音頻設(shè)備中去除pop噪聲的方法與電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種音頻裝置中的D類放大器，包括輸入單元，用于接收和放大差分模擬信號；兩個積分器，用于對放大的模擬信號積分；兩個脈寬調(diào)制器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于積分后的模擬信號的脈沖信號；兩個功率單元，用于提升脈沖信號的功率，每個功率單元的輸出端均通過電阻反饋網(wǎng)絡(luò)耦合至積分器的輸入端；模擬輸出單元，用于將脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。工作時，積分器由模式選擇信號控制，實施靜音與非靜音之間的軟切換，在靜音模式下，積分器的輸出被限制為固定的電壓。在軟切換中，PMW的輸出將從50％的占空比緩慢地切換至最終的值，BTL輸出將緩慢地從0轉(zhuǎn)換至最終值，聽者不會聽到POP噪聲。
【專利說明】音頻設(shè)備中去除POP噪聲的方法與電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明通常涉及集成電路，更特別地，涉及去除音頻設(shè)備中的POP噪聲的方法與 電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于AB類放大器有著良好的音頻性能，它們被廣泛地應(yīng)用在音頻設(shè)備中。但是AB 類放大器的功耗很高，因此它們不能應(yīng)用在利用電池供電的隨身攜帶的設(shè)備中。
[0003] D類放大器是另外一種放大器，其具有良好的音頻特性，并消耗較少的功耗。在操 作中，D類放大器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號（譬如，脈沖），然后D類放大器將數(shù)字信號轉(zhuǎn) 換為放大的模擬信號。在信號轉(zhuǎn)換的過程中，很多種擾動可能影響D類放大器的輸出，這將 使聽者感覺不舒服。
[0004] D類放大器工作時，可聽到的POP噪聲往往由瞬態(tài)事件產(chǎn)生。如果很大的聲音信號 突然產(chǎn)生/結(jié)束或是含有D類放大器的音頻設(shè)備突然停止/啟動，這些事件中產(chǎn)生的POP 噪聲容易被聽者聽到。
[0005] 由于制造過程的步驟越來越多，D類放大器輸入級的失調(diào)和反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻的失 配可能有助于輸出的失調(diào)。不使用任何的抑制方法，這種失調(diào)（特別是當(dāng)失調(diào)大于20mV時） 在輸出級啟動或關(guān)閉的瞬態(tài)事件中容易引起可聽到的POP噪聲。如果大的音頻信號開始于 安靜的環(huán)境，或是大的音頻信號突然停止，聽者可能會感覺不舒服。這個結(jié)果也是一種POP 噪聲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，亟需一種D類放大器能夠減少由失調(diào)或大的聲音信號突然啟動或停止而引 起的POP噪聲。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種D類放大器電路，包括：模擬信號輸入單元， 配置為接收并放大差分模擬信號，并以差分的形式輸出所述經(jīng)放大的模擬信號；至少兩個 積分單元，分別耦合至所述模擬信號輸入單元的輸出端，配置為對所述的放大的模擬信號 進行積分；至少兩個脈寬調(diào)制單元，分別耦合至一個相應(yīng)的所述積分單元的輸出端，配置為 基于來自相應(yīng)積分單元的積分模擬信號產(chǎn)生具有相應(yīng)脈寬的脈沖信號；其中，每個所述積 分單兀包括第一放大器，具有正向輸入端、負(fù)向輸入端和輸出端，其中，所述第一放大器的 所述負(fù)向輸入端通過電容耦合至所述第一放大器的所述輸出端，并配置為接收所述放大的 模擬信號，并且所述正向輸入端配置為接收第一參考信號；穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器的輸出端耦 合至所述第一放大器的輸出端，配置為限制所述積分單元的輸出至所述第一參考信號；控 制模塊，分別耦合至所述第一放大器和所述穩(wěn)壓器，配置為基于模式選擇信號控制所述第 一放大器和所述穩(wěn)壓器的工作；其中，當(dāng)所述模式選擇信號從非靜音狀態(tài)切換至靜音狀態(tài) 時，所述控制模塊配置為逐步關(guān)閉所述第一放大器，并逐步啟動所述穩(wěn)壓器，以逐步地將所 述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第一參考信號，當(dāng)所述模式選擇信號從靜音狀態(tài)切換至非靜 音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步啟動所述第一放大器，并逐步關(guān)閉所述穩(wěn)壓器，以逐步 地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第一放大器的輸出。
