TWI851018B - 在切換放大器中輸出驅動器之動態控制 - Google Patents

Abstract

一種具有轉換速率控制之輸出驅動器包含一輸出電晶體，該輸出電晶體包含：一控制端子，其耦合至一切換輸入信號；一汲極節點，其耦合至輸出節點以耦合至一負載裝置；及一源極節點，其耦合至一參考電壓。該輸出驅動器亦具有一轉換控制電路，該轉換控制電路包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源。該連接節點耦合至該輸出電晶體之該控制端子。該第一開關電晶體具有耦合至該切換輸入信號之一控制端子。該第二開關電晶體具有一控制端子，該控制端子取決於該輸出節點處之一電流方向而耦合至該切換輸入信號或一動態調變之切換輸入信號。

Description

在切換放大器中輸出驅動器之動態控制

本發明係關於音訊系統中之電子電路領域。更特定言之，本發明係關於用於改良裝置效能之動態控制技術。本發明之實施例亦可應用於其他電路，諸如高效切換功率轉換電路。

一切換放大器(亦稱為一切換放大器)係一電子放大器，其中電晶體作為二進位開關工作。其等完全接通或完全切斷。切換放大器採用軌至軌輸出切換，其中，在理想情況下，其等之輸出電晶體幾乎始終攜載零電流或零電壓。因此，其等之功率損耗係最小的，且其等在一廣泛功率位準範圍內提供高效率。其等之有利高效率已推動其等在各種音訊應用中之使用，該等應用自行動電話至平板電視及家庭影院接收器。切換音訊功率放大器比AB類音訊功率放大器更高效。由於其等之效率更高，因此切換放大器需要更小電源，且消除散熱器，從而顯著降低整體系統成本、大小及重量。

切換音訊功率放大器將音訊信號轉換為高頻脈衝，其等根據音訊輸入信號切換輸出。一些切換放大器使用脈衝寬度調變器(PWM)來產生寬度隨音訊信號之振幅而變化之一系列調節脈衝。變化寬度之脈衝以一固定頻率切換功率輸出電晶體。其他切換放大器可依賴於其他類型之脈衝調變器。以下論述將主要涉及脈衝寬度調變器，但熟習此項技術者將認識到切換放大器可經組態具有其他類型之調變器。

圖1係繪示一習知切換放大器之一簡化示意圖。如圖1中展示，切換放大器100係一差動放大器。差動輸入音訊信號INP及INN被輸入至比較器101及102，其中輸入信號INP及INN與自一振盪器103產生之三角波VREF進行比較以產生PWM信號106及107。PWM信號106及107分別耦合至電晶體M1、M2、M3及M4之閘極。分別在標記為OUTP及OUTN之端子處提供切換放大器之差動輸出信號。如圖1中展示，輸出端子OUTP及OUTN連接至由一電感器L1及一電阻器R1表示之一揚聲器負載110。

圖2係繪示圖1之切換放大器中之信號調變之一波形圖。如圖2中展示，差動輸入信號(例如，音訊信號INN及INP)藉由兩個比較器與三角形參考波形進行比較，如上文結合圖1描述。比較器之輸出信號係一固定頻率下之脈衝信號，其脈衝寬度與輸入信號成比例。兩個PWM信號在圖2中展示為OUTP及OUTN。

裝置崩潰及電磁干擾(EMI)係切換音訊放大器以及DC-DC切換調節器中之關鍵問題。採用脈衝寬度調變來驅動具有低崩潰電壓裝置之大輸出電晶體之任意系統易受此等問題之影響。

此等問題之一原因係在關斷期間無法控制全部信號轉變邊緣，從而導致大過衝及下衝。現有技術通常依賴於增加停滯時間或應用極慢轉換速率來防止EMI及裝置損壞問題。但此等設計遭受電路速度變慢且總諧波降級(THD)效能較差。在控制EMI及裝置崩潰之轉換速率以及THD效能方面存在一權衡，此係因為兩者係負相關的，且因此用以滿足兩個規格參數之轉換控制之最佳設計變成具有挑戰性之一任務。

因此，需要改良上文提及之問題之解決方案。 定義

在本發明中使用之術語通常在本發明之內容脈絡中具有其等在所屬領域中之普通含義。下文論述某些術語以向實踐者提供關於本發明描述之額外指導。應瞭解，同一事物可用不止一種方式來表述。因此，可使用替代語言及同義詞。

本文使用之一切換放大器係指其中放大裝置(電晶體，通常為MOSFET)作為電子開關操作而並非如其他放大器中作為線性增益裝置操作之一電子放大器。其等藉由在電源軌之間快速來回切換來操作，由一調變器使用脈衝寬度、脈衝密度或相關技術將輸入編碼為一脈衝序列來饋送。切換放大器之常見類型包含D類放大器及切換模式功率控制放大器。

一D類放大器係通常用於音訊放大器應用中的一種類型之切換放大器。

本文使用之一切換控制信號或切換信號係指在電源軌之間來回切換以控制放大裝置之信號，如在一切換放大器中使用之信號。

本文使用之一差動或單端放大器係指放大其兩個輸入之間的差異之一差動放大器，而單端放大器放大其單一輸入與接地之間的差異。

本文使用之轉換速率係指每單位時間內電壓或電流或另一電量之改變。

本文使用之總諧波失真(THD)係指一電壓或電流之失真中有多少係歸因於信號中之諧波之一量測。

本文使用之一H橋電路係指切換施加至一負載之一電壓之極性之一電子電路。其常用示意圖包含組態為一字母「H」之分支之四個切換元件及作為橫杆連接之負載。

本文使用之停滯時間係指一半橋切換電路中之一高側電晶體及一低側電晶體兩者皆關斷之時間。

一功率轉換器係用於轉換電能(諸如在AC與DC之間轉換或改變電壓、電流或頻率，或此等轉換之一些組合)之一電或機電裝置。一功率轉換器通常包含電壓調節。

一切換調節器或開關模式電源(SMPS)使用一主動裝置，其開啟及關閉以維持輸出之一平均值。相比之下，一線性調節器之作用類似於一可變電阻器，其連續調整一分壓器網路以維持一恒定輸出電壓且持續損耗功率。

一電壓參考係在理想情況下產生一固定(恒定)電壓之一電子裝置，而無關於裝置上之負載、電源變化、溫度改變及時間流逝。

一參考電壓係用作一比較操作之一目標之一電壓值。

當片語「相同」用於描述兩個量時，其意謂兩個量之值在量測或製造限制內被判定為相同。

發明人已觀察到，切換放大器易受裝置崩潰及EMI問題之影響，且習知解決方案通常導致轉換速率降低及THD效能降級。本發明之實施例藉由動態調整轉換速率來解決此等問題且維持THD效能。藉由輸入切換信號及輸出電流偵測來識別關鍵信號轉變邊緣。轉換控制電路僅在關鍵信號轉變邊緣處動態開啟以避免過衝及下衝以解決崩潰及EMI問題。在非關鍵輸出轉變邊緣處，不應用轉換速率控制以容許高轉換速率邊緣。

