高阶多路反馈结构的高性能D类音频功率放大器

摘要

本发明公开一种采用高阶多路反馈结构的高性能D类音频功率放大器，它包括前置可变增益放大器，积分器，PWM(脉宽调制)调制电路，三态调节电路，栅极驱动电路和功率输出级。积分器为两级积分器级联组成的二阶结构，并引入两路反馈构成高阶的双反馈回路，有效增加环路增益和带外衰减，显著改善音频频带(22Hz-22KHz)范围内总谐波失真加噪声和电源抑制比等主要性能。引入两路电压负反馈，并综合考虑输入动态范围、信噪比和稳定性因素，通过调节两级积分器的输入电阻和反馈电阻比例，即可调节两级反馈系数比例，从而保证系统的稳定性。该结构D类音频功率放大器具有高集成度高性能的特点，可广泛应用于便携设备、消费电子等领域。

主权项

高阶多路反馈结构的高性能D类音频功率放大器，其特征在于，它包括前置可变增益放大器、积分器、脉宽调制PWM调制电路、三态调节电路、栅极驱动电路和功率输出级；所述的积分器为两级积分器级联构成的级联二阶积分器，并引入两路反馈构成高阶的双反馈回路；高阶多路反馈结构的高性能D类音频功率放大器简称D类音频功率放大器采用全差分结构，前置可变增益放大器连接级联二阶积分器，级联二阶积分器的差分输出分别连接两个PWM调制电路的一输入端，载波发生电路的输出端分别连接两个PWM调制电路的另一输入端，两个PWM调制电路的输出端分别连接三态调节电路的两个差分输入端，三态调节电路的两个差分输出端分别连接两个栅极驱动电路的输入端，每个栅极驱动电路的输出端和功率输出级的输入端相连，功率输出级的两个输出端接片外扬声器构成全桥输出形式；前置可变增益放大器和三态调节电路之间接入一个级联二阶积分器，对经前置可变增益放大器增益控制的输出信号作二阶积分处理，再接到三态调制电路，能减小无输入信号状态下的电磁干扰，栅极驱动电路用于控制死区时间和功率输出级转换特性，以减小该级引入的非线性失真；由两级积分器和双反馈回路构成闭环结构，闭环结构有效抑制失真，增大电源抑制比，其性能的改善直接由环路增益决定，环路增益包括积分器增益，PWM级增益和反馈系数。