專利名稱：橫流最小化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種D類放大器中的橫流最小化的方法。更具體地，所提出的方法基于使用復(fù)制放大器限定空載時(shí)間。本發(fā)明同樣涉及能夠?qū)嵤┧龇椒ǖ膶?yīng)的模塊以及包括用于實(shí)施所述方法的步驟的指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
D類放大器，還被稱為開關(guān)放大器，是一種電子放大器，該電子放大器使用諸如晶體管的開關(guān)的開關(guān)模式調(diào)節(jié)功率輸出。由于D類放大器的高功率效率，其對于許多應(yīng)用是優(yōu)選的。開關(guān)放大器通常包含具有大尺寸晶體管的推挽式輸出級(jí)。一典型的問題是穿過放大器的上側(cè)以及下側(cè)的橫流(cross current)，也被稱為直通電流。通常各側(cè)僅包括η型或者P型的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。晶體管的開關(guān)需要一些時(shí)間且在轉(zhuǎn)換期間具有兩側(cè)的晶體管同時(shí)導(dǎo)通的瞬間，因此導(dǎo)致供電電源和地之間的短接，橫流是由此產(chǎn)生的。此短接對大尺寸輸出級(jí)或高壓供電更加嚴(yán)重，且可能引入相當(dāng)大的電流尖波，該電流尖波增加設(shè)備的功耗和發(fā)熱量。在一些嚴(yán)重的情況下，橫流甚至可能減少D類放大器的可靠性和壽命ο為避免橫流，必須在開關(guān)操作之間引入空載時(shí)間。由于開關(guān)時(shí)間依賴諸如溫度、技術(shù)變化、供電電壓等不同因素，因此為空載時(shí)間設(shè)置適當(dāng)?shù)闹悼偸且环N折中。然而，空載時(shí)間的增加導(dǎo)致不期望的總諧波失真(THD)的發(fā)生。圖1表示互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS) 技術(shù)實(shí)施的一典型輸出級(jí)。圖2示出圖1的CMOS輸出級(jí)結(jié)構(gòu)中空載時(shí)間的定義。在輸入脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)的上升沿，η型金屬氧化物半導(dǎo)體(MN)晶體管導(dǎo)通，而在PWM信號(hào)的下降沿，P型金屬氧化物半導(dǎo)體(MP)晶體管導(dǎo)通。習(xí)慣作法是使用具有一些裕度的固定的空載時(shí)間。然而，這具有引入額外的諧波失真的缺點(diǎn)。典型的空載時(shí)間值大約是50-100ns。也能夠使用可變的空載時(shí)間。目前的方法大多數(shù)是基于檢測放大器的輸出晶體管(即，圖1和圖2的情況中的晶體管麗1、麗2、 麗3、MP1、MP2和MP3)的柵電壓，以及禁用相對側(cè)的前置驅(qū)動(dòng)(例如對麗晶體管，相對側(cè)前置驅(qū)動(dòng)是P_驅(qū)動(dòng)器)，直到活動(dòng)側(cè)完全或幾乎截止。對圖3的結(jié)構(gòu)，這在圖4中示出。比較器Comp_N將消隱電勢施加到N_驅(qū)動(dòng)器，直到P_驅(qū)動(dòng)器的輸出電勢到達(dá)基準(zhǔn)電壓VTH1。消隱電勢將使N_驅(qū)動(dòng)器的輸出保持為低，即MN晶體管截止。比較器&)!^_ 將消隱電勢(即MP晶體管截止)施加到P_驅(qū)動(dòng)器，直到N_驅(qū)動(dòng)器的輸出電勢降到基準(zhǔn)電壓 VTH2之下。因此，消隱電勢的目的是防止晶體管導(dǎo)通。消隱電勢結(jié)束之后，將啟用前置驅(qū)動(dòng)器，且它們的輸出將開始進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于比較器有限的速度，將引入附加的延時(shí)。比較器的有限的速度可能對一些CMOS技術(shù)帶來嚴(yán)重誤差，尤其是對于通常在集成功率放大器中使用的高壓(HV)CMOS技術(shù)。誤差的另一來源可能是，消隱信號(hào)與前置驅(qū)動(dòng)器的上升/下降時(shí)間的匹配，而不是直接與輸出級(jí)的橫流尖波的匹配。