[0008] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述穩(wěn)壓器為第二放大器，其具有耦合至所述第 一參考信號的正向輸入端、耦合至所述第一放大器輸出端的負(fù)向輸入端和耦合至所述第一 放大器輸出端的輸出端。
[0009] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述第一放大器包括第一負(fù)載級和耦合至所述控 制模塊以為所述第一放大器提供第一工作電流的第一電流源；所述第二放大器包括第二負(fù) 載級和耦合至所述控制模塊以為所述第二放大器提供第二工作電流的第二電流源。
[0010] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述第一電流源包含柵極耦合至所述控制模塊的 第一 PM0S晶體管（Ml);所述第二電流源包含柵極耦合至所述控制模塊的第二PM0S晶體管 (M2);其中，所述第一和第二電流源的電流值由所述控制模塊決定。
[0011] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述控制模塊為第三放大器并且包含：模式選擇 信號輸入級，包含差分對，配置為接收所述模式選擇信號；第一輸出級，包含第三PM0S晶體 管（M3)，所述第三PM0S晶體管（M3)的柵極和漏極均耦合至所述第一 PM0S晶體管（Ml)的 柵極；第二輸出級，包含第四PM0S晶體管（M4)，所述第四PM0S晶體管（M4)的柵極和漏極 均耦合至所述第二PM0S晶體管（M2)的柵極。
[0012] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述控制模塊進一步包括：第五PM0S晶體管 (M5)，所述第五PM0S晶體管（M5)的柵極耦合至所述第三PM0S晶體管（M3)的柵極，并且 所述第五PM0S晶體管（M5)的漏極耦合至所述第四PM0S晶體管（M4);和第六PM0S晶體管 (M6)，所述第六PM0S晶體管（M6)的柵極耦合至所述第四PM0S晶體管（M4)的柵極，并且所 述第六PM0S晶體管（M6)的漏極耦合至所述第三PM0S晶體管（M3)。
[0013] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述D類放大器進一步包括：至少一個模式選擇 信號發(fā)生器，耦合至所述積分單元，配置為將階躍的使能信號轉(zhuǎn)換為具有逐步變化率的所 述模式選擇信號。
[0014] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述第一放大器的輸出級包括第七PM0S晶體管 (M7)和NM0S晶體管（M9)，所述第七PM0S晶體管（M7)的漏極耦合至第一 NM0S晶體管（M9) 的漏極；所述第二放大器的輸出級包括第八PM0S晶體管（M8)和第一 NM0S晶體管（M9)，所 述第八PM0S晶體管（M8)的漏極耦合至所述第一 NM0S晶體管（M9)的漏極和所述第二放大 器的負(fù)向輸入端。
[0015] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述D類放大器進一步包括：至少兩個功率單元， 分別耦合至一個相應(yīng)的脈寬調(diào)制單元的輸出端，并配置為提升所述脈沖信號的功率，其中 所述功率單元的輸出端通過電阻反饋網(wǎng)絡(luò)耦合至所述積分器的輸入端，其中，所述電阻反 饋網(wǎng)絡(luò)包含至少一個電阻。
[0016] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，D類放大器電路進一步包括：輸出單元，分別耦合 至所述功率單元的輸出端，配置為將所述脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。
[0017] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，每個所述脈寬調(diào)制單元包括：比較器包括：耦合 至所述積分單元輸出端的正向輸入端，耦合至三角波信號的負(fù)向輸入端，以及配置為輸出 脈沖信號的輸出端；其中，所述三角波信號的中間電平等于所述第一參考電壓。
