專利名稱：自動輸入增益控制電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音頻放大器的自動增益控制電路及其方法。
背景技術(shù)：
通常，數(shù)字/模擬(A/D)D類放大器電路對音響信號執(zhí)行脈沖寬度調(diào)制(PWM)以將音響信號轉(zhuǎn)換為一種類型的數(shù)字信號，放大該數(shù)字信號，并使放大的數(shù)字信號通過低通濾波器(LPF)以恢復(fù)原始的模擬信號。
圖1是示出傳統(tǒng)的D類放大器電路的結(jié)構(gòu)的示意圖。參照圖1，傳統(tǒng)的D類放大器電路包括放大器110、比較器120、柵極驅(qū)動器130、低通濾波器(LPF)140、三角波發(fā)生器150和限幅器160。
如圖1所示，放大器110以積分器的形式來實(shí)現(xiàn)，并且對輸入信號和輸出信號進(jìn)行比較以產(chǎn)生信號Vea。
比較器120對信號Vea和三角波信號進(jìn)行比較以產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。柵極驅(qū)動器130放大PWM信號以驅(qū)動金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)開關(guān)。從根據(jù)柵極信號執(zhí)行開關(guān)操作的MOSFET開關(guān)輸出的信號被LPF 140低通濾波并且作為音響信號被施加到揚(yáng)聲器SP。這里，可以在輸入端構(gòu)成限幅器160以改善當(dāng)傳統(tǒng)的D類放大器電路的輸出信號Vo被電源削波時產(chǎn)生的高頻失真分量。如圖2A和圖2B所示，普通的限幅器可包括普通的齊納二極管ZD1和ZD2或者普通的小信號二極管D1和D2。
如果音響信號Vin被輸入到傳統(tǒng)的D類放大器電路，則具有積分器形式的放大器110對音響信號Vin和從輸出信號Vo反饋的信號進(jìn)行比較，以產(chǎn)生與音響信號Vin和輸出信號Vo的差相應(yīng)的信號Vea。比較器120對信號Vea和三角波信號進(jìn)行比較以產(chǎn)生PWM信號，并且比較器120的輸出由PWM信號進(jìn)行PWM開關(guān)。PWM信號通過低通濾波器(LPF)140以再現(xiàn)音響信號Vin。這里，輸出信號Vo和音響信號Vin由于反饋電阻而具有如等式1所示的增益。
VoVin=1+RbRa...(1)]]>如等式1所示，輸出信號Vo隨著音響信號Vin的增加而增加。如果輸出信號Vo的峰頂點(diǎn)Vp由于音響信號Vin的進(jìn)一步增加而超過電源電壓VCC，則如圖3A或圖3B所示，輸出信號Vo在與電源電壓VCC相應(yīng)的輸出電平上被削波。如果傳統(tǒng)的D類放大器電路是模擬放大器電路而不是數(shù)字放大器電路，則如圖3A所示，輸出信號Vo被簡單地削波。這里，輸出信號Vo具有被定義為D1的失真分量。然而，如果傳統(tǒng)的D類放大器電路是已被主要用作數(shù)字放大器電路的PWM開關(guān)放大器，則當(dāng)被削波時，輸出信號Vo具有如圖3B所示的波形，其中除了失真分量D1之外在其削波部分的邊緣具有附加的階躍高頻失真分量D2。
圖3B所示的附加的階躍高頻失真分量D2的產(chǎn)生可參照圖4所示的數(shù)字放大器電路的內(nèi)部操作波形來理解。如圖4所示，放大器110的信號Vea逐漸增大并與三角波信號比較，直到輸出信號Vo被削波。因此，PWM信號的占空比逐漸增大并達(dá)到大約100％。占空比達(dá)到100％的時間點(diǎn)是放大器110的輸出信號Vo增大到電源電壓VCC的時間點(diǎn)。因此，雖然音響信號Vin在該時間點(diǎn)之后被進(jìn)一步放大，但是輸出信號Vo不超過電源電壓VCC并被削波。這里，從放大器110輸出的信號Vea超過三角波信號的范圍并進(jìn)入飽和狀態(tài)。如果音響信號Vin通過峰頂點(diǎn)Vp被衰減并且音響信號Vin的值變得小于削波的輸出信號Vo的反饋值，則從放大器110輸出的信號Vea經(jīng)過飽和狀態(tài)并進(jìn)入三角波信號的范圍。由于積分器的特性，因此必然出現(xiàn)時間延遲。信號Vea被延遲以經(jīng)過飽和狀態(tài)并進(jìn)入三角波信號的范圍。輸出信號Vo由于積分器的特性而在延遲時間內(nèi)被連續(xù)削波，并且從放大器110輸出的信號Vea進(jìn)入三角波信號的范圍，隨后進(jìn)入正常的PWM操作。其后，輸出信號Vo以陡坡變化來快速跟隨與音響信號Vin相應(yīng)的輸出。因此，出現(xiàn)階躍失真。
