電子裝置和d類放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及D類音頻放大器的技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種與傳統(tǒng)D類放大器相比具有減少的EMI的D類放大器設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如智能電話和平板電腦之類的便攜式電子裝置受到客戶歡迎。這些便攜式電子裝置能夠回放音頻，并且因此采用了音頻放大器。因為這些便攜式電子裝置由電池供電，降低能耗是商業(yè)需求，并且比AB類音頻放大器更有效率的D類音頻放大器可以潛在地適用于這些電子裝置。
[0003]D類放大器是其中放大裝置(通常為M0SFET)操作作為電子開關(guān)而不是如在其他放大器中的線性增益裝置的電子放大器。待放大的模擬信號在施加至放大裝置之前轉(zhuǎn)換為方形脈沖的序列。因為待放大的信號是恒定幅度脈沖的序列，放大裝置在導(dǎo)電和非導(dǎo)電狀態(tài)之間快速來回切換。在放大之后，輸出的脈沖序列可以通過將其經(jīng)過無源低通濾波器而轉(zhuǎn)換回模擬信號。
[0004]如上所述，D類放大器的優(yōu)點在于其可以比其他放大器更有效率，這是因為較少功率作為熱量被散發(fā)在有源裝置中。然而，有源裝置的切換導(dǎo)致增大的EMI，其在智能電話和平板電腦中特別不期望。就此而言，減少EMI的改進(jìn)D類放大器是商業(yè)上需要的。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]提供該【實用新型內(nèi)容】部分以提出對在以下詳細(xì)說明書中進(jìn)一步描述的概念的選擇。該【實用新型內(nèi)容】部分并非意在標(biāo)識所請求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，也并非意在用于輔助限定所請求保護(hù)主題的范圍。
[0006]根據(jù)本公開的一個方面，提供一種電子裝置，包括:第一比較器和第二比較器，配置用于將第一模擬音頻輸入信號和第二模擬音頻輸入信號分別轉(zhuǎn)換為第一音頻方波和第二音頻方波；邏輯組塊，耦合用于從所述第一比較器和所述第二比較器接收所述第一音頻方波和所述第二音頻方波，并且配置用于:當(dāng)所述第一音頻方波的占空比大于所述第二音頻方波的占空比時生成表示所述第一音頻方波與所述第二音頻方波之間差值的第一已處理音頻信號，當(dāng)所述第一音頻方波的占空比小于所述第二音頻方波的占空比時生成具有參考DC電平的所述第一已處理音頻信號，當(dāng)所述第二音頻方波的占空比大于所述第一音頻方波的占空比時生成表示所述第二音頻方波與所述第一音頻方波之間差值的第二已處理音頻信號，以及當(dāng)所述第二音頻方波的占空比小于所述第一音頻方波的占空比時生成具有所述參考DC電平的所述第二已處理音頻信號；以及第一輸出級和第二輸出級，耦合至所述邏輯組塊，并且配置用于基于所述第一已處理音頻信號和所述第二已處理音頻信號分別生成第一音頻輸出信號和第二音頻輸出信號。
[0007]可選地，所述第一比較器配置用于通過將所述第一模擬音頻輸入信號與三角波進(jìn)行比較來將所述第一模擬音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為第一音頻方波；以及其中所述第二比較器配置用于通過將所述第二模擬音頻輸入信號與三角波進(jìn)行比較來將所述第二模擬音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為第二音頻方波。
[0008]可選地，所述第一比較器配置用于通過將所述第一模擬音頻輸入信號與鋸齒波進(jìn)行比較來將所述第一模擬音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為第一音頻方波；以及其中所述第二比較器配置用于通過將所述第二模擬音頻輸入信號與所述鋸齒波進(jìn)行比較來將所述第二模擬音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為第二音頻方波。