在一些實施例中，來自輸出之轉換速率資訊與電流方向耦合，使得驅動強度被動態調整，此使良好THD效能得以維持，且將最佳地控制轉換速率以控制全部轉變期間(關閉及開啟兩者期間)之過衝及下衝以降低EMI。

根據本發明之一些實施例，一種切換放大器電路包含一第一輸出級，該第一輸出級包含在一第一輸出節點處串聯連接在第一參考電壓與第二參考電壓之間的一第一上拉電晶體及一第一下拉電晶體。該等第一上拉及下拉電晶體具有自一切換調變器接收一第一差動切換控制信號之控制端子。該第一輸出節點將一第一差動輸出信號提供至一負載裝置之一第一端。該切換放大器電路亦包含一第二輸出級，該第二輸出級包含在一第二輸出節點處串聯連接在該第一參考電壓與該第二參考電壓之間的一第二上拉電晶體及一第二下拉電晶體。該等第二上拉及下拉電晶體具有自該切換調變器接收第二差動切換控制信號之控制端子。該第二輸出節點將一第二差動輸出信號提供至該負載裝置之一第二端。該切換放大器電路亦包含一電流方向偵測電路，該電流方向偵測電路耦合至該切換調變器之第一輸出及該切換調變器之第二輸出以判定一輸出電流之一方向且提供一電流方向信號以指示該輸出電流是否自該第一輸出節點流動至該第二輸出節點，或該輸出電流是否自該第二輸出節點流動至該第一輸出節點。該切換放大器電路亦包含第一、第二、第三及第四轉換控制電路，其等回應於該電流方向信號，且分別耦合至該第一上拉電晶體、該第一下拉電晶體、該第二上拉電晶體及該第二下拉電晶體。當該輸出電流自該第一輸出節點流動至該第二輸出節點時，該第一轉換控制電路僅在該第一上拉電晶體之關斷期間被啟動。當該輸出電流自該第二輸出節點流動至該第一輸出節點時，該第二轉換控制電路僅在該第一下拉電晶體之關斷期間被啟動。當該輸出電流自該第二輸出節點流動至該第一輸出節點時，該第三轉換控制電路僅在該第二上拉電晶體之關斷期間被啟動。當該輸出電流自該第一輸出節點流動至該第二輸出節點時，該第四轉換控制電路僅在該第二下拉電晶體之關斷期間被啟動。

在上文切換放大器電路之一些實施例中，一給定轉換控制電路耦合至一輸出電晶體之控制端子，該轉換控制電路包含與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源。該第一開關電晶體具有耦合至一切換輸入信號之一控制端子，且該第二開關電晶體具有取決於該輸出節點處之一電流方向而耦合至該切換輸入信號或降低轉換速率之一動態調變之切換信號之一控制端子。

在一些實施例中，該動態調變之切換輸入信號包括該切換輸入信號及由耦合至該輸出節點之一高通濾波器判定之一第一脈衝信號。

在一些實施例中，該第二開關電晶體之特徵在於一接通電阻係該第一開關電晶體之接通電阻之25%或更低。

在一些實施例中，該第二開關電晶體之特徵在於一接通電阻係該第一開關電晶體之該接通電阻之50%或更低。

在一些實施例中，該給定轉換控制電路係一PMOS轉換控制電路，其中該等第一及第二開關電晶體係PMOS電晶體，且該PMOS轉換控制電路進一步包含一OR電路，其包含用於接收該切換輸入信號之一第一輸入節點、用於接收一電流偵測信號之一第二輸入節點及一輸出節點。該PMOS轉換控制電路亦包含：一p通道MOS電晶體，其具有透過一電阻器耦合至該OR電路之該輸出節點之一汲極節點；及一高通濾波器，其耦合在該輸出電晶體之該輸出節點與該p通道MOS電晶體之一閘極節點之間。該p通道MOS電晶體之該汲極提供該動態調變之切換輸入信號。該PMOS轉換控制電路亦包含一多工器，其經組態以回應於該電流方向信號而選擇該輸入切換信號及該動態調變之切換輸入信號之一者。

在一些實施例中，該第一上拉電晶體係一PMOS電晶體，且該第一轉換控制電路係一PMOS轉換控制電路。

在一些實施例中，該第二上拉電晶體係一PMOS電晶體，且該第二轉換控制電路係一PMOS轉換控制電路。

在一些實施例中，該給定轉換控制電路係一NMOS轉換控制電路，其中該等第一及第二開關電晶體係NMOS電晶體，且該NMOS轉換控制電路進一步包含一AND電路，其具有用於接收該切換輸入信號之一第一輸入節點、用於接收一電流偵測信號之一第二輸入節點及一輸出節點。該NMOS轉換控制電路進一步包含：一n通道MOS電晶體，其具有透過一電阻器耦合至該AND電路之該輸出節點之一汲極節點；及一高通濾波器，其耦合在該輸出電晶體之該輸出節點與該n通道MOS電晶體之一閘極節點之間。該n通道MOS電晶體之該汲極提供該動態調變之切換輸入信號。該NMOS轉換控制電路亦包含一多工器，該多工器經組態以回應於該電流方向信號而選擇該輸入切換信號及該動態調變之切換輸入信號之一者。

在一些實施例中，該第一下拉電晶體係一NMOS電晶體，且該第三轉換控制電路係一NMOS轉換控制電路。

在一些實施例中，該第二下拉電晶體係一NMOS電晶體，且該第四轉換控制電路係一NMOS轉換控制電路。

根據本發明之一些實施例，一種具有轉換速率控制之輸出驅動器包含一輸出電晶體，該輸出電晶體包含：一控制端子，其耦合至一切換輸入信號；一汲極節點，其耦合至輸出節點以耦合至一負載裝置；及一源極節點，其耦合至一參考電壓。該輸出驅動器亦具有一轉換控制電路，該轉換控制電路包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源。該連接節點耦合至該輸出電晶體之該控制端子。該第一開關電晶體具有耦合至該切換輸入信號之一控制端子。該第二開關電晶體具有一控制端子，該控制端子取決於該輸出節點處之一電流方向而耦合至該切換輸入信號或一動態調變之切換輸入信號。

根據本發明之一些實施例，一種用於操作一輸出驅動器之方法包含：在一輸出電晶體之一控制端子處用一切換輸入信號控制該輸出電晶體；及使用一轉換控制電路調整該輸出電晶體之一關斷電流。該轉換控制電路包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源。該連接節點耦合至該輸出電晶體之該控制端子。該關斷電流之該調整包含使用該切換輸入信號接通該第一開關電晶體，且取決於該輸出電晶體之一輸出節點處之一電流方向，使用該切換輸入信號或一動態調變之切換輸入信號接通該第二開關電晶體。

