專利名稱：D類功率放大器emi抑制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)，特別涉及一種用于音頻放大的D類功率放大器。
技術(shù)背景
D類功率放大器也稱PWM放大器，可用于放大音頻信號。D類功率放大器通常包含 積分器和比較器，積分器的輸出與振蕩器輸出的鋸齒波或三角波比較，輸出PWM波。傳統(tǒng)的 降低D類功率放大器EMI的方法包括擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)和輸出輻射抑制技術(shù)。


圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)采用擴(kuò)頻調(diào)制降低EMI的典型電路。電路由積分器、比較器2 和輸出級3構(gòu)成。積分器由放大器1和電容8構(gòu)成。電容8連接放大器1的輸出端和反向 輸入端。放大器1的反向輸入端就是積分器的輸入端，輸出端就是積分器的輸出端。積分 器通過一個電阻16接到系統(tǒng)的輸入端INPUT。比較器2的反向輸入端直接接到放大器1的 輸出端，正向輸入端連接擴(kuò)頻振蕩19的輸出端。輸出級3的輸入連接比較器2的輸出端， 輸出端為系統(tǒng)的輸出端OUTPUT。系統(tǒng)的輸出端連接到濾波器4，濾波器輸出連接到負(fù)載5。 負(fù)載5通常為揚聲器。一個電阻9連接系統(tǒng)的輸出端OUTPUT和放大器1的反向輸入端。
擴(kuò)頻振蕩的頻率受一個偽隨機(jī)噪聲(PRN)信號調(diào)制，振蕩頻率在一個較寬的范圍 內(nèi)變化，從而把振蕩器的能量擴(kuò)展到一個寬頻帶內(nèi)這種擴(kuò)展作用降低了電磁輻射(EMI)的 峰值水平，提高了電磁兼容性能。
頻率擴(kuò)展的幅度由內(nèi)部固定電流源和可控電流源大小的比值決定，PRBS碼由一個 帶線性反饋的9位移位寄存器產(chǎn)生，每512 (2~9)個移位時鐘周期重復(fù)一次。移動寄存器的 后7位輸出到控制電路，每改變一個移位時鐘周期就變化一個臺階。移位寄存器的時鐘由 主振蕩器的輸出得到。這樣，偽隨機(jī)序列每隔(512/f)秒就重復(fù)一次。經(jīng)PRBS調(diào)制后的波 形與偽隨機(jī)噪聲類似，造成EMI抑制效果不理想。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)采用輸出輻射抑制技術(shù)降低EMI的典型電路。電路由積分器、比 較器2和輻射抑制輸出級20構(gòu)成。積分器由放大器1和電容8構(gòu)成。電容8連接放大器 1的輸出端和反向輸入端。放大器1的反向輸入端就是積分器的輸入端，輸出端就是積分 器的輸出端。積分器通過一個電阻16接到系統(tǒng)的輸入端INPUT。比較器2的反向輸入端 直接接到放大器1的輸出端，正向輸入端連接振蕩器17的輸出端。輻射抑制輸出級20的 輸入連接比較器2的輸出端，輸出端為系統(tǒng)的輸出端OUTPUT。系統(tǒng)的輸出端連接到濾波器 4，濾波器輸出連接到負(fù)載5。負(fù)載5通常為揚聲器。一個電阻9連接系統(tǒng)的輸出端OUTPUT 和放大器1的反向輸入端。輻射抑制輸出級在輸出瞬變時主動控制輸出FET的柵極，通過 減緩部分邊沿輸出過渡時間，避免傳統(tǒng)D類功率放大器中因感性負(fù)載的續(xù)流所引起的高頻 輻射，降低EMI。輻射抑制輸出級造成輸出時延，影響了響應(yīng)速度。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種高速度、低成本的D類功率放大器EMI抑 制電路。3
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，D類功率放大器EMI抑制電路，由積 分器、比較器和輸出級構(gòu)成；積分器由放大器和電容構(gòu)成，電容連接放大器的輸出端和反向 輸入端，積分器輸入端通過第一電阻接到系統(tǒng)的輸入端INPUT，比較器的反向輸入端直接接 到放大器的輸出端，比較器的輸出端通過輸出級連接到系統(tǒng)的輸出端OUTPUT，系統(tǒng)的輸出 端通過濾波器連接到負(fù)載，第二電阻連接系統(tǒng)的輸出端OUTPUT和放大器的反向輸入端，比 較器的正向輸入端連接隨機(jī)抖動振蕩器的輸出端。
