專利名稱：功放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放大器領(lǐng)域，特別涉及一種功放裝置。
背景技術(shù)：
公開號為CN 101958690A的中國專利申請公開ー種D類音頻功率放大器電路，第ー級放大器兩個輸入端連接音頻信號，第 一級放大器兩個輸出端串接輸入電阻后連接至第ニ級放大器的兩個輸入端，兩個反饋電阻連接第一級放大器的兩對輸入、輸出端；第ニ級放大器的ー個輸出端串接第一比較器、第一驅(qū)動電路接至揚(yáng)聲器的一個輸入端，第二級放大器的另ー個輸出端串接第二比較器、第二驅(qū)動電路接至揚(yáng)聲器的另ー個輸入端，兩個反饋電容連接第二級放大器的兩對輸入、輸出端，兩個反饋電阻連接在第二級放大器的輸入端和揚(yáng)聲器的輸入端。雖然公開號為CN 101958690A的中國專利申請公開的技術(shù)方案可以減少總諧波失真，但是對電源噪聲的抑制作用非常小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明技術(shù)方案解決的是現(xiàn)有功放器無法有效抑制電源噪聲。本發(fā)明技術(shù)方案提供一種功放裝置，包括帶隙基準(zhǔn)電路和第一放大器；所述帶隙基準(zhǔn)電路適于產(chǎn)生第一共模電壓，連接所述第一放大器的共模電壓輸入端，提供所述第一放大器的共模電壓；所述帶隙基準(zhǔn)電路還適于產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電流，連接所述第一放大器的基準(zhǔn)電流輸入端，提供所述第一放大器的基準(zhǔn)電流。可選擇的，所述功放裝置還包括第二放大器，所述帶隙基準(zhǔn)電路還連接所述第二放大器的基準(zhǔn)電流輸入端，提供所述第二放大器的基準(zhǔn)電流?？蛇x擇的，所述功放裝置還包括電流提供単元、第六MOS管、第七M(jìn)OS管、濾波電容和共模電壓產(chǎn)生單元；所述電流提供単元，適于提供第二基準(zhǔn)電流；所述共模電壓產(chǎn)生単元，適于產(chǎn)生第二共模電壓；所述第六MOS管的源極適于輸入所述第二共模電壓，所述第六MOS管的漏極連接所述濾波電容的第一極，所述第六MOS管的柵極連接所述第七M(jìn)OS管的柵極；所述第七M(jìn)OS管的源極連接所述第六MOS管的源扱，所述第七M(jìn)OS管的漏極與柵極相連接，所述第七M(jìn)OS管的漏極適于輸入第二基準(zhǔn)電流；所述濾波電容的第一極連接所述第二放大器的共模電壓輸入端，第二極接地；其中，所述第二基準(zhǔn)電流使所述第六MOS管工作在亞閾值區(qū)?？蛇x擇的，所述的功放裝置還包括調(diào)節(jié)電阻，所述第七M(jìn)OS管的漏極通過所述調(diào)節(jié)電阻與柵極相連接；所述調(diào)節(jié)電阻的第一端與所述第七M(jìn)OS管的漏極相連接，所述調(diào)節(jié)電阻的第二端與所述第七M(jìn)OS管的柵極和所述電流提供単元相連接。
可選擇的，所述功放裝置還包括調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)単元包括第一子MOS管和第ニ子MOS管；所述第一子MOS管的源極連接所述第六MOS管的漏極，所述第一子MOS管的漏極連接所述濾波電容的第一極，所述第一子MOS管的柵極連接所述第二子MOS管的柵極；所述第二子MOS管的源極連接所述第七M(jìn)OS管的漏極，所述第二子MOS管的漏極與柵極相連接，所述第二子MOS管的漏極適于輸入第二基準(zhǔn)電流。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)
利用帶隙基準(zhǔn)電路為第一放大器提供共模電壓和基準(zhǔn)電流，可以提高整個功放裝置的電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR),結(jié)構(gòu)簡單。將工作在亞閾值區(qū)的MOS管與濾波電容形成具有低極點(diǎn)的濾波電路，有效的抑制了電源噪聲，提高了第二放大器的PSRR，進(jìn)ー步提高整個功放裝置的PSRR。并且，由于工作在亞閾值區(qū)的MOS管和電容值較小的濾波電容均可以集成在芯片內(nèi)，所以，節(jié)約了設(shè)計成本和設(shè)計空間，提高了系統(tǒng)設(shè)計的集成度。通過調(diào)節(jié)単元或調(diào)節(jié)電阻，保證第二基準(zhǔn)電流可以更準(zhǔn)確的鏡像到工作在亞閾值區(qū)的MOS管上，使得該MOS管穩(wěn)定的工作在亞閾值區(qū)。