專利名稱：單端放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單端放大器，更特別的是涉及一種用于帶有不 對稱電源的單端放大器的反饋配置。
背景技術(shù)：
在許多音頻放大器中使用一種稱為單端的配置。在單端配置中 擴(kuò)音器負(fù)載只有一個端子連接到功率放大器的輸出上。如果可以使用 對稱電源，則另一個擴(kuò)音器端子連接到地。如果只有單一的(不對稱 的)電源可用，則在擴(kuò)音器和地之間需要隔直流電容器。隔直流電容 器兩端的平均電壓等于電源電壓的一半。放大器可以在放大器的輸出 端和反相輸入端之間具有反饋回路。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的尤其是提供一個改善的放大器。本發(fā)明在獨(dú)立權(quán) 利要求中定義。優(yōu)選實(shí)施例由從屬權(quán)利要求來定義。
本發(fā)明提供一種放大器裝置，其包含具有一個輸出端的放大器、 在放大器輸出端和一個輸入端之間的第一反饋、具有耦接到所述輸出 端的第一端子以及第二端子的負(fù)載、以及在負(fù)載的第二端子和參考端 子之間的隔直流電容，其中第二反饋存在于負(fù)載的第二端子和放大器 的輸入端之間。
本發(fā)明基于這種認(rèn)知，即在現(xiàn)有技術(shù)中反饋回路不糾正出現(xiàn)在 隔直流電容器上的錯誤。根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)用了來自兩個負(fù)載端子的反 饋。
一個實(shí)施例提供一種反饋配置，其允許多個單端D類放大器使 用一個公共隔直流電容器運(yùn)行在單一的電源電壓下，而仍然保持很好 的通道隔離。本發(fā)明能夠應(yīng)用到(集成)音頻放大器。
參照下文所述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面將被說明并 且將是明顯的。
附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的反饋配置；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的立體聲配置；
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的直流隔斷與電源去耦的結(jié)
具體實(shí)施例方式
在圖1的實(shí)施例中，輸入電壓Vm應(yīng)用到后面跟著跨阻抗功率放 大器的電壓電流轉(zhuǎn)換器g^的級聯(lián)上?？缱杩辜売蛇\(yùn)算放大器A。實(shí)現(xiàn)。 在運(yùn)算放大器A。的反相輸入端，通過反饋電阻器Rfb由來自輸出節(jié)點(diǎn) V。ut的反饋創(chuàng)建虛擬地。在運(yùn)算放大器A。的正相輸入端，V。tt^指示必 定很小的但非零的偏移電壓。在正相輸入端，經(jīng)由電阻器Rx施加參 考電壓Vw。參考電壓V^定義虛擬地和輸出節(jié)點(diǎn)的直流電平。擴(kuò)音 器和隔直流電容器CDC串聯(lián)在放大器A。的輸出節(jié)點(diǎn)和地之間。電容 器Cx連接在與運(yùn)算放大器A。的正相輸入端相連的電阻器Rx的端子Vx 和擴(kuò)音器RL與隔直流電容器C。e的連接點(diǎn)V。e之間。在所示的非對稱電 源配置中，隔直流電容器C。c將匹配放大器輸出端的直流電平。選擇 參考電壓V^等于電源電壓的一半，以最大化輸出節(jié)點(diǎn)的(對稱的) 交流電壓峰峰值。
電容器a和電阻器Rx形成高通濾波器，其對于高于截止頻率f。 的頻率具有趨于一的傳送(0dB)，而對于直流具有等于0的傳送。 截止頻率f。由f,l/(2兀RxCx)給出。因此，對于高于截止頻率f。的頻 率，所述配置為從點(diǎn)L到運(yùn)算放大器A。的正相輸入端的直接反饋。
對于直流，反饋電容器a阻斷反饋，這樣消除了由如下偏移引
起的輸出電壓漂移的問題沒有反饋電容器Cx，反饋回路會造成偏移 電壓V。ff^出現(xiàn)在擴(kuò)音器RL兩端而引起小的但非零的直流電流通過擴(kuò)
音器，該電流也會流過隔直流電容器CD。，從而引起輸出電壓漂離直 到地或者電源電壓限制它。由于反饋電容器Cx，偏移電壓V。m"出現(xiàn)
在反饋電容器C,兩端，并且不再引起直流電流流過擴(kuò)音器R^和隔直
流電容器Cn"這樣輸出電壓不再漂移。
有利的是，來自擴(kuò)音器兩個端子的反饋出現(xiàn)，對于交流信號可 改善失真和通道隔離，而對于直流不會出現(xiàn)第二反饋，消除了由偏移 引起的輸出電壓漂移的問題。
立體聲配置如圖2所示。基本上是圖1電路的兩倍(一個副本 具有由1結(jié)尾的參照符號，另一個副本具有由2結(jié)尾的參照符號)只 是共用電阻器Rx、電容器a和隔直流電容器CD(;?？梢怨蚕砀糁绷麟?br>
