單端放大器的製作方法

2023-06-08 14:54:31 1

專利名稱：單端放大器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種單端放大器，更特別的是涉及一種用於帶有不 對稱電源的單端放大器的反饋配置。
背景技術：
在許多音頻放大器中使用一種稱為單端的配置。在單端配置中 擴音器負載只有一個端子連接到功率放大器的輸出上。如果可以使用 對稱電源，則另一個擴音器端子連接到地。如果只有單一的(不對稱 的)電源可用，則在擴音器和地之間需要隔直流電容器。隔直流電容 器兩端的平均電壓等於電源電壓的一半。放大器可以在放大器的輸出 端和反相輸入端之間具有反饋迴路。

發明內容
本發明的目的尤其是提供一個改善的放大器。本發明在獨立權 利要求中定義。優選實施例由從屬權利要求來定義。
本發明提供一种放大器裝置，其包含具有一個輸出端的放大器、 在放大器輸出端和一個輸入端之間的第一反饋、具有耦接到所述輸出 端的第一端子以及第二端子的負載、以及在負載的第二端子和參考端 子之間的隔直流電容，其中第二反饋存在於負載的第二端子和放大器 的輸入端之間。
本發明基於這種認知，即在現有技術中反饋迴路不糾正出現在 隔直流電容器上的錯誤。根據本發明，應用了來自兩個負載端子的反 饋。
一個實施例提供一種反饋配置，其允許多個單端D類放大器使 用一個公共隔直流電容器運行在單一的電源電壓下，而仍然保持很好 的通道隔離。本發明能夠應用到(集成)音頻放大器。
參照下文所述的實施例，本發明的這些和其它方面將被說明並 且將是明顯的。