在一些實施例中，上文方法亦包含藉由使用由耦合至該輸出節點之一高通濾波器判定之一脈衝信號修改該切換輸入信號來形成該動態調變之切換輸入。

在一些實施例中，該方法亦包含使該第二開關電晶體組態具有係該第一開關電晶體之接通電阻之25%或更低之一接通電阻。

在一些實施例中，該方法亦包含藉由使用延遲單元且根據感測到之輸出信號添加延遲來產生該動態調變之切換輸入。

圖3係繪示根據本發明之一些實施例之與一習知切換放大器相關聯之一些問題之一簡化波形圖。針對一輸入信號(例如，一音訊信號)之正傳導循環及負傳導循環兩者，在圖3中展示圖1中之切換放大器100中之節點OUTP及OUTN處之輸出信號轉變。下文描述參考圖1之示意圖。一第一半橋111具有高側電晶體M1及低側電晶體M2，且一第二半橋112具有高側電晶體M3及低側電晶體M4。在以下描述中，電晶體M1及M2亦分別被稱為與節點OUTP相關聯之高側及低側電晶體。類似地，電晶體M3及M4亦分別被稱為與節點OUTN相關聯之高側及低側電晶體。

在此實施例中，當輸入音訊信號振幅增加時，負載電流將在半個循環內自OUTP流動至OUTN，且接著將在剩餘半個循環內將方向反向為自OUTN至OUTP。產生PWM之一方式係當電流自OUTP流動至OUTN，且OUTP自低變為高(PMOS接通)時，控制OUTP之轉換。但當OUTN自低變為高(NMOS關斷)時，不進行控制，且因此將導致如上圖中展示之過衝。此將導致EMI降級以及裝置崩潰問題。

在圖3中，在正弦波形之輸入信號正半循環期間，輸出電流自輸出節點OUTP流動至輸出節點OUTN。開始時，第一半橋高側PMOS電晶體M1接通，且第二半橋低側NMOS電晶體M4接通。所關注區域被標記為A1、A2、……、A11。

在區域A1中，高側PMOS電晶體關斷，且僅第一半橋低側NMOS電晶體M2之體二極體傳導電流。

在區域A2中，OUTP M2之低側NMOS電晶體接通，且維持電流方向。

在區域A3中，OUTP之低側NMOS電晶體M2關斷，且OUTP之高側PMOS電晶體M1之體二極體傳導電流且引起一過衝。然而，此部分由一電流源控制。在區域A4中，OUTP之高側PMOS電晶體M1接通。

在區域A5中，第二半橋之低側NMOS電晶體M4關斷，且第二半橋高側PMOS M3之體二極體傳導。第二半橋低側NMOS M4之此關斷操作不受控制，且過衝峰值振幅可高達比電源電壓高3 V。此過衝亦引起峰值後之振鈴。更高峰值可引起更嚴重EMI問題，且振鈴引起一THD之降級。

在區域A6中，在達到峰值及振鈴之後，第二半橋高側PMOS電晶體接通，且電壓位準穩定至電源電壓Vdd。

在區域A7中，第二半橋高側PMOS電晶體關斷，且透過第二半橋PMOS之體二極體之傳導引起一小峰值。

在區域A8中，OUTP上之高側PMOS電晶體M1接通，且OUTN上之低側NMOS電晶體M4接通。

在區域A9中，切換信號轉變為負。OUTP上之高側PMOS電晶體M1關斷，且OUTP上之低側NMOS電晶體M2之體二極體進行傳導以維持電流方向。此區域不在控制之下。過衝之峰值可高達2 V，且其亦引起振鈴。類似於區域A5，高峰值過衝電壓引起EMI且振鈴使THD降級。

在區域A10中，OUTP之低側NMOS電晶體M2接通，在一小負峰值之後，信號穩定至接地電壓，與區域A2相同，且對於全部正輸入振幅，該程序自區域Al重複至A8。

如上文描述，在上文之區域A1至A8中，在輸入正半循環期間，當OUTN上之低側電晶體M4關斷時，區域5引起輸出節點OUTN之過衝，且OUTN處之電壓以一不受控制之方式歸因於電感器電流而擺動至高於VDD。類似地，在區域1及區域9期間，當OUTP上之高側電晶體M1關斷時，輸出節點OUTP處之電壓向下擺動，從而以一不受控制之方式引起歸因於電感器電流之低於GND之一下衝。在區域Al及A5中，類似於在A9中，大電壓擺動及振鈴引起EMI及THD之問題。

轉至圖3中之負傳導循環，輸入信號變為負，且電流方向反向為自節點OUTN至節點OUTP。八個區域B1至B8在圖3中標記，且在下文描述。

在區域B1中，OUTP之低側NMOS電晶體M2接通，且OUTN之低側NMOS電晶體M4關斷。

在區域B2中，OUTP之低側NMOS電晶體M2接通，且OUNT之高側PMOS電晶體M3亦接通。

在區域B3中，OUTP之低側NMOS電晶體M2關斷，且OUTN之高側PMOS電晶體M1之體二極體傳導電流，從而引起一大向上擺動，隨後係振鈴。此係一不受控制之信號邊緣，從而導致EMI及THD之問題。

在區域B4中，OUTN之高側PMOS電晶體M1接通，且節點OUTN上之電壓穩定至VDD。

在區域B5中，OUTP之高側PMOS電晶體M1關斷。

在區域B6中，OUTP之低側NMOS電晶體M2接通，且OUTN之高側PMOS電晶體M3亦接通。電流仍自模式OUTN流動至節點OUTP。

在區域B7中，OUTN之高側PMOS電晶體M3關斷，且傳導藉由OUTN之低側DMOS電晶體M4中之體二極體進行。此係一不受控制之信號邊緣，從而導致EMI及THD之問題。

在區域B8中，OUTN之低側NMOS電晶體M4接通，且節點OUTN上之電壓穩定至接地。

如上文描述，在區域B3中，OUTP上之大過衝及振鈴引起EMI及THD之問題，且在區域B7中，OUTN上之大下衝及振鈴引起EMI及THD之問題。

如上文參考圖3描述，發明人已識別出引起EMI及THD之問題之某些信號轉變邊緣，而其他信號轉變邊緣不會引起此等問題。因此，在本發明之實施例中，減慢電路速度之轉換速率控制不應用於全部信號轉變邊緣。

在一些實施例中，當電流方向係自節點OUTP至節點OUTN時，在關斷期間將轉換速率控制應用於節點OUTN。在此條件下，低側NMOS電晶體下拉電晶體關斷，電流流過NMOS電晶體之體二極體。類似地，在輸入信號之一負半循環期間，電流方向係自節點OUTN至節點OUTP。將轉換速率控制應用於節點OUTP關斷；當OUTP之低側NMOS電晶體M2關斷時，電流流過OUTP之高側PMOS電晶體M1之體二極體。換言之，在負半循環中，當電流方向係自節點OUTN至節點OUTP時，在關斷期間將轉換控制應用於節點OUTP。