因此，本發(fā)明的目的是通過提出用于防止D類放大器內(nèi)的橫流的改進(jìn)方案，以克服上述困難和缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種如權(quán)利要求1所述的最小化橫流的方法。因此，本發(fā)明提供一種非常有效的用于最小化或甚至完全防止橫流的方法。空載時(shí)間直接與橫流的持續(xù)時(shí)間匹配。通過相對簡單的實(shí)施方法實(shí)現(xiàn)了高準(zhǔn)確度的空載時(shí)間定義，且能夠最小化諧波失真。由于電流比較器的高速，因此該方法能夠使用于高速緩沖器。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括指令，當(dāng)所述指令加載且運(yùn)行在電子設(shè)備的計(jì)算機(jī)裝置上時(shí)，用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種如權(quán)利要求9所述的用于最小化橫流的模塊。本發(fā)明的其它方面在本文所附的從屬權(quán)利要求中引述。


自如下參照附圖的非限制性的示例性實(shí)施方式的描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中-圖1示出CMOS實(shí)施的典型輸出級(jí)的簡化框圖；-圖2示出圖1的結(jié)構(gòu)中PWM輸入信號(hào)的效應(yīng)；-圖3示出用于防止橫流的現(xiàn)有技術(shù)方案的簡化框圖；-圖4以圖表形式示出圖3的前置驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通和截止；-圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)的簡化的框圖；-圖6以圖表形式示出圖5中示出的電路的工作；-圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的流程圖；-圖8更詳細(xì)地示出圖5的主要元素；-圖9示出用于進(jìn)行仿真的仿真裝置；-圖10-圖15示出仿真結(jié)果。
具體實(shí)施例方式接著，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖5示出結(jié)構(gòu)的簡化框圖，該結(jié)構(gòu)被布置成實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法。 該方法是基于將帶有電流傳感器的復(fù)制放大器與主放大器耦合的構(gòu)思。復(fù)制放大器與主放大器的匹配意味著，復(fù)制放大器的晶體管的方向與主放大器的晶體管的方向相同，且所有晶體管基本上工作在相同溫度且使用相同供電電壓。此外，某些實(shí)施中復(fù)制放大器的物理尺寸與主放大器的晶體管的尺寸相同。復(fù)制放大器置于后文所述的主放大器的晶體管之間，或至少接近主放大器的晶體管。將檢測到的橫流的持續(xù)區(qū)間與足夠小的基準(zhǔn)電流比較。 比較這些電流的比較器產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間等于復(fù)制放大器內(nèi)的橫流的持續(xù)時(shí)間的輸出脈沖。測量該脈沖的持續(xù)時(shí)間，且用于產(chǎn)生消隱前置驅(qū)動(dòng)器輸入的空載時(shí)間脈沖。提出的電路具有已調(diào)節(jié)的空載時(shí)間。構(gòu)思是使用對應(yīng)于工作條件的最小充分空載時(shí)間。主放大器501具有“片”實(shí)施方案，且可以包括幾十甚至數(shù)百的片503。各片503包括一低側(cè)開關(guān)(η型金屬氧化物半導(dǎo)體，NM0S)505和一高側(cè)開關(guān)(所考慮的情況下為ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體，PM0S)507。所有的片503并行工作，形成一大功率的輸出級(jí)。構(gòu)思是在主放大器501的片503之間可包括具有電流傳感器的一復(fù)制放大器509。 該復(fù)制放大器509與負(fù)載隔離，但復(fù)制放大器509的MOS晶體管應(yīng)與主放大器501的晶體管505、507匹配。復(fù)制放大器509的工作條件與主放大器501的輸出級(jí)非常相似，且復(fù)制放大器509將再生轉(zhuǎn)換期間出現(xiàn)在主放大器501中的橫流。再生的橫流具有與主放大器501的橫流類似的形狀和持續(xù)時(shí)間。