從放大器110輸出的信號Vea必須在三角波的范圍內(nèi)，以改善當(dāng)輸出信號Vea被削波時產(chǎn)生的階躍高頻失真分量D2。為此，使用輸入限幅器來將音響信號Vin限制在適當(dāng)?shù)碾娖交蚋偷碾娖?。輸入限幅器通常可具有如圖2A或圖2B所示的結(jié)構(gòu)。雖然簡單地構(gòu)成了這樣的結(jié)構(gòu)，但是將被限制的電平被限制到齊納電壓或二極管電壓。因此，難以自由地改變所述電平。結(jié)果，難以準(zhǔn)確地處理放大器或電源電壓的增益中的變化。此外，在限幅期間，過輸入的上部和下部被削波。因此，出現(xiàn)輸出失真。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面在于當(dāng)出現(xiàn)過輸入時通過限制輸出電平來防止或?qū)嶋H上減小輸出信號的失真。
本發(fā)明的另一方面在于當(dāng)出現(xiàn)過輸入時防止或?qū)嶋H上減小輸出信號的削波。
本發(fā)明的另一方面在于可變地限制音響信號的增益以允許具有不同功率需求的產(chǎn)品使用相同的電源。
可通過提供一種自動輸入增益控制電路及其方法來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方面，所述自動輸入增益控制電路用于如果在包括音響放大器和開關(guān)放大器的音頻設(shè)備中沒有在動態(tài)范圍內(nèi)輸入音響信號，則基于預(yù)設(shè)的限制電平自動地衰減音響信號的增益，使得音響信號的削波引起的音響信號的失真最小化并限制音響信號的過輸入，以輸入所述動態(tài)范圍內(nèi)的音響信號。
本發(fā)明的一方面提供了一種音頻放大器的自動輸入增益控制電路，包括輸出比較器，對所述音頻放大器的輸出信號的電壓和基于閾值電壓Vth產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較；和輸入增益調(diào)節(jié)器，根據(jù)所述輸出比較器的比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)所述音頻放大器的輸入信號的電壓，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。
所述參考電壓可以是與電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差相應(yīng)的電壓。
所述閾值電壓Vth可以使用等式“Vth＝VDZ1-2VD1”來計算，其中，VDZ1表示齊納二極管DZ1的反向電壓，VD1表示晶體管Q1的發(fā)射極和基極之間的正向電壓或者二極管D1的正向電壓。
所述輸出比較器可包括檢測器，檢測輸出信號的電壓是否超過所述參考電壓；和發(fā)送器，根據(jù)所述檢測器的檢測結(jié)果將輸出信號的電壓發(fā)送到所述輸入增益調(diào)節(jié)器。
所述檢測器可以是恒壓元件，所述恒壓元件可包括齊納二極管。
所述發(fā)送器可以是開關(guān)元件，所述開關(guān)元件可包括晶體管。
所述輸入增益調(diào)節(jié)器可以是可變電阻器元件，如果輸出信號的電壓超過所述參考電壓，則所述可變電阻器元件調(diào)節(jié)輸入阻抗以衰減輸入增益，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。所述可變電阻器元件可包括結(jié)型場效應(yīng)晶體管(J-FET)。
如果所述檢測器檢測到輸出信號的電源超過所述參考電壓，則所述輸出比較器可通過所述發(fā)送器將該輸出信號發(fā)送到所述輸入增益調(diào)節(jié)器。
所述輸出比較器可包括第一比較器，對輸出信號的電壓和正參考電壓進(jìn)行比較；和第二比較器，對輸出信號的電壓和負(fù)參考電壓進(jìn)行比較。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種自動控制音頻放大器的輸入增益的方法，包括對所述音頻放大器的輸出信號的電壓和基于閾值電壓Vth產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較；和根據(jù)比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)所述音頻放大器的輸入信號的電壓，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。
所述參考電壓可以是與電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差相應(yīng)的電壓。
所述對音頻放大器的輸出信號的電壓和基于閾值電壓Vth產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較的步驟可包括檢測輸出信號的電壓是否超過所述參考電壓；和根據(jù)檢測結(jié)果輸出該輸出信號。