[0018] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，每個功率單元包括：邏輯單元，耦合至所述比較器 的輸出端；功率放大器，耦合至所述邏輯單元的輸出端，配置為提升所述脈沖信號的功率； 功率放大器，耦合至所述邏輯單元的輸出端，配置為提升所述脈沖信號的功率。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種積分器電路，包括：第一放大器，具有正向 輸入端、負(fù)向輸入端和輸出端，其中，所述第一放大器的所述負(fù)向輸入端配置為接收模擬信 號，并通過電容耦合至所述第一放大器的所述輸出端，所述第一放大器的所述正向輸入端 配置為接收第一參考信號；穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器的輸出端耦合至所述第一放大器的輸出端， 配置為限制所述積分單元的輸出至所述第一參考信號；控制模塊，分別耦合至所述第一放 大器和所述穩(wěn)壓器，配置為基于模式選擇信號控制所述第一放大器和穩(wěn)壓器的工作；其中， 當(dāng)所述模式選擇信號從非靜音狀態(tài)切換至靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步關(guān)閉所述 第一放大器，并逐步啟動所述穩(wěn)壓器，以逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第一參 考信號，當(dāng)所述模式選擇信號從靜音狀態(tài)切換至非靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步 啟動所述第一放大器，并逐步關(guān)閉所述穩(wěn)壓器，以逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所 述第一放大器的輸出。
[0020] 在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，所述穩(wěn)壓器是第二放大器，其具有耦合至所述第 一參考信號的正向輸入端、耦合至所述第一放大器輸出端的負(fù)向輸入端和耦合至所述第一 放大器輸出端的輸出端；所述控制模塊為第三放大器，并配置為接收所述模式選擇信號，以 根據(jù)所述模式選擇信號，改變所述穩(wěn)壓器和所述第一放大器的工作電流。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種采用D類放大器的音頻裝置，其中，所述D 類放大器包括：至少兩個積分器，其中，每個所述積分器包括第一放大器，具有正向輸入端、 負(fù)向輸入端和輸出端，其中，所述第一放大器的所述負(fù)向輸入端配置為接收模擬信號，并通 過電容耦合至所述第一放大器的所述輸出端，所述第一放大器的所述正向輸入端配置為接 收第一參考信號；穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器的輸出端耦合至所述第一放大器的輸出端，配置為限 制所述積分單元的輸出至所述第一參考信號；控制模塊，耦合至所述第一放大器和所述穩(wěn) 壓器，配置為基于模式選擇信號控制所述第一放大器和所述穩(wěn)壓器的工作；其中，當(dāng)所述模 式選擇信號從非靜音狀態(tài)切換至靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步關(guān)閉所述第一放大 器，并逐步啟動所述穩(wěn)壓器，以逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第一參考信號，當(dāng) 所述模式選擇信號從靜音狀態(tài)切換至非靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步啟動所述第 一放大器，并逐步關(guān)閉所述穩(wěn)壓器，以逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第一放大 器的輸出。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種去除音頻設(shè)備中POP噪聲的方法，包括：通 過所述音頻設(shè)備的D類放大器接收輸入信號；通過所述音頻設(shè)備的D類放大器放大所述信 號，并以差分形式輸出放大的所述輸入信號；響應(yīng)于模式選擇信號，在非靜音模式下，通過 所述音頻設(shè)備的D類放大器對所述經(jīng)放大的輸入信號進行積分，以輸出積分信號，在靜音 模式下，通過所述音頻設(shè)備的D類放大器將所述積分信號限制為固定的電壓信號；通過所 述音頻設(shè)備的D類放大器產(chǎn)生響應(yīng)于所述積分信號的脈寬調(diào)制信號；并通過所述音頻設(shè)備 的D類放大器將所述脈寬調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。
[0023]在依據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述模式選擇信號從靜音切換至非靜音模式 時，通過所述音頻設(shè)備的D類放大器逐步地將所述積分信號由所述固定電壓信號轉(zhuǎn)換為對 所述經(jīng)放大的輸入信號進行積分的信號；當(dāng)所述模式選擇信號從靜音切換至非靜音模式 時，通過所述音頻設(shè)備的D類放大器逐步地將所述積分信號限制為所述固定電壓信號。
