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单端放大器
申请号	CN200780002050.1	申请日	2007-01-05	公开(公告)号	CN101366171B	公开(公告)日	2011-12-07
申请人	NXP股份有限公司;			发明人	马尔科·贝尔库特;
摘要	一种放大器装置，其包含具有一个输出端的放大器(Ao)、在放大器的输出端和一个输入端之间的第一反馈(Rfb)、具有耦接到所述输出端的第一端子以及第二端子的负载(RL)、以及在负载的第二端子和参考端子之间的隔直流电容(CDC)，其中第二反馈(Cx、Rx)存在于负载的第二端子和放大器的输入端之间。
权利要求	1.一种放大器装置，包括：具有不对称电源的单端放大器(Ao)，其具有一个输出端；第一反馈(Rfb)，其位于放大器输出端和反向输入端之间；负载(RL)，其具有耦接到所述输出端的第一端子，和第二端子；隔直流电容(CDC)，其位于负载的第二端子和参考端子之间；第二反馈(Cx)，其包括电容器(Cx)，所述电容器(Cx)位于负载的第二端子和放大器的正向输入端之间。 2.如权利要求1所述的放大器装置，其中所述隔直流电容包括处于负载的第二端子和电源端子(Vp)之间的第一隔直流电容器(CDC1)以及处于负载的第二端子和地之间的第二隔直流电容器(CDC2)。 3.一种多通道放大器单元，包括多个如权利要求1所述的放大器装置，其中所述放大器装置共享一个公共隔直流电容(CDC)。 4.如权利要求3所述的多通道放大器单元，其中所述隔直流电容包括处于负载的第二端子和电源端子(Vp)之间的第一隔直流电容器(CDC1)以及处于负载的第二端子和地之间的第二隔直流电容器(CDC2)。 5.一种多通道放大器单元，包括多个如权利要求1所述的放大器装置，其中所述放大器装置共享一个公共的第二反馈(Cx)。
说明书全文	单端放大器技术领域 [0001] 本发明涉及一种单端放大器，更特别的是涉及一种用于带有不对称电源的单端放大器的反馈配置。背景技术 [0002] 在许多音频放大器中使用一种称为单端的配置。在单端配置中扩音器负载只有一个端子连接到功率放大器的输出上。如果可以使用对称电源，则另一个扩音器端子连接到地。如果只有单一的(不对称的)电源可用，则在扩音器和地之间需要隔直流电容器。隔直流电容器两端的平均电压等于电源电压的一半。放大器可以在放大器的输出端和反相输入端之间具有反馈回路。发明内容 [0003] 本发明的目的尤其是提供一个改善的放大器。本发明在独立权利要求中定义。优选实施例由从属权利要求来定义。 [0004] 本发明提供一种放大器装置，其包含具有一个输出端的放大器、在放大器输出端和一个输入端之间的第一反馈、具有耦接到所述输出端的第一端子以及第二端子的负载、以及在负载的第二端子和参考端子之间的隔直流电容，其中第二反馈存在于负载的第二端子和放大器的输入端之间。 [0005] 本发明基于这种认知，即在现有技术中反馈回路不纠正出现在隔直流电容器上的错误。根据本发明，应用了来自两个负载端子的反馈。 [0006] 一个实施例提供一种反馈配置，其允许多个单端 D类放大器使用一个公共隔直流电容器运行在单一的电源电压下，而仍然保持很好的通道隔离。本发明能够应用到(集成)音频放大器。 [0007] 参照下文所述的实施例，本发明的这些和其它方面将被说明并且将是明显的。附图说明 [0008] 附图中： [0009] 图1示出根据本发明的第一实施例的反馈配置； [0010] 图2示出根据本发明的第二实施例的立体声配置； [0011] 图3示出根据本发明的第三实施例的直流隔断与电源去耦的结合。具体实施方式 [0012] 在图1的实施例中，输入电压Vin应用到后面跟着跨阻抗功率放大器的电压电流转换器gm的级联上。跨阻抗级由运算放大器Ao实现。在运算放大器Ao的反相输入端，通过反馈电阻器Rfb由来自输出节点Vout的反馈创建虚拟地。在运算放大器Ao的正相输入端，Voffset指示必定很小的但非零的偏移电压。