然而，相比于主放大器501的物理尺寸，由于復(fù)制放大器509的物理尺寸更小，因此復(fù)制的橫流通常比主放大器的橫流更低。由于復(fù)制放大器509不與負(fù)載連接，因此只有橫流流過此放大器的晶體管。能夠?qū)⒁浑娏鳈z測電路增加到復(fù)制放大器509，且輸出電流將是功率級(jí)的復(fù)制的橫流。在本發(fā)明中，復(fù)制的橫流被用于限定最小充分空載時(shí)間。最重要的參數(shù)是橫流的持續(xù)時(shí)間。能夠通過電流比較器511將橫流與小基準(zhǔn)電流比較。比較器511的輸出被布置成產(chǎn)生具有與橫流持續(xù)時(shí)間相同的持續(xù)時(shí)間的脈沖。能夠通過計(jì)數(shù)器515、517將脈沖持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼且存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的數(shù)量能夠用于產(chǎn)生用于前置驅(qū)動(dòng)器513、514的阻塞信號(hào)，也被稱為消隱信號(hào)。提出的方法的優(yōu)點(diǎn)在于簡單性以及與主放大器501的橫流持續(xù)時(shí)間匹配的空載時(shí)間的高準(zhǔn)確度。使用的電流比較器511所需要的高速是相對容易實(shí)現(xiàn)。本質(zhì)上，電流比較器511比圖3的電壓比較器更快。由復(fù)制放大器509再生的橫流能夠按比例減少，以節(jié)省功率以及硅面積。如圖6 所示，將再生的復(fù)制的橫流與足夠小的基準(zhǔn)電流比較。當(dāng)復(fù)制的橫流超過基準(zhǔn)電流，比較器 511將是高輸出電勢。如果對于上升沿和下降沿的延遲相同，則比較器511的延遲時(shí)間將不嚴(yán)重。比較器511的輸出使能計(jì)數(shù)器515、517的時(shí)鐘。施加到三輸入與元件521的來自脈寬調(diào)制(PWM)的信號(hào)選擇對應(yīng)的計(jì)數(shù)器515、517。如圖6所示，時(shí)鐘信號(hào)的頻率必須足夠高，使得它能夠用于計(jì)算比較器脈沖的長度。這里，比較器脈沖內(nèi)的時(shí)鐘信號(hào)脈沖的數(shù)量能夠被用于計(jì)算比較器脈沖的長度。計(jì)數(shù)器_N 515被布置成為限定用于低側(cè)驅(qū)動(dòng)器(N_驅(qū)動(dòng)器)513的空載時(shí)間，且還布置成當(dāng)PWM信號(hào)為高時(shí)，對時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器_P 517通過反相器523連接到PWM 519，且布置成當(dāng)PWM信號(hào)為低時(shí)，對時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。如果施加復(fù)位脈沖，電路被強(qiáng)制回到具有零或小初始空載時(shí)間的初始條件。橫流將出現(xiàn)，且將測量新的持續(xù)時(shí)間的值，并存儲(chǔ)到計(jì)數(shù)器中。必須周期性地進(jìn)行復(fù)位，例如每隔幾秒，以使空載時(shí)間適應(yīng)工作條件的可能的變化。計(jì)數(shù)器515、517保存2次復(fù)位之間最后測量的橫流持續(xù)時(shí)間。如果2次復(fù)位之間的工作條件變得更差且橫流再次出現(xiàn)，比較器511將再次產(chǎn)生脈沖，且同時(shí)計(jì)數(shù)器515、517將增加它們的值，直到橫流消失。另一方面，如果2次復(fù)位之間的工作條件變得更好，計(jì)數(shù)器515、517將保持它們的值不變?？删幊虜?shù)字單聲道振動(dòng)器525、527根據(jù)計(jì)數(shù)器515、517內(nèi)存儲(chǔ)的值產(chǎn)生消隱脈沖。PWM信號(hào)用于啟動(dòng)單聲道振動(dòng)器525、527。PWM信號(hào)的上升沿啟動(dòng)“Blank(消隱)_N”單聲道振動(dòng)器525。產(chǎn)生的脈沖具有低有效電平。PWM信號(hào)的下降沿啟動(dòng)“Blank_P”單聲道振動(dòng)器527。產(chǎn)生的脈沖具有高有效電平。低電平施加到與元件5 將使N_驅(qū)動(dòng)器513的輸入被設(shè)置為用于低側(cè)的無效的 “低”電平，忽略PWM信號(hào)。