專利名稱：一種d類功率放大方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于集成電路領(lǐng)域的D類功率放大方法。
背景技術(shù)：
音頻功率D類功率放大廣泛應(yīng)用于家庭影院、音響系統(tǒng)、立體聲唱機、伺服放大器等電子系統(tǒng)中。近年來，D類功率放大在各種電子系統(tǒng)，尤其是手機等便攜設(shè)備中得到了越來越多的應(yīng)用。請參閱圖I.目前，一般常用的D類功率放大方法，包括下列步驟積分步驟300’ 對外界輸入的輸入信號并行進行第一積分301’和第二積分300’，產(chǎn)生相互反相的第一積分信號和第二積分信號；所述第一積分信號和所述第二積分信號是相互反相的；比較步驟400’ 將所述第一積分信號和外界輸入的三角波信號進行第一電源幅度比較401’，產(chǎn)生第一調(diào)制信號，將所述第二積分信號和外界輸入的三角波信號進行第二電源幅度比較402’， 產(chǎn)生第二調(diào)制信號，所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號是相互反相的；放大步驟600’ 對所述第一調(diào)制信號進行第一電源幅度放大601’，產(chǎn)生第一驅(qū)動信號，即VOP信號,對所述第二調(diào)制信號進行第二電源幅度放大602’，產(chǎn)生第二驅(qū)動信號，即VON信號；所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號的電源幅度足以驅(qū)動D類功放芯片上的喇叭負載。目前的方法中，外界輸入的輸入信號為模擬信號時，積分步驟300’是可以正常進行的，但是外界輸入的輸入信號為數(shù)字信號時，積分步驟300’就無法正常進行，比較步驟和放大步驟也隨之無法進行。這是由數(shù)字信號在高電位和低電位之間頻繁跳變所引起的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)字接收信號D類功率放大方法，其能夠解決數(shù)字信號無法進行正常D類功率放大的技術(shù)問題。實現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是一種D類功率放大方法，包括下列步驟電平位移步驟將外界輸入的數(shù)字輸入信號進行電平位移，產(chǎn)生相互反相的第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號；模擬濾波步驟將所述第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號并行進行第一模擬濾波和第二模擬濾波，產(chǎn)生相互反相的第一模擬信號和第二模擬信號；積分步驟將所述第一模擬信號和所述第二模擬信號并行進行第一積分和第二積分，產(chǎn)生相互反相的第一積分信號和第二積分信號；比較步驟將所述第一積分信號和外界輸入的三角波信號進行第一電源幅度比較，產(chǎn)生第一調(diào)制信號，將所述第二積分信號和外界輸入的三角波信號，進行第二電源幅度比較，產(chǎn)生第二調(diào)制信號，所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號是相互反相的；放大步驟將所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號，并行進行第一電源幅度放大和第二電源幅度放大，產(chǎn)生相互反相的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，使所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號的電源幅度足以驅(qū)動D類功放芯片上的負載。
進一步的，第一模擬濾波和所述第二模擬濾波是通過兩個高階模擬濾波器各自進行的。進一步的，所述第一積分和所述第二積分是在同一個積分器上完成的。進一步的，所述三角波信號是通過低頻振蕩器生成的。進一步的，所述第一電源幅度比較和所述第二電源幅度比較是通過兩個比較器各自進行的。進一步的，所述比較步驟和所述放大步驟之間還進行了去毛刺步驟，即通過第一去毛刺去除第一調(diào)制信號中的毛刺，通過第二去毛刺去除第二調(diào)制信號中的毛刺。進一步的，所述的一種D類功率放大方法還包括增益調(diào)節(jié)步驟。采用了本發(fā)明的一種數(shù)字接收信號D類功率放大方法的技術(shù)方案，即外界輸入的 數(shù)字輸入信號轉(zhuǎn)化成為相互反相的第一模擬信號和第二模擬信號再進行積分步驟的技術(shù)方案。其技術(shù)效果是解決了數(shù)字信號無法正常進行D類功率放大的技術(shù)問題。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的一種D類功率放大方法的流程圖。圖2為本發(fā)明的一種D類功率放大方法的流程圖。圖3為本發(fā)明的一種D類功率放大方法所使用的放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的一種D類功率放大方法所使用的D類放大器上放大模塊的電路圖。
具體實施例方式請參閱圖2至圖4，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進行理解，下面通過具體地實施例，并結(jié)合附圖進行詳細地說明請參閱圖2，本發(fā)明的一種D類功率放大方法包括下列步驟電平位移100步驟將外界輸入的數(shù)字輸入信號進行電平位移，產(chǎn)生相互反相的
