[实用新型]D类音频功率放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设备制造技术领域，特别涉及一种D类音频功率放大器。

背景技术

随着电子技术的不断发展，人们对手机、MP3等便携式电子产品的音频特性要求越来越高。由于D类音频功率放大器可以在低失真的情况下提供高达接近90％的效率，因此其在手机、MP3等便携式电子产品中得到了广泛的应用。这种D类音频功率放大器的原理是：通过将输入的音频信号与载波信号相比较；然后产生包含有输入音频信号信息的脉冲宽度调制波形(PWM波形)；再通过功率开关管来驱动扬声器，通过扬声器将音频信号还原；或者在输出端之后通过滤波器将音频信号还原以后再驱动扬声器。

但是在D类音频放大器进入开关机时，D类音频放大器经常会产生开关/切换噪音(CLICK_POP噪音)，然而手机、MP3或个人数字助理等便携式电子产品的使用者不希望听到这些扰人的噪音，因此必须去除在开关机时产生的CLICK_POP噪音。如图1所示，为现有技术中D类音频功率放大器结构示意图，该D类音频功率放大器包括依次相连的前置放大器101、积分器102、和第一比较器103和第二比较器104，以及电阻R1-R8、电容C1-C2、以及H桥功率开关晶体管组105(Q5-Q8)，其连接关系如图1所示。以下将对D类音频放大器中的各个部分进行简单介绍，其中，前置放大器包括全差分运算放大器、输入电阻R1和R2、反馈电阻R3和R4，用于对输出的音频信号进行放大，使其与后面的积分器、第一比较器103和第二比较器104等相匹配；积分器102用于对前置放大器101的输出和反馈信号做积分处理，其可由差分放大器和积分电容C1和C2、以及输入电阻R5和R6、以及积分电阻R7和R8构成；第一比较器103和第二比较器104，可为PWM(Plus Width Modulator，脉冲宽度调制器)比较器，用于将由积分器输入的音频信号与三角波相比较，从而产生包含了输入音频信息的脉冲宽度调制波形；H桥功率开关晶体管Q5-Qg由比较器驱动，产生可以驱动扬声器的脉冲宽度调制波形。

目前，现有技术中抑制D类音频功率放大器的CLICK_POP噪音的技术主要是通过一个较大的电容，使D类音频功率放大器芯片内部模块开始工作的时间相对于电源开启的时间来说有一定的延迟，然后在芯片关闭的时候再通过下拉电阻使输出的电压缓慢变化为固定电平，从而达到抑制CLICK_POP噪音的目的。如图2所示，为现有技术中用于抑制D类音频功率放大器中CLICK_POP噪音的电路结构图。在电源电压VDD开启时，通过控制电路电源电压VDD开始对电容C301进行充电；当电容C301上的电压超过比较器的另一个输入端VREF时，比较器的输出电平就会发生突变，使芯片开始进行工作；当电源关闭时，输出端的电压信号就通过下拉电阻R301和R302使其缓慢变化到一个固定电平。这样通过电容C301和下拉电阻R301和R302就使得芯片在电源电压开启和关闭的瞬间，在输出端不会有很大的电流电压变化，从而达到了抑制CLICK_POP噪音的目的。

从上述解决方案的说明可见，现有技术中用于抑制CLICK_POP噪音的电路的主要缺点在于：

1、在现有技术中由于延迟时间是通过对一个大的电容充电来实现，如果电容设置在芯片内部，则会非常浪费芯片面积，不仅使芯片的利用率降低，并且还会引起芯片功耗的增加。

2、如果电容设置在芯片外部，则在外部电源一直供电的情况下，电容上的电压始终会超过比较器的另一个输入端VREF，因此如果不关闭电源，而仅打开或关闭芯片，就无法有效地抑制CLICK_POP噪音。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述技术问题中的一个，特别是解决现有技术中依靠电容抑制CLICK_POP噪音所引起的芯片面积增大、无法有效抑制CLICK_POP噪音的技术问题。

为此，本实用新型提出了一种D类音频功率放大器，包括：前置放大器、积分器、第一比较器、第二比较器、开关晶体管组、第一输出端和第二输出端，还包括连接在所述第一输出端和电源地之间的第一下拉电路，连接在所述第二输出端和电源地之间的第二下拉电路，以及时序控制电路，所述时序控制电路控制所述前置放大器、所述积分器、所述第一比较器、所述第二比较器、所述第一下拉电路和所述第二下拉电路以消除所述D类音频功率放大器的开关/切换噪音。