[发明专利]用于G类应用的具有嵌入式降压控制器的音频放大器

说明书

本公开涉及用于G类应用的具有嵌入式降压控制器的音频放大器。一种音频放大器包括降压控制器、第一音频桥接器以及音频幅度检测器，降压控制器被配置为控制在第一供电端子处的输出电压，该输出电压选自包括多个输出电压的集合，其中输出电压花费稳定时间以稳定；第一音频桥接器包括AB类驱动器级和延迟插入电路，AB类驱动器级被耦合到第一供电端子，延迟插入电路被配置为接收经处理的数字流并且在接收到经处理的数字流之后经过延迟时间向AB类驱动器级提供经处理的数字流，其中延迟时间基于稳定时间；音频幅度检测器被配置为检测第一数字音频流中的第一峰值幅度，其中降压控制器被配置为从集合中选择高于第一峰值幅度加净空电压的最低的输出电压。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月27日提交的、名称为“AUDIO AMPLIFIER WITH EMBEDDEDBUCK CONTROLLER FOR CLASS-G APPLICATION”的美国临时申请号62/771,967的优先权，上述申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及一种电子系统和方法，并且在特定的实施例中涉及一种用于G类应用的具有嵌入式降压控制器的音频放大器。

背景技术

功率放大器基于输出级的特性分类。特别地，这些类别基于每个输入周期中输出器件通过电流的比例。常规的A类放大器比B类和AB类放大器更简单，并且使用单个放大晶体管，该单个放大晶体管被偏置，使得放大晶体管始终导通。对于差分A类放大器，通常将偏置点选择为等于最大输出电流，以允许输入信号的整个范围的放大。

常规的B类放大器在推挽配置中使用两个放大晶体管，每个放大晶体管操作半个周期。由于每个放大器件的信号不重叠，因此B类放大器通常具有较高的交越失真。

常规的AB类放大器具有操作超过半个周期的推挽配置。为了操作，AB类放大器使用偏置电路，该偏置电路通常比A类或B类放大器的偏置电路更复杂。重叠有助于以较高的静态电流为代价减少B类放大器中存在的交越失真。

图1示出了用于驱动音频扬声器106的常规的AB类音频功率放大器100的输出级102。控制器和栅极驱动器(未示出)基于(可以是模拟的或数字的)音频输入信号控制晶体管120、122、124和128。

D类放大器是一种开关放大器，其将输出晶体管作为电子开关进行操作，而不是在线性区域中操作。图2示出了用于驱动音频扬声器106的常规的D类放大器200的示意图。D类放大器包括比较器202、驱动电路204、输出级205、电感器210和电容器212。

在正常操作期间，比较器202接收音频输入信号216和三角波形218(例如，锯齿波形)，并且生成脉冲宽度调制(PWM)信号220。PWM信号220用于控制驱动电路204，该驱动电路又基于PWM信号220驱动输出级205的晶体管206和208。输出级205产生输出信号222，该输出信号222通过低通滤波器(LPF)209驱动扬声器106。

PWM信号220具有通常高于20kHz的频率，导致输出信号222的开关频率也高于20kHz，这高于人类的听得见的范围。LPF 209通常会滤除由输出信号222生成的开关噪声。

发明内容