[发明专利]D类数字音频放大器

权利要求书

1.一种D类数字音频放大器，其特征在于，包括音频数模转换器单元、模拟重构级单元、负载/喇叭；所述音频数模转换器单元包括依次连接的插值滤波器、4阶ΔΣ调制器和数字脉冲宽度调制器，所述插值滤波器的输入端连接数字音频信号；所述模拟重构级单元包括第一单比特数模转换器、第二单比特数模转换器、第一加法器、第二加法器、第一环路滤波器、第二环路滤波器、第一功率管驱动信号控制模块、第二功率管驱动信号控制模块、第一功率输出模块、第二功率输出模块、第一反馈因子模块、第二反馈因子模块、第一电源数模转换器、第二电源数模转换器，所述第一单比特数模转换器的输入端、第二单比特数模转换器的输入端与所述数字脉冲宽度调制器的输出端连接，第一单比特数模转换器的输出端、第二单比特数模转换器的输出端分别经第一加法器、第二加法器与第一环路滤波器的输入端、第二环路滤波器的输入端连接，第一环路滤波器的输出端、第二环路滤波器的输出端分别经第一功率管驱动信号控制模块、第二功率管驱动信号控制模块与第一功率输出模块的控制端、第二功率输出模块的控制端连接，第一功率输出模块还与系统电源电位端、第一电源数模转换器、第一反馈因子模块、负载/喇叭的第一输入端连接，第二功率输出模块还与系统电源电位端、第二电源数模转换器、第二反馈因子模块、负载/喇叭的第二输入端连接，第一反馈因子模块、第二反馈因子模块还分别与第一加法器、第二加法器连接，第一电源数模转换器、第二电源数模转换器还与数字脉冲宽度调制器连接；

所述插值滤波器采用三级半带滤波器和Inverse Sinc滤波器级联，其中第一级半带滤波器的输入端连接数字音频信号，第一级半带滤波器的输出端经第二级半带滤波器、第三级半带滤波器与Inverse Sinc滤波器的输入端连接，Inverse Sinc滤波器的输出端与4阶ΔΣ调制器的输入端连接；

所述4阶ΔΣ调制器为4阶5位量化输出的ΔΣ调制器，并采用级联积分器前馈结构，所述4阶ΔΣ调制器由5个加法器、4个积分器、15个增益块和1个5位量化器组成；

所述4阶ΔΣ调制器的具体连接方式为：增益块b1的一端、增益块b2的一端、增益块b3的一端、增益块b4的一端、增益块b5的一端与插值滤波器的输出端连接，并作为所述4阶ΔΣ调制器的输入端，增益块b1的另一端与加法器1的输入端连接；加法器1的输出端与积分器1的输入端连接；积分器1的输出端与增益块c2的一端连接，增益块c2的另一端与加法器2的输入端连接；加法器2的输出端与积分器2的输入端连接；积分器2的输出端与增益块c3的一端连接，增益块c3的另一端与加法器3的输入端连接；加法器3的输出端与积分器3的输入端连接；积分器3的输出端与增益块c4的一端连接，增益块c4的另一端与加法器4的输入端连接；加法器4的输出端与积分器4的输入端连接；积分器4的输出端与增益块a4的一端连接，增益块a4的另一端与加法器5是输入端连接；加法器5的输出端与5位量化器的输入端连接；5位量化器的输出端作为所述4阶ΔΣ调制器的输出端；增益块b2的另一端与加法器2的另一输入端连接；增益块b3的另一端与加法器3的另一输入端连接；增益块b4的另一端与加法器4的另一输入端连接；增益块b5的另一端与加法器5的另一输入端连接；增益块-g1的一端与积分器2的输出端连接，另一端与加法器1的另一输入端连接；增益块-g2的一端与积分器4的输出端连接，另一端与加法器3的另一输入端连接；增益块-c1的一端与5位量化器的输出端连接，另一端与加法器1的另一输入端连接。

2.根据权利要求1所述的D类数字音频放大器，其特征在于，所述第一功率输出模块包括N型功率管和P型功率管，N型功率管的一端与P型功率管的一端相连接，并与第一反馈因子模块、负载/喇叭的第一输入端连接，N型功率管的另一端连接至GND，P型功率管的另一端与系统电源电位端连接、第一电源数模转换器连接，N型功率管的控制端、P型功率管的控制端与第一功率管驱动信号控制模块连接，所述第二功率输出模的电路结构与第一功率输出模块的电路结构相同。