[发明专利]一种数字音频功率放大器

说明书

本发明公开了一种数字音频功率放大器，通过第一辅助电流源和第二辅助电流源为相应的积分器的输入端提供对应的辅助拉电流，降低了在数字音频功率放大器输出电压较高时，对积分器内涉及的参考电压较大的需求，进而避免了第一侧电流源、第二侧电流源和积分器相应功放环路没有足够的电压余量支持电路正常工作的情况出现。以及，通过驱动电路的第一状态和第二状态交替运行，使得第一辅助电流源和第二辅助电流源分别交替为第一积分器的输入端和第二积分器提供辅助拉电流，避免了第一辅助电流源和第二辅助电流源制作工艺失配等非理想因素导致的电源抑制比下降的情况出现。

技术领域

本发明涉及数字音频功放技术领域，更为具体地说，涉及一种数字音频功率放大器。

背景技术

目前D类音频功率放大器因其超过80％的高效率而获得了广泛的应用。特别是在手机等电子设备领域，高效率的音频功率放大器不仅能够延长电子设备的工作时间、减小电子设备的发热量，而且能够获得更大的音量和更好的音质。D类音频功率放大器主要分两类，一类为模拟音频功率放大器，另一类为数字音频功率放大器。由于音频信号能够通过数字音频功率放大器进行数字信号传输，具有极高的抗RF干扰性能和较低的底噪，因此，目前数字音频功率放大器的应用较为广泛。

但是，现有技术中的数字音频功率放大器在输出电压达到较高电压值(例如10V)时，会出现由于数字音频功率放大器的电流源和积分器相应的功放环路没有足够的电压余量，而使得数字音频功率放大器无法正常工作的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种数字音频功率放大器，能够有效的解决现有技术存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种数字音频功率放大器，包括：D类数字调制器、第一侧电流源、第二侧电流源、第一辅助电流源、第二辅助电流源、驱动电路、第一积分器和第二积分器；

所述D类数字调制器用于将接收的音频数字信号转换为PWMP信号和PWMN信号；

所述第一侧电流源根据所述PWMP信号的控制为所述第一积分器的输入端提供第一拉电流或第一灌电流，及所述第二侧电流源根据所述PWMN信号的控制为所述第二积分器的输入端提供第二拉电流或第二灌电流；

所述驱动电路包括交替运行的第一状态和第二状态，其中，当所述驱动电路处于所述第一状态时，所述驱动电路控制所述第一辅助电流源为所述第一积分器的输入端提供第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源为所述第二积分器的输入端提供第二辅助拉电流；及当所述驱动电路处于所述第二状态时，所述驱动电路控制所述第一辅助电流源为所述第二积分器的输入端提供所述第一辅助拉电流，且控制所述第二辅助电流源为所述第一积分器的输入端提供所述第二辅助拉电流。

可选的，所述第一积分器和所述第二积分器中任意一积分器包括：第一运算放大器、共模电压产生模块、第一电容、反馈电阻、功放环路驱动模块、第一P型晶体管和第一N型晶体管；

所述第一运算放大器的反相端为所述积分器的输入端，所述第一运算放大器的反相端、所述第一电容的第一极板和所述反馈电阻的第一端均相连，所述第一运算放大器的同相端与所述共模电压产生模块的输出端相连，所述共模电压产生模块用于输出参考电压，所述第一运算放大器的输出端、所述第一电容的第二极板和所述功放环路驱动模块的输入端均相连；

所述功放环路驱动模块的第一输出端与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述功放环路驱动模块的第二输出端与所述第一N型晶体管的栅极相连；

所述第一P型晶体管的源极与功率电源相连，所述第一N型晶体管的源极与接地端相连，所述第一P型晶体管的漏极、所述第一N型晶体管的漏极和所述反馈电阻的第二端均相连为所述积分器的输出端。

可选的，所述共模电压产生模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二电容；