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的D類功放器的ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的D類功放器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的D類功放器的另ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明技術(shù)方案的功放裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明技術(shù)方案的帶隙基準(zhǔn)電路的ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明技術(shù)方案的功放裝置的實施例ニ的ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明技術(shù)方案的功放裝置的實施例ニ的另ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明技術(shù)方案的電流提供單元的ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明技術(shù)方案的電流提供單元的另ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明技術(shù)方案的帶隙基準(zhǔn)電路的另ー結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明技術(shù)方案的共模電壓產(chǎn)生單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明技術(shù)方案的功放裝置的實施三例結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明技術(shù)方案的功放裝置的實施四例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下列說明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。D類功放器的ー個主要噪聲源是電源本身。如圖I所示，現(xiàn)有D類功放器芯片內(nèi)具有依次連接的第一放大器Ampl、第二放大器Amp2和PWM調(diào)制單元。所述第一放大器Ampl具有第一輸入端INN、第二輸入端INP、第一輸出端VOPl和第二輸出端V0N1。第一放大器Ampl的第一輸出端VOPl和第二輸出端VONl分別連接第二放大器Amp2的兩個輸入端。第ニ放大器Amp2的第一輸出端V0P2和第二輸出端V0P2分別連接至PWM調(diào)制單元。第三電阻R3和第四電阻R4組成的分壓電路提供所述第一放大器Ampl和第二放大器Amp2的共模電壓。在D類功放器中，電源的噪聲主要來自于第一放大器Ampl和第二放大器Amp2，而第一放大器Ampl的噪聲會被第二放大器Amp2放大后輸出。ー些放大器，如差分運(yùn)算放大器，對電源噪聲的抑制能力很強(qiáng)，不考慮外圍器件失配的情況下可以達(dá)到IOOdB以上。所以，對于實際應(yīng)用的差分運(yùn)算放大器，PSRR的主要限制因素為共模電壓上的擾動通過外圍器件和應(yīng)用的環(huán)境放大，輸出至輸出端。以圖2所示的第一放大器Ampl為例。當(dāng)?shù)谝环糯笃鰽mpl輸入信號接地吋，電源加Ivp正弦波信號擾動，第一放大器Ampl考慮輸入電阻與反饋電阻失配的影響,輸出的大小為PSRR的倒數(shù)。第一放大器Ampl的輸出V0P1-V0N1的計算過程如下由差分運(yùn)算放大器的差分工作特性，可得到下列公式
權(quán)利要求
1.一種功放裝置，其特征在于，包括帶隙基準(zhǔn)電路和第一放大器； 所述帶隙基準(zhǔn)電路適于產(chǎn)生第一共模電壓，連接所述第一放大器的共模電壓輸入端，提供所述第一放大器的共模電壓； 所述帶隙基準(zhǔn)電路還適于產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電流，連接所述第一放大器的基準(zhǔn)電流輸入端，提供所述第一放大器的基準(zhǔn)電流。
2.如權(quán)利要求I所述的功放裝置，其特征在于，所述帶隙基準(zhǔn)電路包括第一MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一三極管、第二三極管、第三三極管、自偏置電流單端運(yùn)算放大器、第一電阻和第二電阻； 所述第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管的柵極連接在一起； 所述第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管的源極均連接電源電壓； 所述第一 MOS管的漏極連接所述第一三極管的發(fā)射極和所述自偏置電流單端運(yùn)算放大器的正輸入端； 所述第二 MOS管的漏極連接所述第一電阻的第一端和所述自偏置電流單端運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端； 所述第三MOS管的漏極連接所述第二電阻的第一端和所述第一放大器的共模電壓輸入端; 所述第四MOS管的漏極連接所述第一放大器的基準(zhǔn)電流輸入端； 所述自偏置電流單端運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第三MOS管的柵極； 所述第一電阻的第二端連接所述第二三極管的發(fā)射極； 所述第二電阻的第二端連接所述第三三極管的發(fā)射極； 所述第一三極管和第二三極管的基極連接在一起； 所述第三三極管的基極連接所述第三三極管集電極； 所述第一三極管、第二三極管和第三三極管的集電極均連接地。