所述檢測輸出信號的電壓是否超過所述參考電壓的步驟可使用恒壓元件來執(zhí)行。
所述音頻放大器的輸出信號可以使用開關(guān)元件來輸出。
如果輸出信號的電壓超過所述參考電壓，則可使用可變電阻器元件來調(diào)節(jié)輸入阻抗以衰減輸入增益，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。


通過參照附圖對本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的以上和其他方面和特點(diǎn)將會變得更清楚，其中圖1是示出傳統(tǒng)的D類放大器電路的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2A和圖2B是示出傳統(tǒng)的限幅器電路的電路圖；圖3A和圖3B是示出當(dāng)輸出電壓的峰頂點(diǎn)Vp超過電源電壓VCC時發(fā)生的輸出電壓的削波的曲線圖；圖4是示出音頻放大器電路的內(nèi)部操作波形的曲線圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音頻放大器的自動輸入增益控制電路的電路圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的自動輸入增益控制電路的電路圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動輸入增益控制電路的等效電路的電路圖；和圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在參考電壓范圍內(nèi)輸出的輸出電壓的波形的曲線圖。
在全部的附圖中，相同的標(biāo)號將被理解為指示相同的元件、特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
描述中定義的諸如詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和元件的內(nèi)容被提供以幫助全面地理解本發(fā)明的實(shí)施例，并且這些內(nèi)容只是示例性的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對這里描述的實(shí)施例進(jìn)行各種變動和修改。此外，為了清楚簡明，省略對已知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
在下文中，將參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
本發(fā)明的特定實(shí)施例的特征在于，過輸入信號被衰減，以防止過輸入和過輸出引起的削波失真D1以及由音頻放大器的內(nèi)部塊的飽和引起的階躍高頻失真D2，從而使輸出信號不接近音頻放大器的電源電壓VCC，而是不管音頻放大器和電源電壓VCC的增益中的變化處于閾值電壓Vth之內(nèi)。此外，整體增益可被衰減，而不是削減過輸入分量，以保持原始形式的輸入信號并將輸入分量的失真最小化，從而限制輸入電平。此外，閾值電壓Vth可關(guān)于電源電壓VCC來調(diào)節(jié)，以改變輸出限制電平，以便設(shè)計根據(jù)產(chǎn)品而具有不同輸出功率的放大器。因此，可設(shè)計放大器以使其具有與先前設(shè)計的放大器相同的揚(yáng)聲器阻抗和電源電壓，以便共享揚(yáng)聲器和電源塊。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音頻放大器的自動輸入增益控制電路的電路圖。參照圖5，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音頻放大器的自動輸入增益控制電路包括輸出比較器510、輸入增益調(diào)節(jié)器520、開關(guān)放大器530和揚(yáng)聲器SP。
自動輸入增益控制電路還可包括如圖1所示的比較器120、柵極驅(qū)動器130、低通濾波器(LPF)140和三角發(fā)發(fā)生器150。也就是說，本發(fā)明的自動輸入增益控制電路可以合并到諸如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的裝置。上面已經(jīng)描述了比較器120、柵極驅(qū)動器130、LPF 140和三角波發(fā)生器150的結(jié)構(gòu)，因此這里將省略它們的詳細(xì)描述。
輸出比較器510對輸出信號Vo的電壓(以下稱為“輸出電壓”)和用于在電源電壓VCC內(nèi)輸入音頻放大器的音響信號的參考電壓進(jìn)行比較。如圖5所示，輸出比較器510包括第一比較器512和第二比較器514。第一比較器512對輸出電壓和正電源電壓+VCC的閾值電壓Vth進(jìn)行比較。第二比較器514對輸出電壓和負(fù)電源電壓-VCC的閾值電壓Vth進(jìn)行比較。這里，閾值電壓Vth表示不允許輸出信號達(dá)到電源電壓VCC的裕度電壓(margin voltage)。
