專利名稱：D類音頻功率放大器電路的制作方法
D類音頻功率放大器電路本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計，具體地說是與D類音頻功率放大器電路設(shè)計有關(guān)。 [背景技術(shù)]在公知的D類音頻功率放大器的電路中，音頻輸入經(jīng)過第1級放大器、第2級放大 器放大后，將放大結(jié)果與三角波進行比較，將比較器產(chǎn)生的方波輸入驅(qū)動電路啟動揚聲器。 音頻信號在這個傳輸過程中會產(chǎn)生總諧波失真(THD)，并且還會受電源紋波影響(PSRR)。 現(xiàn)在抑制噪聲和減少總諧波失真的辦法主要是設(shè)計精確的電路和增加大的濾波電容，從而 提高芯片的電源抑制能力和減少總諧波失真，但是精確的電路和大的濾波電容需要大面積 的芯片和大的工作電流，即使在這樣電路中也會由于信號傳輸過程中工藝不匹配、電源的 紋波電壓、襯底偏置效應(yīng)以及電路其他寄生效應(yīng)，仍會產(chǎn)生一定的噪聲和總諧波失真，這些 噪聲和總諧波失真量通過運算放大器、比較器和驅(qū)動電路會被放大，揚聲器上還仍會有相 對較大的噪聲和總諧波失真。本發(fā)明的任務(wù)是對功率放大器電路進行改進，提高系統(tǒng)的電源抑制比(PSRR)，減 少電路的總諧波失真(THD)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種D類音頻功率放大器電路，第一級全差分運算放大器 兩個輸入端分別連接音頻信號Vin+和VirT，第一級全差分運算放大器兩個輸出端分別串接 輸入電阻Rll和輸入電阻R12后連接至第二級全差分運算放大器的兩個輸入端，兩個反饋 電阻ROl和R02分別連接第一級全差分運算放大器的兩對輸入、輸出端；第二級全差分運算 放大器的一個輸出端依次串接第一比較器、第一驅(qū)動電路接至揚聲器的一個輸入端，第二 級全差分運算放大器的另一個輸出端依次串接第二比較器、第二驅(qū)動電路接至揚聲器的另 一個輸入端，兩個反饋電容Cfl和Cf2分別連接第二級全差分運算放大器的兩對輸入、輸出 端，其特征在于兩個反饋電阻Rfl和Rf2分別連接在第二級全差分運算放大器的輸入端和 揚聲器的輸入端。上述方案中用反饋電阻Rfl和Rf2和第2級的反饋電容Cfl和Cf2來控制該電路 的主極點，保證音頻信號能夠放大，其他高頻分量得到抑制。同時，反饋電阻Rfl與第一比 較器和第一驅(qū)動電路，反饋電阻Rf2與第二比較器和第二驅(qū)動電路分別構(gòu)成一個環(huán)路，這 兩個環(huán)路能夠有效提高電路的電源抑制比和減少系統(tǒng)總諧波失真。附圖
是本發(fā)明實施例的電路圖。 [具體實施方式
]下面結(jié)合實施例及其附圖作進一步的說明。
附圖所示的實施例，一種D類音頻功率放大器電路，第一級全差分運算放大器1兩 個輸入端分別連接音頻信號Vin+和VirT，第一級全差分運算放大器1兩個輸出端分別串接 輸入電阻Rll和輸入電阻R12后連接至第二級全差分運算放大器2的兩個輸入端，兩個反 饋電阻ROl和R02分別連接第一級全差分運算放大器1的兩對輸入、輸出端。第二級全差 分運算放大器2的一個輸出端依次串接第一比較器3、第一驅(qū)動電路5接至揚聲器7的一個 輸入端，第二級全差分運算放大器2的另一個輸出端依次串接第二比較器4、第二驅(qū)動電路 6接至揚聲器7的另一個輸入端，兩個反饋電容Cfl和Cf2分別連接第二級全差分運算放大 器2的兩對輸入、輸出端。第一比較器3、第二比較器4都有三角波輸入口。以上電路與現(xiàn) 有技術(shù)相同，所不同的是兩個反饋電阻Rfl和Rf2分別連接在第二級全差分運算放大器2 的輸入端和揚聲器7的輸入端。