本發(fā)明采用振蕩器的抖動(jitter)降低D類功率放大器的EMI，棄用偽隨機(jī)碼發(fā) 生器和輻射抑制輸出級，能夠提高輸出級的速度和效率。本發(fā)明利用的是電路的非理想性 能，不用增加系統(tǒng)成本，輸出載波頻率是隨機(jī)的，而非偽隨機(jī)的。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)沒有 沖突，能夠與現(xiàn)有技術(shù)一起使用，提高D類功率放大器的性能。本發(fā)明不限于應(yīng)用于D類功 率放大器，也同樣適用于采用PWM調(diào)制的其他電路，例如DC-DC。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)采用擴(kuò)頻調(diào)制降低EMI的典型電路。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)采用輸出輻射抑制技術(shù)降低EMI的典型電路。
圖3為本發(fā)明的一種實施方式的電路圖。
具體實施方式
圖3所示為本發(fā)明的一種具體實現(xiàn)。電路由積分器、比較器2和輸出級3構(gòu)成。 積分器由放大器1和電容8構(gòu)成。電容8連接放大器1的輸出端和反向輸入端。放大器1 的反向輸入端就是積分器的輸入端，輸出端就是積分器的輸出端。積分器通過第一電阻16 接到系統(tǒng)的輸入端INPUT。比較器2的反向輸入端直接接到放大器1的輸出端，正向輸入端 連接振蕩器21的輸出端。輸出級3的輸入連接比較器2的輸出端，輸出端為系統(tǒng)的輸出端 OUTPUT。系統(tǒng)的輸出端連接到濾波器4，濾波器輸出連接到負(fù)載5。負(fù)載5通常為揚聲器。 第二電阻9連接系統(tǒng)的輸出端OUTPUT和放大器1的反向輸入端。通常，jitter是振蕩器 的非理想性能，是振蕩器輸出過零點的隨機(jī)變化。與擴(kuò)頻調(diào)制不同，此隨機(jī)變化是真實隨機(jī) 的，而非偽隨機(jī)。
根據(jù)調(diào)制理論，PWM調(diào)制輸出將含有載波頻譜，而且此載波頻譜的能量一定。帶有 隨機(jī)抖動(jitter)的三角波，其頻譜能量也被平均在一個一定大小的頻譜帶內(nèi)。采用此帶 有隨機(jī)抖動(jitter)的三角波對信號進(jìn)行PWM調(diào)制，其輸出的PWM波的EMI也被平均在一 個一定大小的頻譜帶內(nèi)，實質(zhì)降低了輸出PWM的EMI。
權(quán)利要求
1. D類功率放大器EMI抑制電路，由積分器、比較器(2)和輸出級(3)構(gòu)成；積分器由 放大器⑴和電容⑶構(gòu)成，電容⑶連接放大器(1)的輸出端和反向輸入端，積分器輸入 端通過第一電阻(16)接到系統(tǒng)的輸入端INPUT，比較器⑵的反向輸入端直接接到放大器 ⑴的輸出端，比較器⑵的輸出端通過輸出級⑶連接到系統(tǒng)的輸出端OUTPUT，系統(tǒng)的輸 出端通過濾波器⑷連接到負(fù)載(5)，第二電阻(9)連接系統(tǒng)的輸出端OUTPUT和放大器⑴ 的反向輸入端，其特征在于，比較器⑵的正向輸入端連接隨機(jī)抖動振蕩器的輸出端。
全文摘要
D類功率放大器EMI抑制電路，涉及集成電路技術(shù)。本發(fā)明由積分器、比較器和輸出級構(gòu)成；積分器由放大器和電容構(gòu)成，電容連接放大器的輸出端和反向輸入端，積分器輸入端通過第一電阻接到系統(tǒng)的輸入端INPUT，比較器的反向輸入端直接接到放大器的輸出端，比較器的輸出端通過輸出級連接到系統(tǒng)的輸出端OUTPUT，系統(tǒng)的輸出端通過濾波器連接到負(fù)載，第二電阻連接系統(tǒng)的輸出端OUTPUT和放大器的反向輸入端，比較器的正向輸入端連接隨機(jī)抖動振蕩器的輸出端。本發(fā)明能夠提高輸出級的速度和效率。
文檔編號H03F3/217GK102035482SQ20101058550
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者于廷江, 向本才, 李向華, 李文昌, 高繼, 黃國輝 申請人:成都成電硅?？萍脊煞萦邢薰?br>