第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號；模擬濾波200步驟對所述第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號并行進行第一模擬濾波201和第二模擬濾波202，產(chǎn)生相互反相的第一模擬信號和第二模擬信號。積分300步驟對所述第一模擬信號和所述第二模擬信號并行進行第一積分301和第二積分302,產(chǎn)生相互反相的第一積分信號和第二積分信號；比較400步驟將所述第一積分信號和外界輸入的三角波信號進行第一電源幅度比較401，產(chǎn)生第一調(diào)制信號，將所述第二積分信號和外界輸入的三角波信號進行第二電源幅度比較402，產(chǎn)生第二調(diào)制信號，所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號是相互反相的；放大600步驟對所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號并行進行第一電源幅度放大601和第二電源幅度放大602,產(chǎn)生相互反相的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號,使所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號的電源幅度足以驅(qū)動D類功放芯片上的負載。請參閱圖2和圖3，本發(fā)明的一種D類功率放大方法中，外界輸入的數(shù)字輸入信號的電源幅度為數(shù)字電路的電源幅度值(DVDD)，但是積分步驟能夠進行的必要條件之一為第一模擬信號的電源幅度值以及第二模擬信號的電源幅度值均與模擬電路的電源幅度值(AVDD)相等。這里令數(shù)字電路的電源幅度值(DVDD)為a，模擬電路的電源幅度值(AVDD)為b，a和b的值通常是不同的，因此本發(fā)明的一種D類功率放大方法中電平位移100步驟是一個必要的步驟。本實施例中，所述電平位移步驟100是在電平位移電路11上進行的。所述電平位移電路11通過其輸入端接收所述數(shù)字輸入信號后，對所述數(shù)字輸入信號進行電平位移，然后，所述電平位移電路11通過其P輸出端輸出第一調(diào)幅信號，通過其N輸出端輸出第二調(diào)幅信號。其中所述第一調(diào)幅信號是與所述數(shù)字輸入信號同相的，所述第二調(diào)幅信號是與所述數(shù)字輸入信號是反相的。所述數(shù)字輸入信號的電源幅度值為a，所述第一調(diào)幅信號和所述第二調(diào)幅信號的電源幅度值均為b。所述第一調(diào)幅信號和所述第二調(diào)幅信號均屬于數(shù)字信號。 本發(fā)明的一種D類功率放大方法中，所述模擬濾波步驟200是在第一高階模擬濾波器12和第二高階模擬濾波器13上并行進行的。即所述第一模擬濾波器12通過其輸入端接收所述第一調(diào)幅信號，對所述第一調(diào)幅信號進行第一模擬濾波201，再通過其輸出端輸出第一模擬信號。所述第二高階模擬濾波器13通過其輸入端接收第二調(diào)幅信號，對所述第二調(diào)幅信號進行第二模擬濾波201，再通過其輸出端輸出第二模擬信號。所述第一模擬濾 波201就是對所述第一調(diào)幅信號中的高頻載波信號進行衰減和濾除，而將所述第一調(diào)幅信號中的低頻音頻信號濾出，從而產(chǎn)生了第一模擬信號。所述第二模擬濾波202，就是對所述第二調(diào)幅信號中的高頻載波信號進行衰減和濾除，而將所述第二調(diào)幅信號中的低頻音頻信號濾出，從而產(chǎn)生了第二模擬信號。該實施例中所述第一高階模擬濾波器12和所述第二高階模擬濾波器13均為Sallen-key濾波器(S_K濾波器)。當(dāng)然也可采用其他高階模擬濾波器。其參閱圖2和圖4，本發(fā)明的一種D類功率放大方法中，積分300步驟、比較400步驟和放大500步驟都是在放大模塊2中進行的。所述放大模塊2是現(xiàn)有的，包括積分器21、第一比較器22、第二比較器23、第一輸出驅(qū)動24和第二輸出驅(qū)動25。所述積分300步驟是在所述積分器21上進行的，即所述積分器21通過其P輸入端接收所述第一模擬信號，對所述第一積分信號進行第一積分301，即對所述第一模擬信號進行電源幅度積分，再通過其P輸出端輸出第一積分信號；所即所述積分器21通過N輸入端接收所述第二模擬信號，對所述第二積分信號進行第二積分302，即對所述第二模擬信號進行電源幅度積分，再通過其N輸出端輸出第二積分信號。所述比較400步驟是在所述第一比較器22和所述第二比較器23上并行進行的。即所述第一積分信號從所述第一比較器22的P輸入端輸入所述第一比較器22，與從所述第一比較器22的N輸入端輸入的三角波信號進行第一電源幅度比較401，由所述第一比較器22的輸出端輸出第一調(diào)制信號；所述第二積分信號從第二比較器23的N輸入端輸入所述第二比較器23，與從所述第二比較器23的P輸入端輸入的三角波信號進行第二電源幅度比較402，由所述第二比較器23的輸出端輸出第二調(diào)制信號。所述第一調(diào)制信號和第二調(diào)制信號均屬于數(shù)字信號。本實施例中，所述三角波信號是由低頻振蕩器26生成的。所述放大步驟600是在第一門限驅(qū)動電路24和第二門限驅(qū)動電路25上并行進行的。所述第一調(diào)制信號從所述第一門限驅(qū)動電路24的輸入端輸入所述第一門限驅(qū)動電路24,進行第一電源幅度放大601,由所述第一門限驅(qū)動電路24的輸出端輸出第一驅(qū)動信號。所述第二調(diào)制信號從所述第二門限驅(qū)動電路25的輸入端輸入所述第二門限驅(qū)動電路25進行第二電源幅度放大602，由所述第二門限驅(qū)動電路25的輸出端輸出第二驅(qū)動信號。所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號皆為數(shù)字信號，所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號的電源幅度足以驅(qū)動所述D類芯片上的喇叭負載。