上文描述之兩個案例涉及使用轉換速率控制來解決過衝及振鈴問題，如圖3中之區域A5及B3中展示。類似地，EMI及THD之問題亦可發生在信號下衝及振鈴期間。例如，在展現下衝之區域A1中，類似於A9，在電流方向係自節點OUTP至節點OUTN之情況下，將轉換速率控制應用於OUTP之高側PMOS電晶體M1。在此區域中，OUTP之高側PMOS電晶體M1關斷，且電流自PMOS電晶體流出。在區域B7中，電流方向係自節點OUTN至節點OUTP。此處，在OUTN之高側PMOS電晶體M3之關斷期間，將轉換速率控制應用於節點OUTN，且電流自PMOS電晶體流出。

如上文描述，發明人已識別出可引起可損壞裝置或使裝置效能降級之過度過衝或下衝及信號振鈴之某些信號轉變邊緣。然而，某些其他信號轉變邊緣不會產生此過度過衝或下衝。因此，本發明之實施例教示僅在關鍵信號轉變邊緣處而並非在全部信號轉變邊緣處選擇性地或動態地應用轉換速率控制。相比之下，如在一些習知實例中描述，在全部轉變邊緣處應用轉換速率控制將不必要地減慢電路速度且降低電路效能。

圖4係繪示根據本發明之一些實施例之具有動態轉換速率控制之一切換放大器電路之一簡化示意圖；如圖4中展示，一切換放大器電路400包含一第一推挽輸出級411 (亦稱為第一半橋)，該第一推挽輸出級411包含在一第一輸出節點OUTP處串聯連接在第一參考電壓Vdd與第二參考電壓Vss之間的一第一上拉電晶體UP1及一第一下拉電晶體DN1，在一些實施例中，第一參考電壓Vdd及第二參考電壓Vss可由一電源端子及一接地端子提供。第一上拉及下拉電晶體具有自一切換調變器440接收一第一差動切換控制信號431之控制端子411-1及411-2，該切換調變器440包含兩個比較器441及442以及一振盪器443。第一輸出節點OUTP將一第一差動輸出信號410-1提供至一負載裝置401之一第一端401-1。在圖4之實例中，負載裝置401係由一電感器L1及一電阻器R1表示之一音訊揚聲器。在此實例中，切換調變器440類似於下文結合圖1及圖2描述之PWM信號產生器。

切換放大器電路400亦包含一第二推挽輸出級412 (亦稱為第二半橋)，該第二推挽輸出級412包括具有串聯連接在第一參考電壓Vdd與第二參考電壓Vss之間的傳導路徑且在傳導路徑之間的連接處界定一第二輸出節點OUTN之一第二上拉電晶體UP2及一第二下拉電晶體DN2，第二上拉及下拉電晶體之各者具有自切換調變器440接收第二差動切換控制信號432之控制端子，第二輸出節點OUTN將一第二差動輸出信號410-2提供至負載裝置401之一第二端401-2。

切換放大器電路400亦包含一電流方向偵測電路430，該電流方向偵測電路430耦合至用於OUTP之PWMP控制431及用於OUTN之PWMN控制432以判定一輸出電流IL之方向且提供一電流方向信號IL-Dir以指示輸出電流是否自第一輸出節點OUTP流動至第二輸出節點OUTN，或輸出電流是否自第二輸出節點OUTN流動至第一輸出節點OUTP。在一些實施例中，如果輸出電流自第一輸出節點OUTP流動至第二輸出節點OUTN，則電流方向信號IL-Dir為正，且如果輸出電流自第二輸出節點OUTN流動至第一輸出節點OUTP，則電流方向信號IL-Dir為負。

此外，切換放大器電路400亦具有第一、第二、第三及第四轉換控制電路421、422、423及424，其等回應於電流方向信號IL-Dir，且分別耦合至第一上拉電晶體UP1、第一下拉電晶體DN1、第二上拉電晶體UP2及第二下拉電晶體DN2之控制端子。轉換控制電路經組態以在下文描述之關鍵條件下降低一輸出節點處之轉換速率。當輸出電流自第一輸出節點OUTP流動至第二輸出節點OUTN時，第一轉換控制電路421僅在第一上拉電晶體UP1之關斷期間被啟動。當輸出電流自第二輸出節點OUTN流動至第一輸出節點OUTP時，第二轉換控制電路422僅在第一下拉電晶體DN1之關斷期間被啟動。當輸出電流自第二輸出節點OUTN流動至第一輸出節點OUTP時，第三轉換控制電路423僅在第二上拉電晶體UP2之關斷期間被啟動。當輸出電流自第一輸出節點OUTP流動至第二輸出節點OUTN時，第四轉換控制電路424僅在第二下拉電晶體DN2之關斷期間被啟動。

下文結合圖5及圖6描述轉換控制電路之實例。圖5繪示一NMOS轉換控制電路，且圖6繪示一PMOS轉換控制電路。在圖4中之切換放大器電路400中，第一上拉電晶體UP1係一PMOS電晶體，且第一轉換控制電路421係一PMOS轉換控制電路。第二上拉電晶體UP2係一PMOS電晶體，且第三轉換控制電路423係一PMOS轉換控制電路。第一下拉電晶體DN1係一NMOS電晶體，且第二轉換控制電路422係一NMOS轉換控制電路。第二下拉電晶體DN2係一NMOS電晶體，且第四轉換控制電路424係一NMOS轉換控制電路。

總而言之，為了動態控制輸出電晶體之關斷，一高通濾波器將輸出電壓上升之速率轉換為一瞬態尖峰，該瞬態尖峰與來自切換輸入信號之信號耦合，使得動態地實行輸出電晶體之關斷。因此，EMI及過衝問題得到顯著改良。另外，對於無濾波器之切換PWM應用，此設計亦減少裝置崩潰。此外，下拉或上拉電流被劃分為兩個部分；一個係弱的，且另一個係強的，且此兩個部分基於電流方向動態地控制轉換速率。

圖5係繪示根據本發明之一些實施例之具有一轉換控制電路之一切換放大器電路之一簡化示意圖。圖5展示一切換放大器電路500之一部分，其可為圖4之切換放大器電路400之實例。如圖5中展示，切換放大器電路500包含位於一負載裝置501之兩側上之差動輸出節點OUTP及OUTN。類似於圖4之切換放大器電路400，切換放大器電路500具有一H橋組態，其具有高側上拉電晶體UP1及下拉電晶體DN1以及低側上拉電晶體UP2及下拉電晶體DN2。如圖5中展示，下拉電晶體DN2係一NMOS輸出電晶體。

如圖5中展示，下拉電晶體DN2係包含耦合至一切換輸入信號LG-N之一控制端子501之一輸出電晶體，該切換輸入信號LG-N係可自一PWM調變器匯出之一切換控制信號，類似於圖4中之切換控制信號432。電晶體DN2亦具有耦合至輸出節點OUTN以耦合至一負載裝置之一汲極節點及耦合至一參考電壓Vss (在此實例中，其由一接地節點提供)之一源極節點。切換驅動器電路500亦包含一電流方向偵測電路530，其類似於圖4中之電流方向偵測電路430。電流方向偵測電路530耦合至輸出節點OUTP，且節點OUTN提供指示輸出節點OUTP及OUTN之間的負載裝置501中之電流之方向之一電流方向信號IL-Dir。