輸入增益調(diào)節(jié)器520根據(jù)比較器510輸出的比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)音響信號的電壓，以在電源電壓VCC之內(nèi)輸入音響信號。換句話說，輸入增益調(diào)節(jié)器520衰減音響信號的整體增益，以保持原始形式的音響信號并使音響信號的失真最小化。為此，用于調(diào)節(jié)音響信號的輸入阻抗的壓控可變電阻器Rds可用作輸入增益調(diào)節(jié)器520。
開關(guān)放大器530放大音響信號。
在具有如圖5所示的上述結(jié)構(gòu)的音頻放大器的自動輸入增益控制電路中，通過操作電源產(chǎn)生的音響信號通過輸入電阻器Rin施加到開關(guān)放大器530。輸出比較器510和揚(yáng)聲器SP連接到開關(guān)放大器530的輸出端，而用于調(diào)節(jié)音響信號的輸入增益調(diào)節(jié)器520連接到開關(guān)放大器530的輸入端。輸出比較器510的第一比較器512連接到開關(guān)放大器530上面的正電源電壓+VCC，輸出比較器510的第二比較器514連接到開關(guān)放大器530下面的負(fù)電源電壓-VCC。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的自動輸入增益控制電路的電路圖。根據(jù)本發(fā)明的自動輸入增益控制電路包括檢測發(fā)送器610和輸入調(diào)節(jié)器620。這里，檢測發(fā)送器610和輸入調(diào)節(jié)器620分別是圖5的輸出比較器510和輸入增益調(diào)節(jié)器520的示例性實(shí)現(xiàn)。
檢測發(fā)送器610包括檢測器和發(fā)送器。當(dāng)輸出電壓超過參考電壓時，檢測器工作。發(fā)送器根據(jù)檢測器的操作而被接通，以將輸出電壓發(fā)送到輸入調(diào)節(jié)器620。這里，參考電壓是通過從電源電壓VCC減去閾值電壓Vth獲得的電壓。換句話說，參考電壓對應(yīng)于電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差。
如圖6所示，檢測器可以是包括齊納二極管DZ1的恒壓元件，而發(fā)送器可以是包括晶體管Q1的開關(guān)元件。
更詳細(xì)地講，在檢測發(fā)送器610中，齊納二極管DZ1在電源電壓VCC和接地電壓之間與電阻器R串聯(lián)連接，晶體管Q1的基極連接到齊納二極管DZ1和電阻器R之間的連接點(diǎn)。二極管D1在晶體管Q1的發(fā)射極和輸出端之間與電阻器R1串聯(lián)連接，晶體管Q1的集電極連接到輸入調(diào)節(jié)器620。這里，晶體管Q1可以是PNP型晶體管。
電容器C1在輸入信號的電壓Vin(以下稱為“輸入電壓”)和輸入端INPUT之間與輸入電阻器Rin串聯(lián)連接。包括結(jié)型場效應(yīng)晶體管(J-FET)J1的輸入調(diào)節(jié)器620連接到輸入端INPUT和輸入電阻器Rin之間的連接點(diǎn)。換句話說，輸入調(diào)節(jié)器620可包括作為可變電阻器工作的元件，或者可包括如圖6所示的J-FET J1。
輸入調(diào)節(jié)器620的J-FET J1的漏極連接到輸入端INPUT和輸入電阻器Rin之間的連接點(diǎn)。J-FET J1的源極接地，電容器C2在柵極和地之間與電阻器R串聯(lián)連接。負(fù)電源電壓-VCC通過電阻器R2連接到電容器C2和電阻器R之間的連接點(diǎn)，檢測發(fā)送器610的晶體管Q1的集電極連接到電容器C2和電阻器R之間的連接點(diǎn)。
圖7中顯示了圖6所示的自動輸入增益控制電路的等效電路。換句話說，所述等效電路包括輸入電壓、輸入電阻器Rin和可變電阻器Rds，并且所述等效電路通過可變電阻器Rds調(diào)節(jié)輸入電壓的強(qiáng)度。
現(xiàn)在將描述根據(jù)本實(shí)施例的音頻放大器的自動輸入增益控制電路的操作。
為了描述自動輸入增益控制電路的操作，假設(shè)圖6所示的自動輸入增益控制電路構(gòu)成圖1所示的音頻放大器的輸入部分。