本實施例電路是雙端輸出上下對稱。先看上邊的環(huán)路，產(chǎn)生的總諧波Vnl經(jīng)過第 二級差分運算放大器2，第一比較器3，第一驅(qū)動電路5到達揚聲器7，根據(jù)電路簡單計算，總 諧波失真量表達式為Vnl/(l+G2XGpWml)，Vnl為電路中產(chǎn)生的總諧波量，G2為電路中第 二級差分運算放大器2的增益，Gpwml為第一比較器3和第一驅(qū)動電路5產(chǎn)生的增益，Gpwml =VDD/Vp VDD為電源電壓，Vp為電路中三角波的峰值。同理，下邊的環(huán)路產(chǎn)生的總諧波 失真量表達式為Vn2/(l+G2XGpWm2)，Vn2為電路中產(chǎn)生的總諧波量，G2為電路中第二級 差分運算放大器2的增益，Gpwm2為第二比較器4和第二驅(qū)動電路6產(chǎn)生的增益，Gpwm2 = VDD/Vp VDD為電源電壓，Vp為電路中三角波的峰值。由上面表達式的分母均大于1，所以，上下電路中的總諧波失真減少為原來的1/ (l+G2XGpwml)和l/(l+G2XGpwm2)倍，總諧波失真量得到優(yōu)化。再分析上邊的環(huán)路對信噪比的改善假設(shè)電路輸入信號為0，已有技術(shù)沒有環(huán)路， 輸出的信噪比為201og(Vout/Ndl)，其中Vout為電路沒有輸入時的輸出，Ndl為噪聲。本 實施例設(shè)有環(huán)路，電路的噪聲通過反饋電阻Rfl反饋，由第二級差分運算放大器2放大、 第一比較器3比較、第一驅(qū)動電路5傳輸?shù)竭_揚聲器7輸出，這時信噪比為201Og[VOut/ NdlXl/(l+G2XGpwml)]，由該表達式可以知道噪聲Ndl對輸出的影響減少了，電路抑制噪 聲的能力得到增強。同理，下邊的環(huán)路情況相同。
權(quán)利要求
一種D類音頻功率放大器電路，第一級全差分運算放大器兩個輸入端分別連接音頻信號Vin+和Vin ，第一級全差分運算放大器兩個輸出端分別串接輸入電阻R11和輸入電阻R12后連接至第二級全差分運算放大器的兩個輸入端，兩個反饋電阻R01和R02分別連接第一級全差分運算放大器的兩對輸入、輸出端；第二級全差分運算放大器的一個輸出端依次串接第一比較器、第一驅(qū)動電路接至揚聲器的一個輸入端，第二級全差分運算放大器的另一個輸出端依次串接第二比較器、第二驅(qū)動電路接至揚聲器的另一個輸入端，兩個反饋電容Cf1和Cf2分別連接第二級全差分運算放大器的兩對輸入、輸出端，其特征在于兩個反饋電阻Rf1和Rf2分別連接在第二級全差分運算放大器的輸入端和揚聲器的輸入端。
全文摘要
一種D類音頻功率放大器電路，第一級放大器兩個輸入端連接音頻信號，第一級放大器兩個輸出端串接輸入電阻后連接至第二級放大器的兩個輸入端，兩個反饋電阻連接第一級放大器的兩對輸入、輸出端；第二級放大器的一個輸出端串接第一比較器、第一驅(qū)動電路接至揚聲器的一個輸入端，第二級放大器的另一個輸出端串接第二比較器、第二驅(qū)動電路接至揚聲器的另一個輸入端，兩個反饋電容連接第二級放大器的兩對輸入、輸出端，兩個反饋電阻連接在第二級放大器的輸入端和揚聲器的輸入端。本發(fā)明用第二級反饋電阻和反饋電容控制該電路的主極點，保證音頻信號能夠放大，其他高頻分量得到抑制，同時，兩個環(huán)路能夠有效提高電路的電源抑制比和減少總諧波失真。
文檔編號H03F3/217GK101958690SQ200910055049
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者肖國慶, 蔣錦茂 申請人:上海沙丘微電子有限公司