將高電平施加到或元件531，將使P_驅(qū)動(dòng)器514的輸入被設(shè)置為用于高側(cè)的無效的“高”電平，忽略PWM信號(hào)。通過這方式，在橫流發(fā)生期間將阻塞PWM信號(hào)的傳輸。然而，僅阻塞當(dāng)前截止的晶體管側(cè)的PWM信號(hào)，以延遲這些晶體管的導(dǎo)通。單聲道525、527可通過使用具有預(yù)置的平行數(shù)據(jù)的倒數(shù)計(jì)數(shù)器和相同的時(shí)鐘發(fā)生器。在此情況下，消隱脈沖將精確再現(xiàn)比較器脈沖。圖7示出描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、如上所述的電路的工作的流程圖。在步驟701中，復(fù)制放大器509的電流傳感器提取復(fù)制的橫流的鏡像(image)。在步驟703中， 復(fù)制放大器509將此鏡像傳送給電流比較器511。在步驟705，電流比較器511將復(fù)制的橫流的鏡像與來自基準(zhǔn)電流源的基準(zhǔn)電流比較。如果復(fù)制的橫流不超過給定閾值，則該流程繼續(xù)步驟701。另一方面，如果復(fù)制電流超過給定閾值，則該流程繼續(xù)步驟707，電流比較器511 產(chǎn)生脈沖，該脈沖的持續(xù)時(shí)間或長度等于復(fù)制的橫流的持續(xù)時(shí)間或長度。在步驟709中，電流比較器511將此脈沖傳送給與門521，該與門521放置在計(jì)數(shù)器515、517的前面。在步驟 711中，然后這些門通過考慮PWM信號(hào)而使脈沖進(jìn)入實(shí)際的計(jì)數(shù)器515、517，使得在給定的時(shí)刻僅一個(gè)計(jì)數(shù)器有效。這是因?yàn)榉聪嗥?23將PWM脈沖反相到計(jì)數(shù)器_P 517。在步驟713中，已經(jīng)接收到脈沖的計(jì)數(shù)器使用時(shí)鐘信號(hào)，通過計(jì)算脈沖內(nèi)有多少個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來測量脈沖的持續(xù)時(shí)間。在步驟715中，持續(xù)時(shí)間的值被存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)器515、517 的存儲(chǔ)器中。則在步驟717中，持續(xù)時(shí)間的值被傳送給對應(yīng)的可編程單聲道振動(dòng)器525、 527。在步驟719中，單聲道振動(dòng)器525、527產(chǎn)生消隱脈沖，該消隱脈沖的長度或持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于復(fù)制的橫流的持續(xù)時(shí)間。最后，在步驟721，消隱脈沖被傳送給對應(yīng)的前置驅(qū)動(dòng)器513、 514，以將結(jié)合圖5說明的主放大器開關(guān)的導(dǎo)通延遲。通過仿真部分地測試了該方法，尤其是產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間等于橫流的脈沖。在圖8中更詳細(xì)地示出包括電流傳感器801、主放大器501、電流比較器511和基準(zhǔn)電流源803的復(fù)制放大器509的2μπι HV CMOS工藝的簡單實(shí)用實(shí)施方案。在此圖中，L 是晶體管的長度，W是晶體管的寬度且M是晶體管的管腳的數(shù)量。晶體管MN1、MN2、MN3…和MP1、MP2、MP3...，形成主放大器501。復(fù)制放大器509包括晶體管MN_Itepl (MN_復(fù)制)和MP_Itepl，在此示例中為節(jié)省功率和面積，晶體管MN_Itepl 和MP_Itepl按比例縮小10倍。晶體管MPSl為二極管連接，且與MPS2—起形成電流鏡像。當(dāng)?shù)蛡?cè)導(dǎo)通時(shí)，晶體管 MPS3切斷通過MPS2的電流，且使轉(zhuǎn)換期間源極電勢與MPSl的電勢匹配。鏡像電流(復(fù)制的橫流)施加到電流放大器511，電流比較器511采用晶體管Ql-QlO實(shí)施。將復(fù)制的橫流與基準(zhǔn)電流比較，該基準(zhǔn)電流必須小，例如20 μ A。在圖9中給出整個(gè)仿真裝置。使用兩個(gè)反相器代替前置驅(qū)動(dòng)器。一反相器包括晶體管Ql和晶體管Q2，而另一反相器包括晶體管Q3和晶體管Q4。電阻Rl僅用作電流測量， 且不起其它作用。