切換驅動器電路亦包含一轉換控制電路510，該轉換控制電路510包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體512-1及第二開關電晶體512-2串聯耦合之一電流源511，連接節點512-3耦合至電晶體DN2之控制端子503。第一開關電晶體512-1具有耦合至切換輸入信號LG-N之一控制端子。第二開關電晶體512-2具有取決於輸出節點OUTN處之一電流方向而耦合至切換輸入信號LG-N或一動態調變之切換輸入信號519之一控制端子。如圖5中展示，電流方向由藉由電流方向偵測電路530提供之電流方向信號IL-Dir提供。

在圖5之實例中，輸出電晶體DN2係一NMOS電晶體，且轉換控制電路510進一步包含一AND電路513，該AND電路513具有用於接收切換輸入信號LG-N之一第一輸入節點513-1、用於接收一電流偵測信號IL-Dir之一第二輸入節點513-2及一輸出節點513-3。轉換控制電路510進一步包含：一n通道MOS電晶體514，其具有透過一電阻器514耦合至AND電路513之輸出節點之一汲極節點514-1；及一高通濾波器517，其耦合在輸出電晶體DN2之輸出節點OUTN與n通道MOS電晶體之一閘極節點514-2之間。n通道MOS電晶體514之汲極節點514-1提供動態調變之切換信號519。一多工器電路518經組態以回應於電流方向信號IL-DIR而選擇輸入切換信號LG-N及動態調變之切換輸入信號519之一者。在此組態中，第二開關電晶體512-2取決於輸出節點OUTN處之一電流方向而接收切換輸入信號LG-N或動態調變之切換輸入信號519。

圖5亦繪示相關波形。高通濾波器517由一電容器C及一電阻器R組成，且在電晶體514之節點514-2處產生一脈衝信號514-P。輸入切換信號LG-N被展示為脈衝信號504-P。動態調變之切換輸入信號519由波形5192-P展示。可看出，動態調變之切換輸入信號519-P包含切換輸入信號504-P及由耦合至輸出節點OUTN之一高通濾波器判定之一負脈衝信號514-P。負脈衝信號514-P在電晶體DN2之關斷期間由高通濾波器517產生。當電流方向信號IL-Dir指示負載電流IL流入輸出節點OUTN中時，第二開關電晶體512-2之閘極節點接收動態調變之切換輸入信號519-P，其減慢電晶體DN2之關斷且提供轉換速率控制以減少電磁干擾(EMI)及總諧波失真(THD)。在其他時間期間，第一開關電晶體512-1及512-2兩者接收全強度之切換輸入信號LG-N，且容許電晶體DN2高效地關斷而不損失速度。

在一些實施例中，轉換控制電路510中之電阻器516提供一高阻抗，例如20 kΩ，因此AND閘513之直接輸出513-3維持與切換信號LG-N相同之電壓，同時容許節點514-1被高通濾波器17下拉。在高通濾波器517中，在一些實施例中，RC時間常數被設定為約5 nsec，類似於節點OUTN處之信號之轉換時間。

在一些實施例中，第二開關電晶體512-2經組態以提供比第一開關電晶體512-2更大之電流驅動能力。例如，第二開關電晶體512-2可具有相同通道長度，但可為第一開關電晶體512-2之兩倍寬，在此情況下，第二開關電晶體512-2之特徵在於一接通電阻係第一開關電晶體512-1之接通電阻之50%或更低。在其他實施例中，第二開關電晶體512-2之特徵在於一接通電阻係第一開關電晶體512-1之接通電阻之25%或更低。在又其他實施例中，第二開關電晶體512-2之特徵在於一接通電阻係第一開關電晶體512-1之接通電阻之25%或低於第一開關電晶體512-1之接通電阻。

圖6係繪示根據本發明之一些實施例之具有一轉換控制電路之一切換放大器電路之一簡化示意圖。圖6展示一切換驅動器電路600之一部分，其類似於圖5之切換放大器電路500，但具有用於PMOS輸出電晶體之一轉換控制電路。相比之下，圖5之切換放大器電路500具有用於一NMOS輸出電晶體之一轉換控制電路。如下文更詳細說明，圖6中之轉換控制電路610類似於圖5中之轉換控制電路510，其中電路細節反映PMOS與NMOS之間的差異。例如，轉換控制電路510中之NMOS電晶體被轉換控制電路610中之PMOS電晶體取代。類似地，AND閘電路被一OR閘電路取代，電源端子被接地端子取代，等等。為了完整起見，下文給出一詳細描述。

如圖6中展示，切換驅動器電路600包含位於一負載裝置601之兩側上之差動輸出節點OUTP及OUTN。類似於圖4之切換放大器電路400，切換驅動器電路600具有一H橋組態，其具有高側上拉電晶體UP1及下拉電晶體DN1以及低側上拉電晶體UP2及下拉電晶體DN2。如圖6中展示，上拉電晶體DP2係一PMOS輸出電晶體。

如圖6中展示，上拉電晶體DP2係包含耦合至一切換輸入信號LG-N之一控制端子之一輸出電晶體，該切換輸入信號LG-N係可自一PWM調變器匯出之一切換控制信號，類似於圖4中之切換控制信號432。電晶體DP2亦具有耦合至輸出節點OUTN以耦合至一負載裝置之一汲極節點及耦合至一參考電壓Vss (在此實例中，其由一接地節點提供)之一源極節點。切換驅動器電路600亦包含一電流方向偵測電路630，其類似於圖4中之電流方向偵測電路430。電流方向偵測電路630耦合至輸出節點OUTP，且節點OUTN提供指示輸出節點OUTP及OUTN之間的負載裝置601中之電流之方向之一電流方向信號IL-Dir。

切換驅動器電路亦包含一轉換控制電路610，該轉換控制電路610包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體612-1及第二開關電晶體612-2串聯耦合之一電流源611，連接節點612-3耦合至電晶體DP2之控制端子603。第一開關電晶體612-1具有耦合至切換輸入信號LG-N之一控制端子。第二開關電晶體612-2具有取決於輸出節點OUTN處之一電流方向而耦合至切換輸入信號LG-N或一動態調變之切換輸入信號619之一控制端子。如圖6中展示，電流方向由藉由電流方向偵測電路630提供之電流方向信號IL-Dir提供。