這里，當(dāng)輸出電壓超過定義為電源電壓VCC的裕度的閾值電壓Vth時，自動輸入增益控制電路工作。這里，閾值電壓如等式2來定義Vth＝VDZ1-2VD1…(2)其中，VDZ1表示齊納二極管DZ1的反向電壓，VD1表示晶體管Q1的發(fā)射極和基極之間的正向電壓或者二極管D1的正向電壓。因此，如果輸出電壓大于電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差時，晶體管Q1工作，以增大輸入調(diào)節(jié)器620的J-FET J1的柵極電壓。如果增大的柵極電壓大于或等于J-FET J1的導(dǎo)通電壓-VGON，則J-FET J1的漏極和源極之間的阻抗改變并減小。在這種情況下，輸入調(diào)節(jié)器620可等效為如圖7所示。因此，實(shí)際上輸入到音頻放大器的輸入端INPUT的電壓VINPUT關(guān)于輸入信號的電壓Vin如等式3來表達(dá)VINPUT=(RdsRin+Rds)×Vin...(3)]]>如等式3所示，可變電阻Rds在過輸入狀態(tài)的增大而減小。因此，電壓VINPUT衰減。結(jié)果，實(shí)際輸出電壓的峰值被固定在電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差并且不超過電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差。輸入信號的增益如等式3衰減，以滿足等式3的條件。因此，輸出信號僅僅是增益被衰減，而保持其原始形式。如果輸入信號的電平處于正常狀態(tài)而不是過輸入狀態(tài)下，則晶體管Q1和J-FET J1截止。因此，Rds大于輸入電阻器Rin，并且電壓VINPUT等于輸入電壓。結(jié)果，輸入信號被衰減為等于原始的音響信號，并且隨后被輸入到音頻放大器的輸入端。
如上所述，在包括根據(jù)本發(fā)明的音響放大器和開關(guān)放大器的音頻設(shè)備中，如果輸入的音響信號超過動態(tài)范圍，則輸入的音響信號的增益基于預(yù)設(shè)的限制電平自動衰減，以輸入在所述動態(tài)范圍內(nèi)的輸入音響信號。因此，等于原始信號的音響信號被輸出，當(dāng)音響信號被削波時音響信號的失真最小化，階躍失真被去除，并且過輸入被限制。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的自動輸入增益控制電路及其方法中，只有大于或等于特定電平的過輸入信號的增益可被衰減，而不是削減過輸入信號。因此，對輸出波形進(jìn)行削波引起的輸出波形的失真可被最小化。特別地，開關(guān)放大器可防止內(nèi)部塊的飽和，以同時去除在削波期間出現(xiàn)的諧波失真和階躍高頻噪音。此外，線性模擬放大器可保持原始形式的過輸入信號而僅衰減增益，而不是簡單地對過輸入信號削波，以使輸出信號的失真最小化。
具有音頻功能的電子設(shè)備可使用相等的電源電壓來任意地調(diào)節(jié)作為增益衰減電路工作的輸出比較器電路的參考電壓，以限制輸出電平。因此，可在實(shí)際上并未改變電源或揚(yáng)聲器阻抗來獲得改變電源或揚(yáng)聲器阻抗的效果。因此，可以使具有各種輸出規(guī)格的產(chǎn)品的電源電壓和揚(yáng)聲器阻抗標(biāo)準(zhǔn)化。
如上所述，顯示并描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但本發(fā)明不限于以上描述的特定實(shí)施例，并且在不脫離由權(quán)利要求及其等同物的全部范圍限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以以各種修改來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種音頻放大器的自動輸入增益控制電路，所述自動輸入增益控制電路包括輸出比較器，對所述音頻放大器的輸出信號的電壓和基于閾值電壓Vth產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較；和輸入增益調(diào)節(jié)器，根據(jù)所述輸出比較器的比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)所述音頻放大器的輸入信號的電壓，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述參考電壓是與電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差相應(yīng)的電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述閾值電壓Vth通過使用等式“Vth＝VDZ1-2VD1”來計算，其中，VDZ1表示齊納二極管DZ1的反向電壓，VD1表示晶體管Q1的發(fā)射極和基極之間的正向電壓或者二極管D1的正向電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述輸出比較器包括檢測器，檢測輸出信號的電壓是否超過所述參考電壓；和發(fā)送器，根據(jù)所述檢測器的檢測結(jié)果將輸出信號的電壓發(fā)送到所述輸入增益調(diào)節(jié)器。