通過使用更強(qiáng)的前置驅(qū)動(dòng)器獲得圖10、圖11、圖12和圖13中示出的仿真結(jié)果，該前置驅(qū)動(dòng)器具有規(guī)格Q1 = Q3 = 20/2 μ m(即溝道寬度是20 μ m，且溝道長度是2 μ m)，Q2 =Q4 = 50/2 μ m。圖13示出溫度變化。仿真是對27度和135度進(jìn)行的。圖10中，可看到在放大器輸出的下降沿(即放大器輸入的上升沿)，N_DriVer曲線比P_Driver曲線上升更快，表示在MP截止之前會(huì)使MN晶體管導(dǎo)通。放大器輸出的下降沿意味著MN晶體管導(dǎo)通，而在此沿，MP晶體管將截止。由于MN和MP晶體管同時(shí)導(dǎo)通短時(shí)間，產(chǎn)生橫流，如此圖中所能看到的。比較器輸出脈沖的長度對應(yīng)于橫流的長度。圖11更詳細(xì)地示出在溫度27攝氏度的圖10的上升沿。圖11的左部分虛線內(nèi)的部分能夠被放大，且在此圖的右部分中示出。圖12示出用于下降沿的情況。圖13示出溫度對橫流的影響。此圖的左部分示出上升沿，且右部分示出下降沿。 在此仿真中使用27攝氏度和135攝氏度的溫度。能夠得出結(jié)論橫流的持續(xù)時(shí)間在溫度27 度大大短于在溫度135度。通過使用更小的前置驅(qū)動(dòng)器獲得圖14以及圖15中的仿真結(jié)果，該更小的前置驅(qū)動(dòng)器具有尺寸Q1 = Q3 = 10/2 μ m，且Q2 = Q4 = 25/2 μ m。更小的驅(qū)動(dòng)器的目的是減少轉(zhuǎn)換速率，但采用此方式，主放大器501內(nèi)的橫流持續(xù)時(shí)間會(huì)增加。電流比較器511不得不產(chǎn)生與增加的橫流持續(xù)時(shí)間匹配的更長的脈沖。仿真結(jié)構(gòu)清楚地證明方法的有效性。已經(jīng)使用可能最簡單的電路。實(shí)現(xiàn)的結(jié)果具有好的準(zhǔn)確度且顯示了方法的可靠性。提取的脈沖和實(shí)際電流尖波持續(xù)時(shí)間之間的匹配非常好。對不同的轉(zhuǎn)換速率和溫度，橫流與提取的脈沖之間的差值大約是幾ns(毫微秒)。電流比較器具有延遲(約8ns)，該延遲在本發(fā)明中不會(huì)起明顯的作用。得出的結(jié)論是該方法改善較大的推挽式輸出級(jí)中的切換質(zhì)量。以上本發(fā)明的一實(shí)施方式被描述與D類音頻放大器相關(guān)。本發(fā)明還能夠用于高功率開關(guān)輸出驅(qū)動(dòng)器，諸如電荷泵底板驅(qū)動(dòng)器、線圈驅(qū)動(dòng)器等。本發(fā)明還涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品當(dāng)加載且運(yùn)行在電子設(shè)備的計(jì)算機(jī)裝置上時(shí)能夠進(jìn)行如上所述的任何方法步驟。計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)/分布在合適的介質(zhì)上，該介質(zhì)與其它硬件一起提供或作為其它硬件的一部分提供，但還可能以其它形式分布，諸如通過因特網(wǎng)或其它有線或無線電信系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及集成電路，該集成電路被布置成進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的任何方法步驟。在附圖和上述描述中已經(jīng)詳細(xì)示出以及描述本發(fā)明，這樣的示出和說明被認(rèn)為是示意性或示例性而非限制性，本發(fā)明不限于公開的實(shí)施方式。在實(shí)踐請求保護(hù)的發(fā)明中，自附圖、說明書和所附權(quán)利要求的研究中，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解且實(shí)現(xiàn)公開的實(shí)施方式的其它變型。在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排出其它部件或步驟，且不定冠詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)的處理器或其它單元可以執(zhí)行幾項(xiàng)在權(quán)利要求中引用的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引用不同特征的事實(shí)本身并不表示不能夠優(yōu)選地使用這些特征的組合。 