在圖6之實例中，輸出電晶體DP2係一PMOS電晶體，且轉換控制電路610進一步包含一OR電路613，該OR電路613具有用於接收切換輸入信號LG-N之一第一輸入節點613-1、用於接收一電流偵測信號IL-Dir之一第二輸入節點613-2及一輸出節點613-3。轉換控制電路610進一步包含：一p通道MOS電晶體614，其具有透過一電阻器616耦合至AND電路613之輸出節點之一汲極節點614-1；及一高通濾波器617，其耦合在輸出電晶體DN2之輸出節點OUTN與n通道MOS電晶體之一閘極節點614-2之間。p通道MOS電晶體614之汲極節點614-1提供動態調變之切換信號619。一多工器電路618經組態以回應於電流方向信號IL-DIR而選擇輸入切換信號LG-N及動態調變之切換輸入信號619之一者。在此組態中，第二開關電晶體612-2取決於輸出節點OUTN處之一電流方向而接收切換輸入信號LG-N或一動態調變之切換輸入信號619。

圖6亦繪示相關波形。高通濾波器617由一電容器C及一電阻器R組成，且在電晶體614之節點614-2處產生一脈衝信號614-P。輸入切換信號LG-N被展示為一脈衝信號604-P。動態調變之切換輸入信號619由波形619-P展示。可看出，動態調變之切換輸入信號619-P包含切換輸入信號604-P及疊加在其上之由在PMOS電晶體614之閘極上產生一負脈衝614-P而導致之一瞬態正脈衝，其寬度由耦合至輸出節點OUTN之一高通濾波器判定。負脈衝信號614-P在電晶體DP2之關斷期間由高通濾波器617產生。當電流方向信號IL-Dir指示負載電流IL流入輸出節點OUTN中時，第二開關電晶體612-2之閘極節點接收動態調變之切換輸入信號619-P，其減慢電晶體DP2之關斷且提供轉換速率控制以減少電磁干擾(EMI)及總諧波失真(THD)。在其他時間期間，第一開關電晶體612-1及第二開關電晶體612-2兩者接收全強度之切換輸入信號LG-N，且容許電晶體DN2高效地關斷而不損失速度。

在一些實施例中，第二開關電晶體612-2經組態以提供比第一開關電晶體612-2更大之電流驅動能力。例如，第二開關電晶體612-2可具有相同通道長度，但寬度係第一開關電晶體612-2之兩倍，在此情況下，第二開關電晶體612-2之特徵在於一接通電阻係第一開關電晶體612-1之接通電阻之50%或更低。在其他實施例中，第二開關電晶體612-2之特徵在於一接通電阻係第一開關電晶體612-1之接通電阻之25%或更低。在又其他實施例中，第二開關電晶體612-2之特徵在於一接通電阻係第一開關電晶體612-1之接通電阻之25%或低於第一開關電晶體612-1之接通電阻。

如上文描述，圖5中之轉換控制電路510係圖4中之切換放大器電路400中之NMOS轉換控制電路424之一實例，且圖6中之轉換控制電路610係圖4中之切換放大器電路400中之PMOS轉換控制電路423之一實例。類似地，圖5中之轉換控制電路510係圖4中之切換放大器電路400中之NMOS轉換控制電路422之一實例，且圖6中之轉換控制電路610係圖4中之切換放大器電路400中之PMOS轉換控制電路421之一實例。

圖7係根據本發明之一些實施例之一電流方向偵測電路之一簡化示意圖。電流方向偵測電路700係圖4中之電流方向偵測電路430、圖5中之電流方向偵測電路530及圖6中之電流方向偵測電路630之一實例。如圖7中展示，電流方向偵測電路700接收閘極預驅動信號PWMN及PWMP作為輸入。替代地，在一些實施例中，電流方向偵測電路700在輸出節點OUTN及OUTP處接收信號以判定電流方向。電流方向偵測電路700包含耦合至NAND電路713及714之反相器711、712、715及716，其等產生中間信號717及718。中間信號717及718耦合至一D正反器720，該D正反器720亦耦合至VDD，且提供輸出Q及Q-bar。電流方向偵測電路700輸入OUTP及OUTN閘極預驅動信號，且判定哪個係超前的及滯後的，且接著產生一正反器輸出Q，其指示基於OUTP或OUTN信號之電流方向首先出現。如上文結合圖3描述，在一正半循環期間，節點OUTP處之信號首先出現，且在一負半循環期間，節點OUTN處之信號首先出現。

圖8係繪示根據本發明之一些實施例之不具有動態轉換速率控制之一切換放大器電路之模擬波形之一波形圖。水平軸展示時間，且垂直軸展示信號之波形。在圖8中，曲線810係節點OUTP處之信號。曲線821及822分別係驅動節點OUTP之高側PMOS電晶體及NMOS電晶體之閘極電壓。曲線831及832分別係驅動節點OUTP之低側PMOS電晶體及NMOS電晶體之閘極電壓。曲線840展示節點OUTN處之信號。在曲線810上，區域811展示信號之一不受控制之邊緣，其具有約6.5 V之一峰值及額外振鈴，此可引起裝置損壞以及EMI及THD。

圖9係繪示根據本發明之一些實施例之具有動態轉換速率控制之一切換放大器電路之模擬波形之一波形圖。在圖9中，水平軸展示時間，且垂直軸展示信號之波形。在圖9中，曲線910係節點OUTP處之信號。曲線921及922分別係驅動節點OUTP之高側PMOS電晶體及低側NMOS電晶體之閘極電壓。曲線931係由轉換控制電路提供至低側NMOS電晶體之一預閘極驅動信號，如上文結合圖4描述。曲線932係驅動節點OUTP之低側NMOS電晶體之閘極電壓。曲線941及942繪示汲極電流波形。在曲線910上可看到，區域911展示信號之一受控邊緣。過衝被降低至高於電源之近似一二極體電壓，其在標記中展示為針對一5.5 V電源之5.96 V。在此情況下，避免裝置損壞以及EMI及THD問題。

圖10係繪示根據本發明之一些實施例之用於操作一輸出驅動器之一方法之一簡化流程圖。圖10中之流程圖概述用於操作一輸出驅動器之一方法1000。上文參考圖1至圖9描述輸出驅動器之一實例。例如，切換驅動器電路400係具有動態轉換速率控制之一差動輸出驅動器之一實例。上文描述之方法亦可使用一單端實例參考圖10來描述，如下。

在1010，該方法包含在輸出電晶體之一控制端子處用一切換輸入信號控制一輸出電晶體。作為一實例，在圖4中，在輸出電晶體DN2之一控制端子處用一切換輸入信號432控制輸出電晶體DN2。在圖4中，用一切換輸入信號LG-N控制輸出電晶體DN2。

在1020，該方法包含使用一轉換控制電路調整輸出電晶體之一關斷電流，該轉換控制電路包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源，其中連接節點耦合至輸出電晶體之控制端子。上文結合圖5描述一實例。轉換控制電路510包含在一連接節點512-3處與並聯連接之第一開關電晶體512-1及第二開關電晶體512-2串聯耦合之一電流源511。連接節點512-3耦合至輸出電晶體DN2之控制端子。

在1030，該方法包含使用切換輸入信號LG-N接通第一開關電晶體512-1。

在1040，該方法包含取決於輸出電晶體DN2之一輸出節點OUTN處之電流方向，使用切換輸入信號LG-N或一動態調變之切換輸入信號519接通第二開關電晶體512-2。