[0024] 相較于傳統(tǒng)的電路，本發(fā)明實施例中的D類放大器能夠明顯地去除下列POP噪 聲：
[0025] (1)由反饋電阻和預(yù)放大器的失調(diào)導(dǎo)致的POP噪聲；
[0026] (2)由大的音頻信號突然開始或結(jié)束所導(dǎo)致的POP噪聲。
[0027] 上述內(nèi)容廣泛地列出了本發(fā)明的特點。本發(fā)明的其它特點將在下文中描述，這些 構(gòu)成了本發(fā)明要求的主題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠知道，為了執(zhí)行與本發(fā)明同樣的目的，這 些公開的概念和特殊的例子可以容易地作為修改或設(shè)計其他結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的 技術(shù)人員能夠認(rèn)識到等同的結(jié)構(gòu)并沒有背離如附加的權(quán)利要求的本發(fā)明思想和保護范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 通過參照附圖閱讀以下所作的對非限制性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特 征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯。
[0029] 圖1示出一種橋接負(fù)載式（Bridge tied-load，BTL)的D類放大器的架構(gòu)；
[0030] 圖2是圖1中BTL輸出的D類放大器原理圖；
[0031] 圖3是依照本發(fā)明一個實施例的積分器的模塊圖；
[0032] 圖4(a)顯示了用于控制積分器的信號發(fā)生器的詳細(xì)原理圖；
[0033] 圖4(b)顯示了依據(jù)本發(fā)明一個實施例的積分器的詳細(xì)的原理圖；
[0034] 圖4(c)顯示了依據(jù)本發(fā)明一個實施例的積分器的工作電流示意圖；
[0035] 圖5(a)顯示了依據(jù)本發(fā)明另外一個實施例的D類放大器的電路；
[0036] 圖5(b)顯示了依據(jù)圖5(a)中本發(fā)明另外一個實施例的D類放大器的輸出圖；
[0037] 圖6顯不了另外一個場景下的音頻信號圖；
[0038] 圖7顯示了音頻設(shè)備的方塊圖。
[0039] 在圖中，貫穿不同的示圖，相同或類似的附圖標(biāo)記表示相同或相似的裝置（模塊） 或步驟。

【具體實施方式】
[0040] 盡管下面描述了示例的方法與電路，應(yīng)該知道的是，這些示例僅僅是用來說明的， 不能作為限制。因此，盡管下面描述了示例的方法與電路，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易 地得知提供的示例并不是實施這些方法與電路的唯一途徑。
[0041] 圖1示出一種橋接負(fù)載式的D類放大器的架構(gòu)，包括音頻信號輸入單元11、積分單 元12和13、脈寬調(diào)制（PWM)單元14和15、功率單元16和17、電阻反饋網(wǎng)絡(luò)18和19,以及 音頻信號輸出單元20。音頻信號輸入單元11、積分單元12和13、以及脈寬調(diào)制（PWM)單 元14和15都工作在電源VDD (3. 3V)下，功率單元16和17、輸出單元20均工作在高壓電源 VCC(5V 至 36V)下。
[0042] 輸入單元11分別耦合至積分單元12和13,并且被配置為接收模擬音頻信號。一 般地，輸入單元11發(fā)送差分形式的模擬音頻信號至積分單元12和13。音頻信號在積分單 元12和13中積分后，將被PWM單元14和15接收，PWM單元14和15將積分后的音頻信號 與三角波信號Vtri比較，以產(chǎn)生用于驅(qū)動功率單元16和17的具有不同脈寬的脈沖信號。 因此，功率單元16和17的工作單元由脈沖信號決定。功率單元16和17通過電阻反饋網(wǎng) 絡(luò)18和19分別耦合至積分單元12和13,因此該D類放大器以閉環(huán)形式工作，這將提升D 類放大器的性能，譬如諧波失真（Total Harmonic Distortion, THD)，電源抑制比（Power Supply Rejection Ratio，PSRR)以及穩(wěn)定性。D類放大器還包括了輸出單元20,可以將脈 沖信號轉(zhuǎn)換為模擬輸出信號，并將其輸出至揚聲器。
[0043]工作時，D類放大器有兩種工作模式，譬如靜音和非靜音模式。靜音模式時，輸出 單元20不輸出任何音頻信號，因為由PWM單元14和15產(chǎn)生的脈沖信號的占空比被設(shè)置為 50%。在非靜音模式下，PWM單元14和15輸出兩個具有不同脈寬的脈沖信號至功率單元 16和17,功率單元16和17提升脈沖信號的功率。當(dāng)功率提升后，輸出單元20接收功率提 升的脈沖信號，并輸出音頻信號。