權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)該被解釋為限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種最小化主放大器(501)內(nèi)的橫流的方法，所述主放大器(501)包括開關(guān)(505 ； 507)，所述主放大器(501)連接到復(fù)制放大器(509)，所述復(fù)制放大器(509)包括電流傳感器(801)，所述主放大器(501)還連接到電流比較器(511)，所述方法包括-所述電流傳感器(801)提取(701)復(fù)制的橫流的鏡像；-所述比較器(511)將復(fù)制的橫流的鏡像與基準(zhǔn)電流比較(705)；-所述比較器(511)產(chǎn)生(707)第一脈沖，所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間基本上等于所述電流傳感器(801)感測到的橫流的持續(xù)時(shí)間，以產(chǎn)生用于主放大器(501)的第二脈沖，從而防止所述第二脈沖期間至少部分開關(guān)(505;507)導(dǎo)通，以最小化主放大器(501)內(nèi)的橫流。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述比較器(511)還連接到至少一個(gè)計(jì)數(shù)器(515； 517)，所述計(jì)數(shù)器(515;517)中的至少一個(gè)測量所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間，以產(chǎn)生所述第二脈沖，其中，所述第二脈沖的持續(xù)時(shí)間基本上等于所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過計(jì)算置于所述第一脈沖內(nèi)的基準(zhǔn)時(shí)間脈沖的數(shù)量來測量所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)數(shù)器(515;517)的至少一個(gè)連接到至少兩個(gè)脈沖產(chǎn)生元件(525 ；527)，其中，所述脈沖產(chǎn)生元件(525 ；527)的至少一個(gè)基于所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生所述第二脈沖。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括基本周期性地將復(fù)位信號(hào)施加到所述第二脈沖，以將此脈沖的持續(xù)時(shí)間復(fù)位到0或接近0的初始值。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括將所述第二脈沖施加(721)到至少一個(gè)連接到所述放大器之一的前置驅(qū)動(dòng)器(513 ；514)，以阻塞對相應(yīng)的當(dāng)前截止的放大器開關(guān)(505 ；507)的輸入信號(hào)，以將這些開關(guān)的導(dǎo)通延遲。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述復(fù)制的橫流持續(xù)時(shí)間基本與主放大器的橫流持續(xù)時(shí)間匹配。
8.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括指令，當(dāng)將所述指令加載且運(yùn)行在電子設(shè)備的計(jì)算機(jī)裝置上時(shí)，所述指令用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。
9.一種布置成最小化主放大器(501)內(nèi)的橫流的模塊，所述模塊包括開關(guān)(505; 507)，所述模塊還包括-復(fù)制放大器(509)，所述復(fù)制放大器(509)包括用于提取復(fù)制的橫流的鏡像的電流傳感器(801)；和-比較器(511)，所述比較器(511)用于將所述復(fù)制的橫流的鏡像與基準(zhǔn)電流比較，且用于產(chǎn)生第一脈沖，所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間基本等于由所述電流傳感器感測到的復(fù)制的橫流的持續(xù)時(shí)間，以產(chǎn)生用于主放大器(501)的第二脈沖，從而防止在所述第二脈沖期間至少部分所述開關(guān)(505;507)導(dǎo)通，以最小化所述主放大器(501)內(nèi)的橫流。
