D类功放和电子设备
本申请公开一种D类功放，包括：积分放大模块，其包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，第一输入端和第二输入端分别接收第一音频信号和第二音频信号，积分放大模块将第一音频信号和第二音频信号进行积分放大后通过第一输出端和第二输出端分别输出第一驱动信号和第二驱动信号，第一输出端和第一输入端分别和第一下拉电阻的两端相连，第二输出端和第二输入端分别和第二下拉电阻的两端相连，第一驱动信号和第二驱动信号用于驱动外部负载。共模偏置电流产生模块，用于提供大小相等的第一偏置电流和第二偏置电流，其中，第一偏置电流的一端连接第一输入端、另一端接地；第二偏置电流的一端连接第二输入端、另一端接地。本申请还公开了一种电子设备。本申请具有较好的底噪、功耗等性能。
发明专利
CN202011046527.X
2020-09-28
CN112187196A
2021-01-05
H03F3/217(2006.01)
上海艾为电子技术股份有限公司
杨志飞
201100 上海市闵行区秀文路908弄2号1201室
深圳市嘉勤知识产权代理有限公司
王敏生
上海;31
1.一种D类功放，其特征在于，包括： 积分放大模块，其包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端和所述第二输入端分别接收第一音频信号和第二音频信号，所述积分放大模块将所述第一音频信号和第二音频信号进行积分放大后通过所述第一输出端和所述第二输出端分别输出第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一输出端和所述第一输入端分别和第一下拉电阻的两端相连，所述第二输出端和所述第二输入端分别和第二下拉电阻的两端相连，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号用于驱动外部负载； 共模偏置电流产生模块，用于提供大小相等的第一偏置电流和第二偏置电流，其中，所述第一偏置电流的一端连接所述积分放大模块的第一输入端、另一端接地；所述第二偏置电流的一端连接所述积分放大模块的第二输入端、另一端接地。 2.根据权利要求1所述的D类功放，其特征在于，所述共模偏置电流产生模块包括： 第一电流镜，用于生成第一电流； 第二电流镜，用于生成第二电流； 第一偏置电路，和第一电流镜相连，用于调整所述第一电流的大小； 第二偏置电路，和第二电流镜相连，用于调整所述第二电流的大小；此外第一电流镜的一个输出端和第二偏置电路的一个输入端、所述共模偏置电流产生模块的输出端分别相连，所述第一电流镜提供的第一电流中的部分电流流入所述第二偏置电路，该部分电流大小等于所述第二电流的大小，所述第一电流中的另一部分电流通过所述共模偏置电流产生模块的输出端流出并作为所述第一偏置电流或所述第二偏置电流。 3.根据权利要求2所述的D类功放，其特征在于，所述第一电流镜包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管，流过所述第一晶体管的电流被镜像到所述第二晶体管和所述第三晶体管，模拟正电压经由所述第一电流镜和所述第一偏置电路接地，所述第一偏置电路用于调整流过所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管的所述第一电流，所述第一偏置电路包括第六晶体管、第七晶体管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极以及所述第三晶体管的栅极相连，所述第一晶体管的源极、所述第二晶体管的源极以及所述第三晶体管的源极连接到模拟正电压，所述第一晶体管的栅极连接到其漏极，所述第一晶体管的漏极还连接所述第六晶体管的漏极，所述第六晶体管的源极经由所述第一电阻接地，所述第二晶体管的漏极连接第七晶体管的漏极，所述第三晶体管的漏极作为所述共模偏置电流产生模块的电流输出端连接到所述积分放大模块，所述第六晶体管的栅极连接所述第七晶体管的栅极，所述第七晶体管的源极经由所述第三电阻接地，功率电源电压依次经由所述第二电阻和第三电阻接地，所述第七晶体管的栅极连接其漏极。 4.根据权利要求3所述的D类功放，其特征在于，所述第一偏置电路通过调整所述第一电阻、所述第二电阻和所第三电阻的阻值大小来调整所述第一电流的大小。 5.根据权利要求3所述的D类功放，其特征在于，所述第二电流镜包括第四晶体管和第五晶体管，流过所述第四晶体管的电流被镜像到所述第五晶体管，模拟正电压经由所述第二电流镜和所述第二偏置电路接地，所述第二偏置电路用于调整流过所述第四晶体管和所述第五晶体管的电流为所述第二电流，所述第二偏置电路包括第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第四晶体管的栅极连接所述第五晶体管的栅极，所述第四晶体管的源极和所述第五晶体管的源极连接到模拟正电压，所述第四晶体管的漏极连接所述第八晶体管的漏极，所述第五晶体管的栅极连接其漏极，所述第五晶体管的漏极还连接所述第九晶体管的漏极，所述第八晶体管的栅极、第九晶体管的栅极、第十晶体管的栅极相连，所述第八晶体管的栅极还连接其漏极，所述第八晶体管的源极经由所述第四电阻接地，所述第九晶体管的源极经由所述第六电阻接地，所述第十晶体管的源极经由所述第七电阻接地，功率电源电压依次经由所述第五电阻和第四电阻接地。 6.根据权利要求5所述的D类功放，其特征在于，所述第二偏置电路通过调整所述第四电阻、所述第五电阻、所述第六电阻和所第七电阻的阻值大小来调整所述第二电流的大小。 7.根据权利要求6所述的D类功放，其特征在于，所述第一电阻的阻值大小等于所述第四电阻的阻值大小，所述第二电阻的阻值大小等于所述第五电阻的阻值大小，所述第三电阻、所述第六电阻和所述第七电阻的阻值大小相等。 8.根据权利要求6所述的D类功放，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管的电流镜像比为1：1：1，流过所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管的电流大小为所述第一电流；所述第六晶体管和第七晶体管的电流镜像比为1：1，流过所述第六晶体管和所述第七晶体管的电流大小为所述第一电流；所述第四晶体管和所述第五晶体管的电流镜像比为1：1，流过所述第四晶体管和所述第五晶体管的电流大小为所述第二电流，所述第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管的电流镜像比例为1：1：1，流过所述第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管的电流大小均为所述第二电流。 9.根据权利要求8所述的D类功放，其特征在于，第一偏置电流和第二偏置电流的大小等于共模偏置电流IO，所述共模偏置电流IO满足： IO＝I1-I2＝(0.5*PVDD-0.5*AVDD)/(0.5*((R1*R2)/R3+R1-R2))； 其中，I1表示所述第一电流的大小，I3表示所述第二电流的大小，R1表示第一电阻的阻值，R2表示第二电阻的阻值，R3表示第三电阻的阻值。 10.根据权利要求9所述的D类功放，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的阻值满足：(R1*R2)/R3+R1-R2＝2*RF，此时：IO＝(0.5*PVDD-0.5*AVDD)/RF，其中，RF表示位于所述积分放大模块的输出端和输入端之间的第一下拉电阻的大小，所述第一下拉电阻和所述第二下拉电阻的大小相等。 11.根据权利要求1所述的D类功放，其特征在于，所述第一音频信号依次经过第一电容和第一输入电阻后，直接输入到所述积分放大模块的第一输入端；所述第二音频信号依次经过第二电容和第二输入电阻后，直接输入到所述积分放大模块的第二输入端。 12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至11中任意一项所述的D类功放。