在正相输入端，经由电阻器Rx施加参考电压Vref。参考电压Vref定义虚拟地和输出节点的直流电平。扩音器RL和隔直流电容器CDC串联在放大器Ao的输出节点和地之间。电容器Cx连接在与运算放大器Ao的正相输入端相连的电阻器Rx的端子Vx和扩音器RL与隔直流电容器CDC的连接点VDC之间。在所示的非对称电源配置中，隔直流电容器CDC将匹配放大器输出端的直流电平。选择参考电压Vref等于电源电压的一半，以最大化输出节点的(对称的)交流电压峰峰值。 [0013] 电容器Cx和电阻器Rx形成高通滤波器，其对于高于截止频率fc的频率具有趋于一的传送(0dB)，而对于直流具有等于0的传送。截止频率fc由fc＝1/(2πRxCx)给出。因此，对于高于截止频率fc的频率，所述配置为从点VDC到运算放大器Ao的正相输入端的直接反馈。 [0014] 对于直流，反馈电容器Cx阻断反馈，这样消除了由如下偏移引起的输出电压漂移的问题：没有反馈电容器Cx，反馈回路会造成偏移电压Voffset出现在扩音器RL两端而引起小的但非零的直流电流通过扩音器，该电流也会流过隔直流电容器CDC，从而引起输出电压漂离直到地或者电源电压限制它。由于反馈电容器Cx，偏移电压Voffset出现在反馈电容器Cx两端，并且不再引起直流电流流过扩音器RL和隔直流电容器CDC，这样输出电压不再漂移。 [0015] 有利的是，来自扩音器两个端子的反馈出现，对于交流信号可改善失真和通道隔离，而对于直流不会出现第二反馈，消除了由偏移引起的输出电压漂移的问题。 [0016] 立体声配置如图2所示。基本上是图1电路的两倍(一个副本具有由1结尾的参照符号，另一个副本具有由2结尾的参照符号)只是共用电阻器Rx、电容器Cx和隔直流电容器CDC。可以共享隔直流电容器CDC将提高成本效率。通常，两个运算放大器Ao1和Ao2的偏移电压不相等。反馈电容器Cx两端的直流电压现在等于偏移电压Voffset1和Voffset2的平均值。通道1中的扩音器两端的电压是(Voffset1-Voffset2)/2并且通道2中的扩音器两端电压是完全与通道1相反的(Voffset2-Veffset1)/2。因此通过扩音器的直流偏移电流抵消了，并且在隔直流电容器CDC处没有产生电压漂移。这个想法可扩展到更多的通道。 [0017] 本发明的实现可以是如图1和图2所示那样简单，即通过一个电阻器Rx和一个电容器Cx，从未连接到运算放大器Ao输出的扩音器端子VDC进行反馈。Rx的实际值在10kΩ到100kΩ范围内并且Cx的范围是100nF到1μF范围内。 [0018] 在立体声信号中，低频内容通常是同相的。这能够通过倒转一个通道的相位并且使该通道的扩音器的极性反向来使用在如图2所示的配置中。现在低频通道的信号电流抵消了，这意味着隔直流电容器CDC没有提供低频电流并且电压VDC保持在电源电压的一半。这允许在低频下满功率输出。 [0019] 在图3的立体声配置实施例中，两个隔直流电容器CDC1和CDC2被使用：一个连接到地并且一个连接到电源Vp。在这种情况下，隔直流电容器也作为电源去耦电容。 [0020] 应该注意的是上述的实施例只是说明但不是限定本发明，并且本领域所属技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围内设计许多替代的实施例。实施例示出以扩音器作为负载的音频放大器，本发明可以用于具有其它负载的放大器。如果反馈路径包含反相器，正相输入端的反馈能够用反相输入端的反馈来替代。放大器不必是具有反相和正相输入端的运算放大器。放大器装置不需要包含后面跟着跨阻抗放大器的电压电流转换器。在权利要求中，位于圆括号中的任何参照符号将不诠释为对权利要求的限制。词语“包含”不排除在权利要求中未列出的元件或者步骤。在元件前的词语“一个”或者“一种”不排除出现多个这样的元件。在不同的从属权利要求中详述的特定手段的事实并不是指这些方法的组合不能用来获利。

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