[0044] 圖2是圖1中BTL輸出的D類放大器原理圖。BTL輸出的D類放大器具有兩個相同 的支路。全差分預(yù)放大器101被作為圖2中的輸入單元11，其包括4個增益調(diào)節(jié)電阻1011 至1014,兩個直流隔斷電容1015和1016。積分器102和103分別耦合至預(yù)放大器101，并 且配置為對預(yù)放大器101輸出的預(yù)放大模擬音頻信號積分。比較器104和105分別耦合至 積分器102和103,并被配置為接收積分后的音頻信號。全差分預(yù)放大器、積分器以及比較 器的電源均是低壓電源VDD(例如，2. 7V至5V)。相較于VDD，包含邏輯單元1061和功率放 大器1062的功率單元16包括功率DM0S晶體管，其工作在較高的電壓下VCC(例如，5V至 36V)。輸出單元20包括均耦合至揚聲器203的LC低通濾波器201和202。低通濾波器201 和202被配置為將接收到的脈沖信號轉(zhuǎn)換至模擬信號。
[0045] 在工作中，全差分預(yù)放大器101接收到模擬音頻信號，并將由預(yù)放大器101放大的 差分模擬信號傳送至積分器102和103。然后，積分器102和103對放大的差分模擬信號 進行積分，并傳送積分后的模擬信號至比較器104和105,比較器104和105將積分后的模 擬信號與共同的三角波信號進行比較，從而將積分后的模擬信號調(diào)制為具有不同脈寬的脈 沖信號。邏輯單元1601和1071用于提升比較器104和105的輸出電壓，從而功率放大器 1062和1072能夠被調(diào)制的脈沖信號驅(qū)動。當(dāng)?shù)屯V波器201和202接收到由功率放大器 1062和1072產(chǎn)生的脈沖信號后，它們將把接收到的脈沖信號轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動揚聲器203的 模擬信號。
[0046] 同樣，功率放大器1062和1072的輸出端通過電阻反饋網(wǎng)絡(luò)108和109分別耦合 至積分器102和103,從而可以使得D類放大器工作在閉環(huán)中。圖2中，R2的電阻值是R3 的n倍。
[0047] 為了在靜音模式下將兩個支路的PWM輸出設(shè)置為50%的占空比，內(nèi)部生成兩個參 考電壓（VR1和VCMFB)。VR1等于VDD的一半，作為積分器102和103的參考電壓。三角波 信號由VR1偏置，也就是說三角波的中間電平由VR1決定。在本實施例中，三角波的中間電 平等于VR1。VCMFB是預(yù)放大器101的參考電壓。當(dāng)沒有模擬信號輸入進預(yù)放大器101時， PWM輸出被偏置在VCC/2,這是DC平衡的要求。
[0048] 根據(jù)基爾霍夫定律，功率放大器的輸出VOTT的平均輸出由下式給出：

【權(quán)利要求】
1. 一種D類放大器電路，包括： 模擬信號輸入單元，配置為接收并放大差分模擬信號，并W差分的形式輸出所述經(jīng)放 大的模擬信號； 至少兩個積分單元，分別禪合至所述模擬信號輸入單元的輸出端，配置為對所述放大 的模擬信號進行積分； 至少兩個脈寬調(diào)制單元，分別禪合至相應(yīng)的一個所述積分單元的輸出端，配置為基于 來自相應(yīng)所述積分單元的積分模擬信號產(chǎn)生具有相應(yīng)脈寬的脈沖信號； 其中，每個所述積分單元包括 第一放大器，具有正向輸入端、負(fù)向輸入端和輸出端，其中，所述第一放大器的所述負(fù) 向輸入端通過電容禪合至所述第一放大器的所述輸出端，并配置為接收所述放大的模擬信 號，并且所述第一放大器的所述正向輸入端配置為接收第一參考信號； 穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器的輸出端禪合至所述第一放大器的輸出端，配置為限制所述積分 單元的輸出至所述第一參考信號； 控制模塊，分別禪合至所述第一放大器和所述穩(wěn)壓器，配置為基于模式選擇信號控制 所述第一放大器和所述穩(wěn)壓器的工作；其中， 當(dāng)所述模式選擇信號從非靜音狀態(tài)切換至靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步關(guān)閉 所述第一放大器，并逐步啟動所述穩(wěn)壓器，W逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第 一參考信號，當(dāng)所述模式選擇信號從靜音狀態(tài)切換至非靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為 逐步啟動所述第一放大器，并逐步關(guān)閉所述穩(wěn)壓器，W逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換 