專利名稱：一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路。
背景技術：
在許多應用中，單芯片的功放電路僅包括運算放大級和功率輸出級，因此往往需要額外的電源芯片為其單獨提供電源，或者需要功放電路自身具有較高的PSRR(電源抑制比)。隨著系統(tǒng)集成度的提高、以及成本的削減， 一方面電路板空間不斷縮小，需要取消額外的電源芯片，另一方面系統(tǒng)電源噪聲相應增加，也需要功放電路自身提高PSRR。例如在許多便攜系統(tǒng)中的音頻功放，由于系統(tǒng)中射頻模塊容易在系統(tǒng)電源上產(chǎn)生較大的音頻干擾，若沒有額外的電源芯片供電，則需要音頻功放的PSRR低于_70dB。 另外，若將電源模塊與功放模塊直接集成在單芯片上，主要會受兩個技術上的限制，首先，為了保證功放模塊的輸出功率，電源模塊必須做到低壓降，這會使芯片面積成倍增加；其次，傳統(tǒng)的電源模塊由內(nèi)部產(chǎn)生絕對的電壓基準，因此其輸出電壓也是絕對量，無法相對外部電源電壓變化，若輸出低于外部電源電壓則會損失功放輸出功率，若輸出高于外部電源電壓則會工作異常。因此，現(xiàn)有技術已不能滿足使用需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路，以產(chǎn)生適應外部電源的穩(wěn)定電壓，提高電路PSRR，并且不會顯著增加功放電路的面積。
本發(fā)明所述的一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路，包括運算放大模塊、功率驅動模塊和穩(wěn)壓模塊， 所述穩(wěn)壓模塊與一外部電源連接，輸出一穩(wěn)定電壓； 所述運算放大模塊接收從所述穩(wěn)壓模塊輸出的穩(wěn)定電壓，其同相輸入端和反相輸入端分別接收一外部的同相輸入信號和反相輸入信號，其輸出端輸出一放大信號；
所述功率驅動模塊與所述的外部電源連接，并接收從所述運算放大模塊輸出的放大信號，輸出一功率驅動信號。 在上述的帶穩(wěn)壓電源的功放電路中，所述的穩(wěn)壓模塊包括放大器、第一電阻和第二電阻， 所述放大器與所述的外部電源連接，其同相輸入端接收一外部的共模輸入信號，其輸出端輸出所述的穩(wěn)定電壓； 所述第一電阻的一端接地，其另一端與所述放大器的反相輸入端連接； 所述第二電阻的一端與所述放大器的輸出端連接，其另一端與該放大器的反相輸
入端連接。 由于采用了上述的技術解決方案，本發(fā)明通過增加了穩(wěn)壓模塊，對運算放大模塊和功率驅動模塊分別供電，從而可以產(chǎn)生適應外部電源的穩(wěn)壓電源，有效提高功放電路的
PSRR，并且不會顯著增加功放電路的面積。


圖1是本發(fā)明一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路的較佳實施例的電路圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細說明。 如圖1所示，本發(fā)明，即一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路，包括運算放大模塊101、功率 驅動模塊102和穩(wěn)壓模塊103。 穩(wěn)壓模塊103包括放大器201、第一電阻Rl和第二電阻R2，其中，放大器201與一 外部電源Vdd連接，即以此作為電源，其同相輸入端接收一外部的共模輸入信號Vcm，其輸 出端產(chǎn)生一穩(wěn)壓電源，即輸出一穩(wěn)定電壓Vreg;第一電阻Rl的一端接地，其另一端與放大 器201的反相輸入端連接；第二電阻R2的一端與放大器201的輸出端連接，其另一端與該 放大器201的反相輸入端連接。 運算放大模塊101接收從穩(wěn)壓模塊103輸出的穩(wěn)定電壓Vreg，即以此作為電源，其 同相輸入端和反相輸入端分別接收一外部的同相輸入信號Vip和反相輸入信號Vin，其輸 出端輸出一放大信號Vopa。 功率驅動模塊102與外部電源Vdd連接，即以此作為電源，并接收從運算放大模塊 101輸出的放大信號Vopa，輸出一功率驅動信號Vdrv。
本發(fā)明的工作原理如下 由基本電路理論可知，外部電源Vdd通過功率驅動模塊102引起的噪聲除以運算 放大模塊101的開環(huán)增益，再乘以與功放閉環(huán)放大倍數(shù)相關的放大系數(shù)，最終疊加到功放 電路的輸出端，即功率驅動模塊102的輸出端。 若按照傳統(tǒng)的功放電路，即運算放大模塊101也由外部電源Vdd供電，則外部電源 Vdd通過該運算放大模塊101引起的噪聲乘以功率驅動模塊102的開環(huán)增益，最終疊加到功 放電路的輸出端，這樣，外部電源Vdd通過運算放大模塊101在功放電路的輸出端引起的噪 聲占主導成份，是功放電路的主要噪聲源。 因此，在本發(fā)明中，提供低噪聲的穩(wěn)壓電源為運算放大模塊101供電，就可以抑制 功放電路的主要噪聲源，提高功放電路整體的PSRR ;而為保證功放電路的輸出功率，功率 驅動模塊102則由外部電源Vdd供電。 