制方法包含：在該輔助迴路電路與該主迴路電路皆導通的情況下，當該輔助迴路電路進入一第一控制狀態後，降低該第二可 變電阻值且增加該第二可變電流值以使該主迴路電路進入一第二控制狀態；以及當該主迴路電路進入該第二控制狀態後，增加該第一可變電阻值且降低該第一可變電流值以使該輔助迴路電路脫離該第一控制狀態。
TW110149437A 2021-12-29 2021-12-29 音訊放大電路及其控制方法 TWI799042B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110149437A TWI799042B (zh) 2021-12-29 2021-12-29 音訊放大電路及其控制方法
US17/663,015 US20230208363A1 (en) 2021-12-29 2022-05-11 Audio amplifier circuit and controlling method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110149437A TWI799042B (zh) 2021-12-29 2021-12-29 音訊放大電路及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI799042B true TWI799042B (zh) 2023-04-11
TW202327259A TW202327259A (zh) 2023-07-01

Family

ID=86896280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110149437A TWI799042B (zh) 2021-12-29 2021-12-29 音訊放大電路及其控制方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230208363A1 (zh)
TW (1) TWI799042B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080042743A1 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Differential input class d amplifier
US8553909B2 (en) * 2011-04-29 2013-10-08 Smsc Holdings S.A.R.L. Low-power class D amplifier using multistate analog feedback loops
US20130335143A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Princeton Technology Corporation Class-d power amplifier capable of reducing electromagnetic interference and triangular wave generator thereof
US20210226592A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22 Nuvoton Technology Corporation Method and apparatus of adaptive gate bias for switched driver

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8686789B2 (en) * 2011-12-19 2014-04-01 Broadcom Corporation Transient signal suppression for a class-D audio amplifier arrangement
CN107005207B (zh) * 2014-10-24 2020-09-29 塞瑞斯逻辑公司 具有可调节斜升/斜降增益以最小化或消除气爆噪声的放大器
US11644521B1 (en) * 2021-11-09 2023-05-09 Cirrus Logic, Inc. Circuitry for compensating for gain and/or phase mismatch between voltage and current monitoring paths

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080042743A1 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Differential input class d amplifier
US8553909B2 (en) * 2011-04-29 2013-10-08 Smsc Holdings S.A.R.L. Low-power class D amplifier using multistate analog feedback loops
US20130335143A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Princeton Technology Corporation Class-d power amplifier capable of reducing electromagnetic interference and triangular wave generator thereof
US20210226592A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22 Nuvoton Technology Corporation Method and apparatus of adaptive gate bias for switched driver

Also Published As

Publication number Publication date
TW202327259A (zh) 2023-07-01
US20230208363A1 (en) 2023-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9985587B2 (en) Switched mode converter with variable common mode voltage buffer
JP4416728B2 (ja) 低電圧差動信号の駆動回路及び制御方法
US8049551B2 (en) Charge pump for switched capacitor circuits with slew-rate control of in-rush current
US7274254B2 (en) Device and method for enhancing output current driving
JP2008029008A (ja) 高速信号伝送システムの高電圧出力バッファ回路
US20170207759A1 (en) Hybrid switched mode amplifier
US20120001690A1 (en) System for Driver Amplifier
US20100128898A1 (en) Method and apparatus for operation sequencing of audio amplifiers
JP4773258B2 (ja) 自動スイッチング機能を備えた電力増幅器
US20070210868A1 (en) Differential output circuit with reduced differential output variation
KR100462467B1 (ko) 자동이득제어의 가변이득증폭회로
CN110233600B (zh) 放大器电路及补偿电路
EP2154783B1 (en) Amplifying circuit
TWI799042B (zh) 音訊放大電路及其控制方法
TWI644578B (zh) 音頻系統
TWI535196B (zh) 放大器及其操作方法
JP3526850B2 (ja) 音声出力装置
CN116455339A (zh) 运算放大器
JP2007116569A (ja) オペアンプの開放利得調整回路
US20090267691A1 (en) Amplifier circuit
CN116436414A (zh) 音频放大电路及其控制方法
JP4479309B2 (ja) 基準電流発生回路及び基準電圧発生回路
US6940353B2 (en) High frequency power amplifier
TW202133550A (zh) 一種d類放大器
CN110771042B (zh) 控制可变阻抗元件中的开关