至所述第一放大器的輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的D類放大器電路，其中，所述穩(wěn)壓器為第二放大器，其具有禪 合至所述第一參考信號的正向輸入端、禪合至所述第一放大器輸出端的負(fù)向輸入端，W及 禪合至所述第一放大器輸出端的輸出端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的D類放大器電路，其中， 所述第一放大器包括第一負(fù)載級，W及禪合至所述控制模塊為所述第一放大器提供第 一工作電流的第一電流源； 所述第二放大器包括第二負(fù)載級，W及禪合至所述控制模塊為所述第二放大器提供第 二工作電流的第二電流源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的D類放大器電路，其中， 所述第一電流源包含柵極禪合至所述控制模塊的第一 PMOS晶體管（Ml); 所述第二電流源包含柵極禪合至所述控制模塊的第二PMOS晶體管（M2); 其中，所述第一和第二電流源的電流值由所述控制模塊決定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的D類放大器電路，其中，所述控制模塊為第H放大器并且包 含： 模式選擇信號輸入級，包含差分對，配置為接收所述模式選擇信號； 第一輸出級，包含第H PMOS晶體管（M3)，所述第H PMOS晶體管（M3)的柵極和漏極均 禪合至所述第一 PMOS晶體管（Ml)的柵極； 第二輸出級，包含第四PMOS晶體管（M4)，所述第四PMOS晶體管（M4)的柵極和漏極均 禪合至所述第二PMOS晶體管（M2)的柵極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的D類放大器電路，其中，所述控制模塊進一步包括： 第五PMOS晶體管（M5)，所述第五PMOS晶體管（M5)的柵極禪合至所述第H PMOS晶體 管的柵極，并且所述第五PMOS晶體管（MW的漏極禪合至所述第四PMOS晶體管（M4); 和 第六PMOS晶體管（M6)，所述第六PMOS晶體管（M6)的柵極禪合至所述第四PMOS晶體 管（M4)的柵極，并且所述第六PMOS晶體管（M6)的漏極禪合至所述第立PMOS晶體管（M^。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的D類放大器電路，其中，所述D類放大器進一步包括： 至少一個模式選擇信號發(fā)生器，禪合至所述積分單元，配置為將階躍的使能信號轉(zhuǎn)換 為具有逐步變化率的所述模式選擇信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的D類放大器電路，其中，所述第一放大器的輸出級包括第走 PMOS晶體管（M7)和第一 NM0S晶體管（M9)，所述第走PMOS晶體管（M7)的漏極禪合至第一 NM0S晶體管（M9)的漏極； 所述第二放大器的輸出級包括第八PMOS晶體管（M8)和第一 NM0S晶體管（M9)，所述第 八PMOS晶體管（M8)的漏極禪合至所述第一 NM0S晶體管（M9)的漏極和所述第二放大器的 負(fù)向輸入端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的D類放大器電路，其中，所述D類放大器進一步包 括 至少兩個功率單元，分別禪合至相應(yīng)的一個所述脈寬調(diào)制單元的輸出端，并配置為提 升所述脈沖信號的功率，其中，所述功率單元的輸出端通過電阻反饋網(wǎng)絡(luò)禪合至所述積分 器的輸入端，其中，所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)包含至少一個電阻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的D類放大器電路，進一步包括： 輸出單元，分別禪合至所述功率單元的輸出端，配置為將所述脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬信 號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的D類放大器電路，其中，每個所述脈寬調(diào)制單元包括： 比較器，包括禪合至所述積分單元輸出端的正向輸入端，禪合至H角波信號的負(fù)向輸 入端，W及配置為輸出脈沖信號的輸出端； 其中，所述H角波信號的中間電平等于所述第一參考電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的D類放大器電路，其中，每個所述功率單元包括： 邏輯單元，禪合至所述比較器的輸出端； 功率放大器，禪合至所述邏輯單元的輸出端，配置為提升所述脈沖信號的功率； 其中，所述邏輯單元配置為提升由所述脈寬調(diào)制單元輸出的脈沖信號的電壓電平，從 而能夠驅(qū)動所述功率放大器。