3.如權(quán)利要求I所述的功放裝置，其特征在于，還包括第二放大器，所述帶隙基準(zhǔn)電路還連接所述第二放大器的基準(zhǔn)電流輸入端，提供所述第二放大器的基準(zhǔn)電流。
4.如權(quán)利要求3所述的功放裝置，其特征在于，還包括電流提供単元、第六MOS管、第七M(jìn)OS管、濾波電容和共模電壓產(chǎn)生單元； 所述電流提供単元，適于提供第二基準(zhǔn)電流； 所述共模電壓產(chǎn)生単元，適于產(chǎn)生第二共模電壓； 所述第六MOS管的源極適于輸入所述第二共模電壓，所述第六MOS管的漏極連接所述濾波電容的第一極，所述第六MOS管的柵極連接所述第七M(jìn)OS管的柵極； 所述第七M(jìn)OS管的源極連接所述第六MOS管的源扱，所述第七M(jìn)OS管的漏極與柵極相連接，所述第七M(jìn)OS管的漏極適于輸入第二基準(zhǔn)電流； 所述濾波電容的第一極連接所述第二放大器的共模電壓輸入端，第二極接地； 其中，所述第二基準(zhǔn)電流使所述第六MOS管工作在亞閾值區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的功放裝置，其特征在干，所述第六MOS管的電阻值為.100M Ω 1000G Ω，所述濾波電容的電容值為O. IpF 100pF。
6.如權(quán)利要求4所述的功放裝置，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)電阻，所述第七M(jìn)OS管的漏極通過所述調(diào)節(jié)電阻與柵極相連接；所述調(diào)節(jié)電阻的第一端與所述第七M(jìn)OS管的漏極相連接，所述調(diào)節(jié)電阻的第二端與所述第七M(jìn)OS管的柵極和所述電流提供単元相連接。
7.如權(quán)利要求4所述的功放裝置，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)單元， 所述調(diào)節(jié)単元包括第一子MOS管和第二子MOS管； 所述第一子MOS管的源極連接所述第六MOS管的漏扱，所述第一子MOS管的漏極連接所述濾波電容的第一極，所述第一子MOS管的柵極連接所述第二子MOS管的柵極； 所述第二子MOS管的源極連接所述第七M(jìn)OS管的漏扱，所述第二子MOS管的漏極與柵極相連接，所述第二子MOS管的漏極適于輸入第二基準(zhǔn)電流。
8.如權(quán)利要求4所述的功放裝置，其特征在于，所述電流提供単元包括電流源和電流鏡，所述電流源提供所述電流鏡的輸入電流，所述電流鏡輸出所述第二基準(zhǔn)電流。
9.如權(quán)利要求4所述的功放裝置，其特征在于，所述電流提供単元包括電流鏡，所述帶隙基準(zhǔn)電路還提供所述電流鏡的輸入電流，所述電流鏡輸出所述第二基準(zhǔn)電流。
10.如權(quán)利要求4所述的功放裝置，其特征在于，所述共模電壓產(chǎn)生単元包括第三電阻和第四電阻，所述第三電阻的第一端連接電源，所述第三電阻的第二端連接第四電阻的第一端，所述第四電阻的第一端產(chǎn)生所述共模電壓，所述第四電阻的第二端接地。
全文摘要
本發(fā)明技術(shù)方案提供一種功放裝置，包括帶隙基準(zhǔn)電路和第一放大器；所述帶隙基準(zhǔn)電路適于產(chǎn)生第一共模電壓，連接所述第一放大器的共模電壓輸入端，提供所述第一放大器的共模電壓；所述帶隙基準(zhǔn)電路還適于產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電流，連接所述第一放大器的基準(zhǔn)電流輸入端，提供所述第一放大器的基準(zhǔn)電流。本發(fā)明技術(shù)方案利用原本為第一放大器提供基準(zhǔn)電流的帶隙基準(zhǔn)電路為第一放大器提供共模電壓，可以提高整個功放裝置的PSRR，結(jié)構(gòu)簡單，改動成本低。
文檔編號H03F3/217GK102694514SQ20121017218
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者萬幸, 張振浩, 李俊杰, 杜黎明, 管少鈞 申請人:上海艾為電子技術(shù)有限公司