附圖中
圖1示出根據本發明的第一實施例的反饋配置；
圖2示出根據本發明的第二實施例的立體聲配置；
圖3示出根據本發明的第三實施例的直流隔斷與電源去耦的結
具體實施例方式
在圖1的實施例中，輸入電壓Vm應用到後面跟著跨阻抗功率放 大器的電壓電流轉換器g^的級聯上。跨阻抗級由運算放大器A。實現。 在運算放大器A。的反相輸入端，通過反饋電阻器Rfb由來自輸出節點 V。ut的反饋創建虛擬地。在運算放大器A。的正相輸入端，V。tt^指示必 定很小的但非零的偏移電壓。在正相輸入端，經由電阻器Rx施加參 考電壓Vw。參考電壓V^定義虛擬地和輸出節點的直流電平。擴音 器和隔直流電容器CDC串聯在放大器A。的輸出節點和地之間。電容 器Cx連接在與運算放大器A。的正相輸入端相連的電阻器Rx的端子Vx 和擴音器RL與隔直流電容器C。e的連接點V。e之間。在所示的非對稱電 源配置中，隔直流電容器C。c將匹配放大器輸出端的直流電平。選擇 參考電壓V^等於電源電壓的一半，以最大化輸出節點的(對稱的) 交流電壓峰峰值。
電容器a和電阻器Rx形成高通濾波器，其對於高於截止頻率f。 的頻率具有趨於一的傳送(0dB)，而對於直流具有等於0的傳送。 截止頻率f。由f,l/(2兀RxCx)給出。因此，對於高於截止頻率f。的頻 率，所述配置為從點L到運算放大器A。的正相輸入端的直接反饋。
對於直流，反饋電容器a阻斷反饋，這樣消除了由如下偏移引
起的輸出電壓漂移的問題沒有反饋電容器Cx，反饋迴路會造成偏移 電壓V。ff^出現在擴音器RL兩端而引起小的但非零的直流電流通過擴
音器，該電流也會流過隔直流電容器CD。，從而引起輸出電壓漂離直 到地或者電源電壓限制它。由於反饋電容器Cx，偏移電壓V。m"出現
在反饋電容器C,兩端，並且不再引起直流電流流過擴音器R^和隔直
流電容器Cn"這樣輸出電壓不再漂移。
有利的是，來自擴音器兩個端子的反饋出現，對於交流信號可 改善失真和通道隔離，而對於直流不會出現第二反饋，消除了由偏移 引起的輸出電壓漂移的問題。
立體聲配置如圖2所示。基本上是圖1電路的兩倍(一個副本 具有由1結尾的參照符號，另一個副本具有由2結尾的參照符號)只 是共用電阻器Rx、電容器a和隔直流電容器CD(;。可以共享隔直流電
容器Gx;將提高成本效率。通常，兩個運算放大器A。:和A。2的偏移電
壓不相等。反饋電容器Cx兩端的直流電壓現在等於偏移電壓V。ffsstl 和V。ft^2的平均值。通道1中的擴音器兩端的電壓是(V offsetl V ofl;'set2夕 /2並且通道2中的擴音器兩端電壓是完全與通道1相反的 (V。ffsst2-V。ft^tl) /2。因此通過擴音器的直流偏移電流抵消了，並且 在隔直流電容器C。。處沒有產生電壓漂移。這個想法可擴展到更多的 通道。
本發明的實現可以是如圖1和圖2所示那樣簡單，即通過一個 電阻器Rx和一個電容器Cx，從未連接到運算放大器A。輸出的擴音器 端子V進行反饋。Rx的實際值在10 kQ到100 kQ範圍內並且Cx的 範圍是100 nF到1 範圍內。
在立體聲信號中，低頻內容通常是同相的。這能夠通過倒轉一 個通道的相位並且使該通道的擴音器的極性反向來使用在如圖2所 示的配置中。現在低頻通道的信號電流抵消了，這意味著隔直流電容 器C。e沒有提供低頻電流並且電壓V。e保持在電源電壓的一半。這允許 在低頻下滿功率輸出。
在圖3的立體聲配置實施例中，兩個隔直流電容器C。"和C。C2被
使用 一個連接到地並且一個連接到電源Vp。在這種情況下，隔直流
電容器也作為電源去耦電容。
應該注意的是上述的實施例只是說明但不是限定本發明，並且
本領域所屬技術人員將能夠在不脫離所附權利要求的範圍內設計許 多替代的實施例。實施例示出以擴音器作為負載的音頻放大器，本發 明可以用於具有其它負載的放大器。如果反饋路徑包含反相器，正相 輸入端的反饋能夠用反相輸入端的反饋來替代。放大器不必是具有反 相和正相輸入端的運算放大器。放大器裝置不需要包含後面跟著跨阻 抗放大器的電壓電流轉換器。在權利要求中，位於圓括號中的任何參 照符號將不詮釋為對權利要求的限制。詞語"包含"不排除在權利要 求中未列出的元件或者步驟。在元件前的詞語"一個"或者"一種" 不排除出現多個這樣的元件。在不同的從屬權利要求中詳述的特定手 段的事實並不是指這些方法的組合不能用來獲利。
權利要求
1.一种放大器裝置，包括放大器(Ao)，其具有一個輸出端；第一反饋(Rfb)，其位於放大器輸出端和一個輸入端之間；負載(RL)，其具有耦接到所述輸出端的第一端子，和第二端子；隔直流電容(CDC)，其位於負載的第二端子和參考端子之間；第二反饋(Cx、Rx)，其位於負載的第二端子和放大器的輸入端之間。
2. 如權利要求1所述的放大器裝置，其中所述隔直流電容包括 處於負載的第二端子和電源端子(Vp)之間的第一隔直流電容器(C。d)以及處於負載的第二端子和地之間的第二隔直流電容器(cDe2)。
3. —種多通道放大器單元，包括多個如權利要求1所述的放大器裝置，其中所述放大器裝置共享一個公共隔直流電容(Cdc)。
4. 如權利要求3所述的多通道放大器單元，其中所述隔直流電 容包括處於負載的第二端子和電源端子(Vp)之間的第一隔直流電容 器(CDei)以及處於負載的第二端子和地之間的第二隔直流電容器C CdC2 ) c
5. —種多通道放大器單元，包括多個如權利要求1所述的放大 器裝置，其中所述放大器裝置共享一個公共的第二反饋(Cx、 Rx)。
全文摘要
一种放大器裝置，其包含具有一個輸出端的放大器(Ao)、在放大器的輸出端和一個輸入端之間的第一反饋(Rfb)、具有耦接到所述輸出端的第一端子以及第二端子的負載(RL)、以及在負載的第二端子和參考端子之間的隔直流電容(CDC)，其中第二反饋(Cx、Rx)存在於負載的第二端子和放大器的輸入端之間。
文檔編號H03F3/68GK101366171SQ200780002050
公開日2009年2月11日 申請日期2007年1月5日 優先權日2006年1月9日
發明者馬爾科·貝爾庫特 申請人:Nxp股份有限公司