[发明专利]一种D类音频放大器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种D类音频放大器。

背景技术

Class D音频放大器由于具有高效率、低功耗的优点,被越来越多地应用在诸如PDA、手机、MP3等便携式设备中。

在传统的D类音频放大器中，先通过将音频输入信号与高频固定频率的载波信号比较形成固定频率的PWM信号，再将形成的固定频率的PWM信号经过高压功率的MOSFET进行放大，放大后的PWM信号再经过低通滤波器去掉载频，便可恢复出原始的基带音频信号。

这种传统的D类音频放大器虽然具有较高的工作效率，然而，由其功率器件的开关频率固定(控制功率器件开关状态的PWM信号的频率固定)，造成频率中的能量集中在开关频率及其倍频处，会产生大量的辐射EMI(电磁干扰)，影响了EMI性能。此外，由于用于控制功率器件开关速度的驱动电流相对固定，即功率器件的开启时间和关断时间相对固定，使得在频谱中，对应的频率点出现峰值，这对高频辐射的EMI性能也具有较大的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种D类音频放大器，以解决现有技术中的D类音频放大器由于开关频率固定且开关速率固定而造成的EMI抑制性能得不到改善的问题。

一种D类音频放大器，包括载波产生电路、驱动电流产生电路、伪随机信号产生电路和时钟信号发生电路；

所述时钟信号发生电路根据所述载波产生电路输出的载波信号产生时钟信号；

所述伪随机信号产生电路根据所述时钟信号产生伪随机信号；

所述载波产生电路根据所述伪随机信号及所述时钟信号产生所述载波信号，所述载波信号的频率伪随机变化；

所述驱动电流产生电路根据所述伪随机信号产生大小伪随机变化的驱动电流。

优选的，所述时钟信号发生电路包括一第一比较器和一基准电压源；

所述第一比较器的输入端分别接收所述载波信号和所述基准电压源输出的基准电压信号，输出端输出所述时钟信号。

优选的，所述伪随机信号产生电路为一个由n个移位寄存器和异或反馈电路组成的m序列产生电路，n为自然数；

n个所述移位寄存器依次串联，且第一个移位寄存器的输入端与所述异或反馈电路输出端相连，每一个所述移位寄存器的时钟控制端均接收所述时钟信号，以根据所述时钟信号产生一个元素信号；

所述异或反馈电路至少包括一个异或门，所述异或门的每一个输入端接收一个所述元素信号，使所述n个移位寄存器输出的n个所述元素信号组成m序列，n个所述元素信号组成的m序列作为所述伪随机信号。

优选的，所述载波产生电路包括第一伪随机电流产生电路、第一电流源、充放电电容和充放电控制开关，

所述第一伪随机电流产生电路根据所述伪随机信号产生一大小为伪随机变化的第一伪随机电流；

所述第一电流源的输出电流为预定值的第一电流；

所述充放电控制开关根据所述时钟信号进行导通和关断；

所述第一伪随机电流和所述第一电流叠加形成充放电电流，当所述充放电控制开关关断时，所述充放电电流对所述充放电电容充电，当所述充放电控制开关导通时，所述充放电电流对所述充放电电容充电，所述充放电电容上的电压信号为所述载波信号。

优选的，所述第一伪随机电流产生电路包括j个并联的第一伪随机电流支路，j为小于或等于n的自然数；

每一个所述第一伪随机电流支路由一个所述元素信号控制输出或者不输一第一支路电流，输出的所述第一支路电流叠加形成所述第一伪随机电流。

优选的，所述第一伪随机电流支路包括第一输出控制开关和第一支路电流源，所述第一支路电流的输出电流为所述第一支路电流，所述第一输出控制开关根据一个所述元素信号进行导通和关断；

当所述第一输出控制开关导通时，所述第一支路电流输出到所述第一伪随机电流支路的输出端，当所述第一输出控制开关关断时，所述第一支路电流不输出到所述第一伪随机电流支路的输出端。

优选的，所述驱动电流产生电路包括第二伪随机电流产生电路和第二电流源；

所述第二伪随机电流产生电路根据所述伪随机信号产生大小为伪随机变化的第二伪随机电流；

所述第二电流源的输出电流为预定值的第二电流；

所述第二伪随机电流和所述第二电流叠加形成所述驱动电流。

优选的，所述第二伪随机信号电流产生电路包括i个并联的第二伪随机电流支路，i为小于或等于n的自然数；