容器Gx;將提高成本效率。通常，兩個運(yùn)算放大器A。:和A。2的偏移電
壓不相等。反饋電容器Cx兩端的直流電壓現(xiàn)在等于偏移電壓V。ffsstl 和V。ft^2的平均值。通道1中的擴(kuò)音器兩端的電壓是(V offsetl V ofl;'set2夕 /2并且通道2中的擴(kuò)音器兩端電壓是完全與通道1相反的 (V。ffsst2-V。ft^tl) /2。因此通過擴(kuò)音器的直流偏移電流抵消了，并且 在隔直流電容器C。。處沒有產(chǎn)生電壓漂移。這個想法可擴(kuò)展到更多的 通道。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以是如圖1和圖2所示那樣簡單，即通過一個 電阻器Rx和一個電容器Cx，從未連接到運(yùn)算放大器A。輸出的擴(kuò)音器 端子V進(jìn)行反饋。Rx的實(shí)際值在10 kQ到100 kQ范圍內(nèi)并且Cx的 范圍是100 nF到1 范圍內(nèi)。
在立體聲信號中，低頻內(nèi)容通常是同相的。這能夠通過倒轉(zhuǎn)一 個通道的相位并且使該通道的擴(kuò)音器的極性反向來使用在如圖2所 示的配置中?，F(xiàn)在低頻通道的信號電流抵消了，這意味著隔直流電容 器C。e沒有提供低頻電流并且電壓V。e保持在電源電壓的一半。這允許 在低頻下滿功率輸出。
在圖3的立體聲配置實(shí)施例中，兩個隔直流電容器C。"和C。C2被
使用 一個連接到地并且一個連接到電源Vp。在這種情況下，隔直流
電容器也作為電源去耦電容。
應(yīng)該注意的是上述的實(shí)施例只是說明但不是限定本發(fā)明，并且
本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員將能夠在不脫離所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)許 多替代的實(shí)施例。實(shí)施例示出以擴(kuò)音器作為負(fù)載的音頻放大器，本發(fā) 明可以用于具有其它負(fù)載的放大器。如果反饋路徑包含反相器，正相 輸入端的反饋能夠用反相輸入端的反饋來替代。放大器不必是具有反 相和正相輸入端的運(yùn)算放大器。放大器裝置不需要包含后面跟著跨阻 抗放大器的電壓電流轉(zhuǎn)換器。在權(quán)利要求中，位于圓括號中的任何參 照符號將不詮釋為對權(quán)利要求的限制。詞語"包含"不排除在權(quán)利要 求中未列出的元件或者步驟。在元件前的詞語"一個"或者"一種" 不排除出現(xiàn)多個這樣的元件。在不同的從屬權(quán)利要求中詳述的特定手 段的事實(shí)并不是指這些方法的組合不能用來獲利。
權(quán)利要求
1.一種放大器裝置，包括放大器(Ao)，其具有一個輸出端；第一反饋(Rfb)，其位于放大器輸出端和一個輸入端之間；負(fù)載(RL)，其具有耦接到所述輸出端的第一端子，和第二端子；隔直流電容(CDC)，其位于負(fù)載的第二端子和參考端子之間；第二反饋(Cx、Rx)，其位于負(fù)載的第二端子和放大器的輸入端之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其中所述隔直流電容包括 處于負(fù)載的第二端子和電源端子(Vp)之間的第一隔直流電容器(C。d)以及處于負(fù)載的第二端子和地之間的第二隔直流電容器(cDe2)。
3. —種多通道放大器單元，包括多個如權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其中所述放大器裝置共享一個公共隔直流電容(Cdc)。
4. 如權(quán)利要求3所述的多通道放大器單元，其中所述隔直流電 容包括處于負(fù)載的第二端子和電源端子(Vp)之間的第一隔直流電容 器(CDei)以及處于負(fù)載的第二端子和地之間的第二隔直流電容器C CdC2 ) c
5. —種多通道放大器單元，包括多個如權(quán)利要求1所述的放大 器裝置，其中所述放大器裝置共享一個公共的第二反饋(Cx、 Rx)。
全文摘要
一種放大器裝置，其包含具有一個輸出端的放大器(A<sub>o</sub>)、在放大器的輸出端和一個輸入端之間的第一反饋(R<sub>fb</sub>)、具有耦接到所述輸出端的第一端子以及第二端子的負(fù)載(R<sub>L</sub>)、以及在負(fù)載的第二端子和參考端子之間的隔直流電容(C<sub>DC</sub>)，其中第二反饋(C<sub>x</sub>、R<sub>x</sub>)存在于負(fù)載的第二端子和放大器的輸入端之間。
文檔編號H03F3/68GK101366171SQ200780002050
公開日2009年2月11日 申請日期2007年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月9日
發(fā)明者馬爾科·貝爾庫特 申請人:Nxp股份有限公司