由于運算放大模塊101并不需要輸出大的功率電流，其供電電壓也不需要非常接 近外部電源Vdd的電源電壓，因此對于穩(wěn)壓模塊103并沒有很大的電流驅動能力及低驅動 壓降等要求，從而不需要大尺寸的輸出級，這樣使得增加的穩(wěn)壓模塊103不會顯著增加功 放電路的面積。 穩(wěn)壓模塊103中的放大器201的同相輸入端接收外部的共模輸入信號Vcm，與第一 電阻Rl、第二電阻R2構成同相比例放大電路，并產(chǎn)生一穩(wěn)壓電源，即輸出一穩(wěn)定電壓Vreg。 共模輸入信號Vcm通常由外部電源Vdd分壓，并經(jīng)過濾波電阻與外部的旁路電容構成的一 階低通濾波器濾波產(chǎn)生(圖中未示)，通常為保證功放電路輸出最大的功率，共模輸入信號 Vcm電壓值設定為外部電源Vdd電壓值的一半，因此只要適當調(diào)整第一電阻Rl與第二電阻 R2的比例，就可以使穩(wěn)定電壓Vreg跟隨并適當?shù)氐陀谕獠侩娫碫dd，而穩(wěn)定電壓Vreg上的噪聲低于共模輸入信號Vcm噪聲的一倍。 對于功放電路來說，由于共模輸入信號Vcm處在功放電路的輸入路徑上，即共模輸入信號Vcm到功放電路輸出的功率驅動信號Vdrv的增益與同相輸入信號Vip以及反相輸入信號Vin到功放電路輸出的功率驅動信號Vdrv的增益接近，該增益要遠大于穩(wěn)定電壓Vreg通過運算放大模塊101到功放電路輸出的功率驅動信號Vdrv的增益。因此，最終穩(wěn)定電壓Vreg通過運算放大模塊101在功放電路輸出的功率驅動信號Vdrv上產(chǎn)生的噪聲要遠低于共模輸入信號Vcm通過信號路徑在功放電路輸出的功率驅動信號Vdrv上產(chǎn)生的噪聲。通過以上技術手段，消除了傳統(tǒng)功放電路中主要的電源噪聲源，提高了功放的PSRR。
本發(fā)明中，功率驅動模塊102可以是甲類、乙類、甲乙類等各種傳統(tǒng)輸出級結構，也可以是包含了功率輸出級和一級或多級前級放大級的組合結構，前述各種結構均符合本發(fā)明的結構，不影響本發(fā)明的實施。 以上結合附圖實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據(jù)上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應構成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路，其特征在于，所述的功放電路包括運算放大模塊(101)、功率驅動模塊(102)和穩(wěn)壓模塊(103)，所述穩(wěn)壓模塊(103)與一外部電源(Vdd)連接，輸出一穩(wěn)定電壓(Vreg)；所述運算放大模塊(101)接收從所述穩(wěn)壓模塊(103)輸出的穩(wěn)定電壓(Vreg)，其同相輸入端和反相輸入端分別接收一外部的同相輸入信號(Vip)和反相輸入信號(Vin)，其輸出端輸出一放大信號(Vopa)；所述功率驅動模塊(102)與所述的外部電源(Vdd)連接，并接收從所述運算放大模塊(101)輸出的放大信號(Vopa)，輸出一功率驅動信號(Vdrv)。
2. 根據(jù)權利要求l所述的帶穩(wěn)壓電源的功放電路，其特征在于，所述的穩(wěn)壓模塊(103) 包括放大器(201)、第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)，所述放大器(201)與所述的外部電源(Vdd)連接，其同相輸入端接收一外部的共模輸入信號(Vcm)，其輸出端輸出所述的穩(wěn)定電壓(Vreg);所述第一電阻(Rl)的一端接地，其另一端與所述放大器(201)的反相輸入端連接； 所述第二電阻(R2)的一端與所述放大器(201)的輸出端連接，其另一端與該放大器(201)的反相輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶穩(wěn)壓電源的功放電路，它包括運算放大模塊、功率驅動模塊和穩(wěn)壓模塊，所述穩(wěn)壓模塊與一外部電源連接，輸出一穩(wěn)定電壓；所述運算放大模塊接收從所述穩(wěn)壓模塊輸出的穩(wěn)定電壓，其同相輸入端和反相輸入端分別接收一外部的同相輸入信號和反相輸入信號，其輸出端輸出一放大信號；所述功率驅動模塊與所述的外部電源連接，并接收從所述運算放大模塊輸出的放大信號，輸出一功率驅動信號。本發(fā)明通過增加了穩(wěn)壓模塊，對運算放大模塊和功率驅動模塊分別供電，從而可以產(chǎn)生適應外部電源的穩(wěn)壓電源，有效提高功放電路的PSRR，并且不會顯著增加功放電路的面積。
文檔編號H03F1/30GK101764576SQ20091019929
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權日2009年11月24日
發(fā)明者李淼 申請人:上海貝嶺股份有限公司