5.如權(quán)利要求4所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述檢測器是恒壓元件。
6.如權(quán)利要求5所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述恒壓元件包括齊納二極管。
7.如權(quán)利要求4所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述發(fā)送器是開關(guān)元件。
8.如權(quán)利要求7所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述開關(guān)元件包括晶體管。
9.如權(quán)利要求4所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述輸入增益調(diào)節(jié)器是可變電阻器元件，如果輸出信號的電壓超過所述參考電壓，則所述可變電阻器元件調(diào)節(jié)輸入阻抗以衰減輸入增益，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述可變電阻器元件包括結(jié)型場效應(yīng)晶體管。
11.如權(quán)利要求4所述的自動輸入增益控制電路，其中，如果所述檢測器檢測到輸出信號的電壓超過所述參考電壓，則所述輸出比較器通過所述發(fā)送器將該輸出信號發(fā)送到所述輸入增益調(diào)節(jié)器。
12.如權(quán)利要求1所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述輸出比較器包括第一比較器，對輸出信號的電壓和正參考電壓進(jìn)行比較；和第二比較器，對輸出信號的電壓和負(fù)參考電壓進(jìn)行比較。
13.一種自動控制音頻放大器的輸入增益的方法，所述方法包括對所述音頻放大器的輸出信號的電壓和基于閾值電壓Vth產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較；和根據(jù)比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)所述音頻放大器的輸入信號的電壓，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述參考電壓是與電源電壓VCC和閾值電壓Vth之差相應(yīng)的電壓。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述對音頻放大器的輸出信號的電壓和基于閾值電壓Vth產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較的步驟包括檢測輸出信號的電壓是否超過所述參考電壓；和根據(jù)檢測結(jié)果輸出該輸出信號。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述檢測輸出信號的電壓是否超過所述參考電壓的步驟通過使用恒壓元件被執(zhí)行。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述音頻放大器的輸出信號通過使用開關(guān)元件被輸出。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，如果輸出信號的電壓超過所述參考電壓，則使用可變電阻器元件來調(diào)節(jié)輸入阻抗以衰減輸入增益，以便輸出信號的電壓處于所述參考電壓之內(nèi)。
19.如權(quán)利要求2所述的自動輸入增益控制電路，其中，所述閾值電壓Vth使用等式“Vth＝VDZ1-2VD1”來計算，其中，VDZ1表示齊納二極管DZ1的反向電壓，VD1表示晶體管Q1的發(fā)射極和基極之間的正向電壓或者二極管D1的正向電壓。
全文摘要
提供了一種音頻放大器的自動輸入增益控制電路及其方法。如果音響信號超出動態(tài)范圍，則可基于預(yù)設(shè)的限制電平來自動衰減音響信號的增益以使音響信號的削波引起的音響信號的失真最小化并限制過輸入，以便輸入所述動態(tài)范圍內(nèi)的音響信號。因此，可保持特定電平或更高電平的過輸入信號的原始形式，而僅衰減過輸入信號的增益。結(jié)果，可使輸出波形的削波引起的輸出波形的失真最小化，并且可同時去除在削波期間出現(xiàn)的諧波失真和階躍高頻失真。
文檔編號H03F3/217GK101079602SQ20061016456
公開日2007年11月28日 申請日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者金湳寅, 金允龍, 金成祐 申請人:三星電子株式會社