[发明专利]时间编码调制器电路

说明书

本申请描述了时间编码调制器电路(200)，并且具体地，描述了适合于用于D类放大器的PWM调制器。前向信号路径接收数字输入信号(Din)并且输出输出的PWM信号(Sout)并且包括第一PWM调制器(101)。反馈路径向所述第一PWM调制器(101)的输入端提供反馈。所述反馈路径包括ADC(203)，所述ADC接收从所述输出的PWM信号得到的第一PWM信号(Sa)。所述ADC(203)包括第二PWM调制器(401)，所述第二PWM调制器基于所述第一PWM信号而生成第二PWM信号(Sb)。控制器(201)控制所述第二PWM调制器，使得所述第二PWM信号的PWM载波与所述输出的PWM信号的PWM载波相位和频率匹配。

本公开的代表性实施方案的领域涉及与时间编码调制器(TEM)电路有关或相关的方法、设备和/或实现方式，并且具体地，涉及PWM(脉冲宽度调制)调制器。

已知用于将输入信号编码为例如PWM(脉冲宽度调制)信号等时间编码信号的时间编码调制器(TEM)，并且已经提出将所述时间编码调制器用于多种应用中。例如，已经提出将数字PWM调制器用于D类放大器或驱动器中。

图1绘示了具有PWM调制器101的电路100的一个示例，在此示例中是D类放大器电路。PWM调制器101被配置为基于数字输入信号Din而生成PWM信号，并且使用从PWM调制器101输出的PWM信号来驱动输出级102。所述输出级包括用于将输出级102的输出节点选择性地连接到多个限定电压中的一者的多个开关，所述多个限定电压例如为正供应电压和接地，或正供应电压和负供应电压。输出节点因此在这些电压电平之间变化，其中占空比由PWM信号输出控制，使得输出信号Sout的平均电压取决于数字输入信号Sin的值。可将输出信号Sout供应给负载(未绘示)，例如，以驱动诸如扩音器等输出换能器。可由负载和/或由输出滤波器(未绘示)至少部分地对输出信号Sout进行滤波，使得负载经历模拟驱动信号。在此示例中，图1绘示了用于将输出信号Sout输出到负载的半桥输出级102，但将了解，可使用全桥输出级实施D类别放大器。

虽然可在开环模式下操作此D类电路，但放大器电路内的模拟效应可导致失真。例如，输出级晶体管接通电阻、有限的上升和下降时间、传播延迟以及电源波动可导致输出信号Sout中的失真。因此，D类电路通常能够在使用负反馈来抑制此类失真的闭环操作模式下操作。D类放大器电路100因此还包括反馈路径，所述反馈路径具有模拟-数字转换器(ADC)103，所述模拟-数字转换器用于经由抗混叠滤波器104接收从输出分接的反馈信号并且将所述反馈信号转换为数字。从输入信号减去数字反馈信号以生成误差信号，所述误差信号被输入到环路滤波器105，诸如积分器。环路滤波器105的输出在此示例中与前向信号路径中的数字输入信号组合。

可针对许多应用有利地实施诸如在图1中绘示的D类放大器电路100。

本公开的实施方案涉及时间编码调制器电路中的改进，例如适合于用于D类放大器的时间编码调制器电路，其在大小和/或增益方面可具有优势。

根据本公开的一方面，提供了调制器电路，所述调制器电路包括：

前向信号路径，所述前向信号路径用于接收数字输入信号并且输出输出的PWM信号，所述前向信号路径包括第一PWM调制器；

反馈路径，所述反馈路径用于向所述第一PWM调制器的输入端提供反馈，所述反馈路径包括ADC，所述ADC被配置为接收从输出的PWM信号得到的第一PWM信号；

其中所述ADC包括第二PWM调制器，所述第二PWM调制器被配置为基于所述第一PWM信号而生成第二PWM信号；以及

控制器，所述控制器用于控制所述第二PWM调制器，使得所述第二PWM信号的PWM载波与所述输出的PWM信号的PWM载波相位和频率匹配。

所述ADC可被配置为在所述ADC的输入端处将所述第一PWM信号与由所述第二PWM调制器生成的所述第二PWM信号进行组合。