10.如權(quán)利要求9所述的模塊，其中，所述模塊還包括兩個(gè)計(jì)數(shù)器(515；517)，所述計(jì)數(shù)器被布置成測量所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間，其中，所述第二脈沖的持續(xù)時(shí)間基本等于所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間。
11.如權(quán)利要求10所述的模塊，其中，所述模塊還包括與門(521)，所述與門(521)在每個(gè)計(jì)數(shù)器(515 ；517)與所述電流比較器(511)之間，各與門(521)具有三個(gè)輸入分別用于基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)、所述電流比較器以及模塊輸入信號(hào)；所述模塊輸入信號(hào)中的一個(gè)通過反相器(52 被傳送給所述計(jì)數(shù)器(517)，確保在給定時(shí)刻僅一個(gè)所述計(jì)數(shù)器(515 ；517)有效。
12.如權(quán)利要求10或11所述的模塊，其中，所述模塊還包括兩個(gè)脈沖發(fā)生元件(525； 527)，各所述脈沖發(fā)生元件連接到所述計(jì)數(shù)器(515 ；517)之一，且其中各所述脈沖發(fā)生元件被布置成基于所述第一脈沖的持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生所述第二脈沖。
13.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的模塊，其中，所述模塊還包括兩個(gè)前置驅(qū)動(dòng)器 (513 ；514)，所述前置驅(qū)動(dòng)器用于對至少部分放大器(501 ；509)提供輸入信號(hào)，各所述前置驅(qū)動(dòng)器(513 ；514)被布置成基于所述第二脈沖阻塞對相應(yīng)的當(dāng)前截止的放大器開關(guān) (505 ；507)的所述輸入信號(hào)，以將這些開關(guān)的導(dǎo)通延遲。
14.如從屬于權(quán)利要求12時(shí)的權(quán)利要求13所述的模塊，其中，所述模塊還包括或門 (531)和與門(5 )，所述或門(531)在前置驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)(514)和脈沖發(fā)生元件中的一個(gè)(527)之間，所述與門(529)在前置驅(qū)動(dòng)器中的另一個(gè)(529)和脈沖發(fā)生元件中的另一個(gè)(52 之間，或門和與門(5 ；531)具有兩個(gè)輸入，一個(gè)輸入信號(hào)來自所述脈沖產(chǎn)生元件 (525 ；527)中的一個(gè)，且另一輸入來自模塊輸入信號(hào)。
15.如權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的模塊，其中，所述主放大器(501)被分成片，使得各片包括兩個(gè)開關(guān)，且所述片被布置成并行工作，所述復(fù)制放大器(509)被放置在兩個(gè)片之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種優(yōu)化D類放大器內(nèi)的橫流且同時(shí)最小化諧波失真的方法。該方法克服了使用有限速度的電壓比較器的問題，該有限速度的電壓比較器通常使用在橫流阻止電路中。該方法基于引入與主放大器匹配的具有電流傳感器的復(fù)制放大器。通過電流比較器將檢測的橫流的持續(xù)時(shí)間與足夠小的基準(zhǔn)電流比較。該比較器輸出產(chǎn)生脈沖，該脈沖的持續(xù)時(shí)間等于在復(fù)制放大器內(nèi)產(chǎn)生的橫流的持續(xù)時(shí)間。該脈沖的持續(xù)時(shí)間被測量且用于產(chǎn)生消隱放大器前置驅(qū)動(dòng)器輸入的空載時(shí)間脈沖。
文檔編號(hào)H03F3/217GK102460962SQ201080027166
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
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