在一些實施例中，該方法亦包含藉由使用由耦合至輸出節點之一高通濾波器判定之一負脈衝信號修改切換輸入信號來形成動態調變之切換輸入。結合圖5展示及描述動態調變之切換輸入之一實例，其中藉由使用由耦合至輸出節點OUTN之一高通濾波器517判定之一負脈衝信號514-2修改切換輸入信號LG_N來形成動態調變之切換輸入519。使用耦合至輸出節點之一高通濾波器產生負脈衝信號。

在一些實施例中，該方法包含使第二開關電晶體512-2組態具有係第一開關電晶體512-1之接通電阻之25%或低於第一開關電晶體512-1之接通電阻之一接通電阻。在一些實施例中，該方法包含使第二開關電晶體512-2組態具有係第一開關電晶體512-1之接通電阻之50%或低於第一開關電晶體512-1之接通電阻之一接通電阻。

上文描述若干實施例之特徵以突出本發明之一些態樣。應理解，本文描述之實例及實施例僅用於闡釋性目的，且根據其進行之各種修改或改變將被熟習此項技術者所理解，且將被包含於本發明之精神及範圍內。

100: 切換放大器 101: 比較器 102: 比較器 103: 振盪器 106: 脈衝寬度調變器(PWM)信號 107: 脈衝寬度調變器(PWM)信號 110: 揚聲器負載 111: 第一半橋 112: 第二半橋 400: 切換放大器電路 401: 負載裝置 401-1: 第一端 401-2: 第二端 410-1: 第一差動輸出信號 410-2: 第二差動輸出信號 411: 第一推挽輸出級 411-2: 控制端子 412: 第二推挽輸出級 421: 第一轉換控制電路 422: 第二轉換控制電路 423: 第三轉換控制電路 424: 第四轉換控制電路 430: 電流方向偵測電路 431: 第一差動切換控制信號/PWMP控制 432: 第二差動切換控制信號/PWMN控制 440: 切換調變器 441: 比較器 442: 比較器 443: 振盪器 500: 切換放大器電路 501: 負載裝置 503: 控制端子 504-P: 切換輸入信號 510: 轉換控制電路 511: 電流源 512-1: 第一開關電晶體 512-2: 第二開關電晶體 512-3: 連接節點 513: AND電路 513-1: 第一輸入節點 513-2: 第二輸入節點 513-3: 输出節點 514: n通道MOS電晶體 514-1: 汲極節點 514-2: 閘極節點 514-P: 脈衝信號 516: 電阻器 517: 高通濾波器 518: 多工器電路 519: 動態調變之切換輸入信號 519-P: 動態調變之切換輸入信號 530: 電流方向偵測電路 600: 切換驅動器電路 603: 控制端子 601: 負載裝置 604-P: 脈衝信號 610: 轉換控制電路 611: 電流源 612-1: 第一開關電晶體 612-2: 第二開關電晶體 612-3: 連接節點 613: OR電路 613-1: 第一輸入節點 613-2: 第二輸入節點 613-3: 输出節點 614: p通道MOS電晶體 614-1: 汲極節點 614-2: 閘極節點 614-P: 脈衝信號 616: 電阻器 617: 高通濾波器 618: 多工器電路 619: 動態調變之切換輸入信號 619-P: 動態調變之切換輸入信號 700: 電流方向偵測電路 711: 反相器 712: 反相器 713: NAND電路 714: NAND電路 715: 反相器 716: 反相器 717: 中間信號 718: 中間信號 720: D正反器 810: 曲線 811: 區域 821: 曲線 822: 曲線 831: 曲線 832: 曲線 840: 曲線 910: 曲線 911: 區域 921: 曲線 922: 曲線 931: 曲線 932: 曲線 941: 曲線 942: 曲線 1000: 方法 1010: 步驟 1020: 步驟 1030: 步驟 1040: 步驟

圖1係繪示一習知切換放大器之一簡化示意圖；

圖2係繪示圖1之切換放大器中之信號調變之一波形圖；

圖3係繪示根據本發明之一些實施例之與一習知切換放大器相關聯之問題之一簡化波形圖；

圖4係繪示根據本發明之一些實施例之具有動態轉換速率控制之一切換驅動器電路之一簡化示意圖；

圖5係繪示根據本發明之一些實施例之具有一轉換控制電路之一切換放大器電路之一簡化示意圖；

圖6係繪示根據本發明之一些實施例之具有一轉換控制電路之一切換放大器電路之一簡化示意圖；

圖7係根據本發明之一些實施例之一電流方向偵測電路之一簡化示意圖；

圖8係繪示根據本發明之一些實施例之不具有動態轉換速率控制之一切換放大器電路之模擬波形之一波形圖；

圖9係繪示根據本發明之一些實施例之具有動態轉換速率控制之一切換放大器電路之模擬波形之一波形圖；及

圖10係繪示根據本發明之一些實施例之用於操作一輸出驅動器之一方法之一簡化流程圖。

1000: 方法 1010: 步驟 1020: 步驟 1030: 步驟 1040: 步驟

Claims (20)