由于所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號均屬于數(shù)字信號，其中存在毛刺，為了去除所述第一調(diào)制信號和第二調(diào)制信號中的毛刺，因此要在所述比較步驟400和所述放大600步驟之間設(shè)置去毛刺步驟500。即通過第一去毛刺電路27進行第一去毛刺501，去除第一調(diào)制 目號中的毛刺；通過第二去毛刺電路28,進行第二去毛刺502,去除第二調(diào)制/[目號中的毛刺。本發(fā)明的一種D類功率放大方法的還可以對放大增益進行調(diào)節(jié)，所述放大增益是通過兩個輸入電阻210和兩個反饋電阻29來進行調(diào)節(jié)的。其中所述兩個輸入電阻210分別連接所述第一高階模擬濾波器12的輸出端與所述積分器21的P輸入端，以及所述第二 高階模擬濾波器13的輸出端與所述積分器21的N輸入端。所述的兩個反饋電阻29分別連接所述積分器21的P輸入端與所述第一門限驅(qū)動電路24的輸出端，以及所述積分器21的N輸入端與第二門限驅(qū)動電路25的輸出端。所述輸入電阻210的阻值均為Rin，所述反饋電阻29的阻值Rf，通過調(diào)節(jié)Rin/Rf的比值來調(diào)節(jié)本發(fā)明的一種D類功率放大方法的放大增益。Rin/Rf的比值越大，本發(fā)明的一種D類功率放大方法的放大增益也就越大。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種D類功率放大方法，包括下列步驟 電平位移步驟將外界輸入的數(shù)字輸入信號進行電平位移，產(chǎn)生相互反相的第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號； 模擬濾波步驟將所述第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號并行進行第一模擬濾波和第二模擬濾波，產(chǎn)生相互反相的第一模擬信號和第二模擬信號； 積分步驟將所述第一模擬信號和所述第二模擬信號并行進行第一積分和第二積分，產(chǎn)生相互反相的第一積分信號和第二積分信號； 比較步驟將所述第一積分信號和外界輸入的三角波信號進行第一電源幅度比較，產(chǎn)生第一調(diào)制信號，將所述第二積分信號和外界輸入的三角波信號，進行第二電源幅度比較，產(chǎn)生第二調(diào)制信號，所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號是相互反相的； 放大步驟將所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號，并行進行第一電源幅度放大和第二電源幅度放大，產(chǎn)生相互反相的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，使所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號的電源幅度足以驅(qū)動D類功放芯片上的負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種D類功率放大方法，其特征在于第一模擬濾波和所述第二模擬濾波是通過兩個高階模擬濾波器各自進行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種D類功率放大方法，其特征在于所述第一積分和所述第二積分是在同一個積分器上完成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2的一種D類功率放大方法，其特征在于所述三角波信號是通過低頻振蕩器生成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種D類功率放大方法，其特征在于所述第一電源幅度比較和所述第二電源幅度比較是通過兩個比較器各自進行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種D類功率放大方法，其特征在于所述比較步驟和所述放大步驟之間還進行了去毛刺步驟，即通過第一去毛刺去除第一調(diào)制信號中的毛刺，通過第二去毛刺去除第二調(diào)制信號中的毛刺。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種D類功率放大方法，其特征在于所述的一種D類功率放大方法還包括調(diào)節(jié)放大增益步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于集成電路領(lǐng)域的D類功率放大方法，包括下列步驟電平位移步驟將外界輸入的數(shù)字輸入信號進行電平位移，產(chǎn)生相互反相的第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號；模擬濾波步驟將所述第一調(diào)幅信號和第二調(diào)幅信號并行進行第一模擬濾波和第二模擬濾波，產(chǎn)生相互反相的第一模擬信號和第二模擬信號；以及積分步驟、比較步驟和放大步驟，最后產(chǎn)生相互反相的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號的電源幅度足以驅(qū)動D類功放芯片上的負載。其技術(shù)效果是解決了數(shù)字信號無法正常進行D類功率放大的技術(shù)問題。
文檔編號H03F3/217GK102832894SQ20121036203
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者張紅波 申請人:上海貝嶺股份有限公司