[0009]可選地，所述邏輯組塊包括:第一反相器和第二反相器，配置用于接收所述第一音頻方波和所述第二音頻方波并且輸出所述第一音頻方波和所述第二音頻方波的反相；第一與門，配置用于基于具有第一邏輯電平的所述第二音頻方波的反相與所述第一音頻方波來生成具有所述第一邏輯電平的所述第一已處理音頻信號；以及第二與門，配置用于基于具有所述第一邏輯電平的所述第一音頻方波的反相與所述第二音頻方波來生成具有所述第一邏輯電平的所述第二已處理音頻信號。
[0010]可選地，所述第一輸出級包括:第一放大器，配置用于接收所述第一已處理音頻信號并且生成第一已放大音頻信號，第一 PMOS晶體管，具有漏極、耦合至電源電壓的源極、以及用于接收所述第一已放大音頻信號的柵極，以及第一 NMOS晶體管，具有耦合至接地的源極、耦合至所述第一 PMOS晶體管漏極的漏極、以及用于接收所述第一已放大音頻信號的柵極，其中所述第一PMOS晶體管與所述第一NMOS晶體管協(xié)作以生成所述第一音頻輸出信號；以及其中所述第二輸出級包括:第二放大器，配置用于接收所述第二已處理音頻信號并且生成第二已放大音頻信號，第二 PMOS晶體管，具有漏極、耦合至電源電壓的源極、以及用于接收所述第二已放大音頻信號的柵極，以及第二 NMOS晶體管，具有耦合至接地的源極、耦合至所述第二 PMOS晶體管漏極的漏極、以及用于接收所述第二已放大音頻信號的柵極，其中所述第二 PMOS晶體管和所述第二 NMOS晶體管協(xié)作以生成所述第二音頻輸出信號。
[0011]可選地，該電子裝置進(jìn)一步包括負(fù)載，耦合用于接收所述第一音頻輸出信號和所述第二音頻輸出信號。
[0012]可選地，所述第二模擬音頻輸入信號是所述第一模擬音頻輸入信號的反相；以及其中所述第一模擬音頻輸入信號和所述第二模擬音頻輸入信號是差分信號。
[0013]根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種D類放大器，包括:信號處理組塊，配置用于:當(dāng)?shù)谝徊罘中盘柕恼伎毡却笥诘诙罘中盘柕恼伎毡葧r生成表示所述第一差分信號與所述第二差分信號之間差值的第一已處理信號，當(dāng)所述第一差分信號的占空比小于所述第二差分信號的占空比時生成表示參考DC電平的所述第一已處理信號，當(dāng)所述第二差分信號的占空比大于所述第一差分信號的占空比時生成表示所述第二差分信號與所述第一差分信號之間差值的第二已處理信號，以及當(dāng)所述第二差分信號的占空比小于所述第一差分信號的占空比時生成表示所述參考DC電平的所述第二已處理信號。
[0014]可選地，D類放大器進(jìn)一步包括第一輸出級和第二輸出級，耦合至所述信號處理組塊并且配置用于基于所述第一已處理信號和所述第二已處理信號來分別生成第一輸出信號和第二輸出信號。
[0015]可選地，所述信號處理組塊包括:第一反相器和第二反相器，配置用于接收所述第一差分信號和所述第二差分信號并且輸出所述第一差分信號和所述第二差分信號的反相；第一與門，配置用于基于具有第一邏輯電平的所述第二差分信號的反相和所述第一差分信號來生成具有所述第一邏輯電平的所述第一已處理信號；以及第二與門，配置用于基于具有所述第一邏輯電平的所述第一差分信號的反相和所述第二差分信號來生成具有所述第一邏輯電平的所述第二已處理信號。
[0016]可選地，所述第二差分信號是所述第一差分信號的補(bǔ)碼。
[0017]根據(jù)本公開的又一方面，提供一種電子裝置，包括:第一比較器和第二比較器，配置用于將第一模擬音頻輸入信號和第二模擬音頻輸入信號分別轉(zhuǎn)換為第一音頻方波和第二音頻方波；邏輯組塊，耦合用于從所述第一比較器和所述第二比較器接收所述第一音頻方波和所述第二音頻方波，并且配置用于:當(dāng)所述第一音頻方波的占空比大于所述第二音頻方波的占空比時生成具有如下脈沖的第一已處理音頻信號，該脈沖表示從所述第一音頻方波的上升沿至所述第二音頻方波的上升沿的時間周期的兩倍，當(dāng)所述第一音頻方波的占空比小于所述第二音頻方波的占空比時生成具有參考DC電平的所述第一已處理音頻信號，當(dāng)所述第二音頻方波的占空比大于所述第一音頻方波的占空比時生成具有如下脈沖的第二已處理音頻信號，該脈沖表示從所述第二音頻方波的上升沿至所述第一音頻方波的上升沿的時間周期的兩倍，以及當(dāng)所述第二音頻方波的占空比小于所述第一音頻方波的占空比時生成具有所述參考DC電平的所述第二已處理音頻信號；以及第一輸出級和第二輸出級，耦合至所述邏輯組塊，并且配置用于基于所述第一已處理音頻信