1. 一種切換放大器電路，其包括：一第一輸出級，其包括在一第一輸出節點處串聯連接在第一參考電壓與第二參考電壓之間的一第一上拉電晶體及一第一下拉電晶體，該等第一上拉及下拉電晶體之各者具有控制端子且自一切換調變器接收一第一差動切換控制信號，該第一輸出節點將一第一差動輸出信號提供至一負載裝置之一第一端；一第二輸出級，其包括在一第二輸出節點處串聯連接在該第一參考電壓與該第二參考電壓之間的一第二上拉電晶體及一第二下拉電晶體，該等第二上拉及下拉電晶體之各者具有自該切換調變器接收一第二差動切換控制信號之控制端子，該第二輸出節點將一第二差動輸出信號提供至該負載裝置之一第二端；一電流方向偵測電路，其耦合至該切換調變器之該第一差動切換控制信號及該切換調變器之該第二差動切換控制信號以判定一輸出電流之一方向且提供一電流方向信號以指示該輸出電流是否自該第一輸出節點流動至該第二輸出節點，或該輸出電流是否自該第二輸出節點流動至該第一輸出節點；第一、第二、第三及第四轉換控制電路，其等回應於該電流方向信號，且分別耦合至該第一上拉電晶體、該第一下拉電晶體、該第二上拉電晶體及該第二下拉電晶體；其中：當該輸出電流自該第一輸出節點流動至該第二輸出節點時，該第一 轉換控制電路僅在該第一上拉電晶體之關斷期間被啟動；當該輸出電流自該第二輸出節點流動至該第一輸出節點時，該第二轉換控制電路僅在該第一下拉電晶體之關斷期間被啟動；當該輸出電流自該第二輸出節點流動至該第一輸出節點時，該第三轉換控制電路僅在該第二上拉電晶體之關斷期間被啟動；及當該輸出電流自該第一輸出節點流動至該第二輸出節點時，該第四轉換控制電路僅在該第二下拉電晶體之關斷期間被啟動。
2. 如請求項1之切換放大器電路，其中一給定轉換控制電路耦合至一輸出電晶體之控制端子，該轉換控制電路包含與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源，其中：該第一開關電晶體具有耦合至一切換輸入信號之一控制端子；且該第二開關電晶體具有取決於該輸出節點處之一電流方向而耦合至該切換輸入信號或降低轉換速率之一動態調變之切換信號之一控制端子。
3. 如請求項2之切換放大器電路，其中該動態調變之切換輸入信號包括該切換輸入信號及由耦合至該輸出節點之一高通濾波器判定之一第一脈衝信號。
4. 如請求項3之切換放大器電路，其中該第二開關電晶體之特徵在於一接通電阻係該第一開關電晶體之接通電阻之25%或更低。
5. 如請求項3之切換放大器電路，其中該第二開關電晶體之特徵在於一 接通電阻係該第一開關電晶體之接通電阻之50%或更低。
6. 如請求項3之切換放大器電路，其中該給定轉換控制電路係一PMOS轉換控制電路，其中該等第一及第二開關電晶體係PMOS電晶體，且該PMOS轉換控制電路進一步包括：一OR電路，其具有：一第一輸入節點，其用於接收該切換輸入信號；一第二輸入節點，其用於接收一電流偵測信號；及一輸出節點；一p通道MOS電晶體，其具有透過一電阻器耦合至該OR電路之該輸出節點之一汲極節點；一高通濾波器，其耦合在該輸出電晶體之該輸出節點與該p通道MOS電晶體之一閘極節點之間；其中該p通道MOS電晶體之該汲極提供該動態調變之切換輸入信號；及一多工器，其經組態以回應於該電流方向信號而選擇該輸入切換信號及該動態調變之切換輸入信號之一者。
7. 如請求項6之切換放大器電路，其中：該第一上拉電晶體係一PMOS電晶體；及該第一轉換控制電路係一PMOS轉換控制電路。
8. 如請求項6之切換放大器電路，其中： 該第二上拉電晶體係一PMOS電晶體；及該第二轉換控制電路係一PMOS轉換控制電路。
9. 如請求項3之切換放大器電路，其中該給定轉換控制電路係一NMOS轉換控制電路，其中該等第一及第二開關電晶體係NMOS電晶體，且該NMOS轉換控制電路進一步包括：一AND電路，其具有：一第一輸入節點，其用於接收該切換輸入信號；一第二輸入節點，其用於接收一電流偵測信號；及一輸出節點；一n通道MOS電晶體，其具有透過一電阻器耦合至該AND電路之該輸出節點之一汲極節點；一高通濾波器，其耦合在該輸出電晶體之該輸出節點與該n通道MOS電晶體之一閘極節點之間；其中該n通道MOS電晶體之該汲極提供該動態調變之切換輸入信號；及一多工器，其經組態以回應於該電流方向信號而選擇該輸入切換信號及該動態調變之切換輸入信號之一者。
10. 如請求項9之切換放大器電路，其中：該第一下拉電晶體係一NMOS電晶體；及該第三轉換控制電路係一NMOS轉換控制電路。
11. 如請求項9之切換放大器電路，其中：該第二下拉電晶體係一NMOS電晶體；及該第四轉換控制電路係一NMOS轉換控制電路。
12. 一種具有轉換速率控制之輸出驅動器，其包括：一輸出電晶體，其包含：一控制端子，其耦合至一切換輸入信號；一汲極節點，其耦合至該輸出節點以耦合至一負載裝置；及一源極節點，其耦合至一參考電壓；一轉換控制電路，其包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源，該連接節點耦合至該輸出電晶體之該控制端子；其中：該第一開關電晶體具有耦合至該切換輸入信號之一控制端子；及該第二開關電晶體具有取決於該輸出節點處之一電流方向而耦合至該切換輸入信號或一動態調變之切換輸入信號之一控制端子。
13. 如請求項12之輸出驅動器，其中該動態調變之切換輸入信號包括該切換輸入信號及由耦合至該輸出節點之一高通濾波器判定之一負脈衝信號。
14. 如請求項13之輸出驅動器，藉由使用延遲單元且根據感測到之輸出信號添加延遲來產生該動態調變之切換輸入。
15. 如請求項12之輸出驅動器，其中該輸出電晶體係一NMOS電晶體，且該轉換控制電路進一步包括：一AND電路，其具有：一第一輸入節點，其用於接收該切換輸入信號；一第二輸入節點，其用於接收一電流偵測信號IL-Dir；及一輸出節點一n通道MOS電晶體，其具有透過一電阻器耦合至該AND電路之該輸出節點之一汲極節點；一高通濾波器，其耦合在該輸出電晶體之該輸出節點與該開關電晶體之一閘極節點之間；其中該n通道MOS電晶體之該汲極節點提供該動態調變之切換信號；及一多工器電路，其經組態以回應於該電流方向信號而選擇該輸入切換信號及該動態調變之切換輸入信號之一者。
16. 如請求項12之輸出驅動器，其中該輸出電晶體係一PMOS電晶體，且該轉換控制電路進一步包括：一OR電路，其具有：一第一輸入節點，其用於接收該切換輸入信號；一第二輸入節點，其用於接收一電流偵測信號；及一輸出節點；一p通道MOS電晶體，其具有透過一電阻器耦合至該OR電路之該輸出節點之一汲極節點；一高通濾波器，其耦合在該輸出電晶體之該輸出節點與該開關電晶 體之一閘極節點之間；其中該p通道MOS電晶體之該汲極提供該動態調變之切換輸入信號；及一多工器，其經組態以回應於該電流方向信號而選擇該輸入切換信號及該動態調變之切換輸入信號之一者。
17. 一種用於操作一輸出驅動器之方法，其包括：在一輸出電晶體之一控制端子處用一切換輸入信號控制該輸出電晶體；使用一轉換控制電路調整該輸出電晶體之一關斷電流，該轉換控制電路包含在一連接節點處與並聯連接之第一開關電晶體及第二開關電晶體串聯耦合之一電流源，該連接節點耦合至該輸出電晶體之該控制端子；其中該調整包含：使用該切換輸入信號接通該第一開關電晶體；及取決於該輸出電晶體之一輸出節點處之一電流方向，使用該切換輸入信號或一動態調變之切換輸入信號接通該第二開關電晶體。
18. 如請求項17之方法，其進一步包括藉由使用由耦合至該輸出節點之一高通濾波器判定之一脈衝信號修改該切換輸入信號來形成該動態調變之切換輸入。
19. 如請求項17之方法，其進一步包括使該第二開關電晶體組態具有係該第一開關電晶體之接通電阻之25%或更低之一接通電阻。
20. 如請求項17之方法，其進一步包括藉由使用延遲單元且根據感測到 之輸出信號添加延遲來產生該動態調變之切換輸入。