13. -種積分器電路，包括： 第一放大器，具有正向輸入端、負(fù)向輸入端和輸出端，其中，所述第一放大器的所述負(fù) 向輸入端配置為接收模擬信號，并通過電容禪合至所述第一放大器的所述輸出端，所述第 一放大器的所述正向輸入端配置為接收第一參考信號； 穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器的輸出端禪合至所述第一放大器的輸出端，配置為限制所述積分 單元的輸出至所述第一參考信號； 控制模塊，分別禪合至所述第一放大器和所述穩(wěn)壓器，配置為基于模式選擇信號控制 所述第一放大器和所述穩(wěn)壓器的工作；其中， 當(dāng)所述模式選擇信號從非靜音狀態(tài)切換至靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步關(guān)閉 所述第一放大器，并逐步啟動所述穩(wěn)壓器，W逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第 一參考信號，當(dāng)所述模式選擇信號從靜音狀態(tài)切換至非靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為 逐步啟動所述第一放大器，并逐步關(guān)閉所述穩(wěn)壓器，W逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換 至所述第一放大器的輸出。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的積分器電路，其中， 所述穩(wěn)壓器是第二放大器，其具有禪合至所述第一參考信號的正向輸入端、禪合至所 述第一放大器輸出端的負(fù)向輸入端和禪合至所述第一放大器輸出端的輸出端； 所述控制模塊為第H放大器，并配置為接收所述模式選擇信號，W根據(jù)所述模式選擇 信號，改變所述穩(wěn)壓器和所述第一放大器的工作電流。
15. -種采用如權(quán)利要求9所述的D類放大器的音頻裝置，其中，所述D類放大器包括： 至少兩個積分器，其中，每個所述積分器包括： 第一放大器，具有正向輸入端、負(fù)向輸入端和輸出端，其中，所述第一放大器的所述負(fù) 向輸入端配置為接收模擬信號，并通過電容禪合至所述第一放大器的所述輸出端，所述第 一放大器的所述正向輸入端配置為接收第一參考信號； 穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器的輸出端禪合至所述第一放大器的輸出端，配置為限制所述積分 單元的輸出至所述第一參考信號； 控制模塊，禪合至所述第一放大器和所述穩(wěn)壓器，配置為基于模式選擇信號控制所述 第一放大器和所述穩(wěn)壓器的工作；其中， 當(dāng)所述模式選擇信號從非靜音狀態(tài)切換至靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為逐步關(guān)閉 所述第一放大器，并逐步啟動所述穩(wěn)壓器，W逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換至所述第 一參考信號，當(dāng)所述模式選擇信號從靜音狀態(tài)切換至非靜音狀態(tài)時，所述控制模塊配置為 逐步啟動所述第一放大器，并逐步關(guān)閉所述穩(wěn)壓器，W逐步地將所述積分單元的輸出轉(zhuǎn)換 至所述第一放大器的輸出。
16. -種去除音頻設(shè)備中POP噪聲的方法，包括： 通過所述音頻設(shè)備的D類放大器接收輸入信號； 通過所述音頻設(shè)備的D類放大器放大所述輸入信號，并W差分形式輸出放大的所述輸 入信號； 響應(yīng)于模式選擇信號，在非靜音模式下，通過所述音頻設(shè)備的D類放大器對所述經(jīng)放 大的輸入信號進行積分，W輸出積分信號，在靜音模式下，通過所述音頻設(shè)備的D類放大器 將所述積分信號限制為固定的電壓信號； 通過所述音頻設(shè)備的D類放大器產(chǎn)生響應(yīng)于所述積分信號的脈寬調(diào)制信號；并 通過所述音頻設(shè)備的D類放大器將所述脈寬調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，進一步包括： 當(dāng)所述模式選擇信號從靜音切換至非靜音模式時，通過所述音頻設(shè)備的D類放大器逐 步地將所述積分信號由所述固定的電壓信號轉(zhuǎn)換為對所述經(jīng)放大的輸入信號進行積分的 信號；或 當(dāng)所述模式選擇信號從靜音切換至非靜音模式時，通過所述音頻設(shè)備的D類放大器逐 步地將所述積分信號限制為所述固定電壓信號。
【文檔編號】H03F3/217GK104467710SQ201310422290
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】杜如峰, 劉啟宇 申請人:意法半導(dǎo)體研發(fā)(深圳)有限公司