[发明专利]一种减少放大器开关噪声的电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及放大器领域，尤其是在音频功率放大器领域中用以消除开关时的噗噗声的电路和方法。

背景技术

图1示出了一种常用的差动音频功率放大器电路结构。如图1所示，电阻R1、R2、电容Cb设置放大器11和放大器12的直流工作点；其中，Ci为输入隔直电容，隔离输入直流信号；电阻Rm1、Rm2和放大器11构成第一级放大；电阻Rs1、Rs2和放大器12构成第二级放大。放大器11和放大器12输出反相，其差动输出作为整个放大器的输出。启动时，电容Cb和Ci需要充电到一定值以建立工作点；关断时，该电容上的电荷需要放到零。

在音频应用中，人耳能听到的声音频率范围为20Hz~20kHz。开关时，如果电容Cb快速充电到工作点电压或者快速放电到零，则由于电容Ci上电压与电容Cb不可能一致，而且放大器11和12的输出也不可能跟上输入电压的变化，导致输出有一个差动电压存在，从而引起开关噪声。因此为了在开关时时听不到音频噪声，要求启动时电容Cb和电容Ci需要缓慢充电，放大器11和12的共模电压缓慢上升，而在关断时电容Cb和电容Ci缓慢放电，放大器11和12的共模电压缓慢下降到零。保持两个输出电压一致，不产生差动电压输出，并且单端电压的变化速度很慢，使其频谱分量低于20Hz，从而消除开关噪声。

发明内容

本发明的目的在于找出一种降低放大器开关噪声的方法和电路，将开关噪声减到人耳不敏感的程度。

为了实现上述，本发明提供的一种减少放大器开关噪声的电路，包括一放大器，其特征在于，所述电路进一步包括：一充放电电路，为所述放大器提供一偏置电压；一静音开关；一控制电路，通过所述静音开关向所述放大器提供交叠时钟信号进行切换；其中，所述偏置电压的建立时间大于一音频范围。

比较好的是，所述静音开关包括两个串联的第一、二开关，所述交叠时钟信号分别控制所述第一、二开关，其中，在偏置电压建立时，第一开关断开，第二开关闭合；在切换时，所述第一、二开关同时导通。

比较好的是，所述控制电路进一步包括一比较器，与所述充放电电路的输出端相连，当所述偏置电压达到一定值时进行翻转。

比较好的是，所述音频范围包括20Hz~20kHz。

比较好的是，所述交叠时钟信号控制所述静音开关降低切换时的电压差。

比较好的是，所述音频范围包括20Hz~20kHz。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是一种常用的音频功率放大器的原理图；

图2是本发明的降低开关噪声的较佳实例的流程图；

图3是本发明开关过程中偏置电压变化示意图；

图4是本发明的降低开关噪声的较佳实例的原理图；

图5是本发明的交叠时钟信号的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步的描述。

图4示出了本发明的减少放大器开关噪声的电路。该电路包含4个部分：运算放大器301、静音开关302、充放电电路303、控制电路304。以下逐一进行介绍：

运算放大器301包括电容Ci、电阻Rm1、Rm2、Rs1、Rs2、放大器31、32以及负载扬声器30组成。其中电容Ci、电阻Rm1、Rm2和放大器31组成主放大器，电阻Rs1、Rs2和放大器32组成从放大器。电容Ci的第一端连接信号源Vs，第二端连接电阻Rm1的第一端，电阻Rm1的第二端与电阻Rm2相连于N1点，电阻Rm2的另一端与放大器31的输出端、电阻Rs1的第一端、扬声器30的输入端相连于运算放大器301的反相输出端vo1，电阻Rs1的第二端与电阻Rs2的第一端以及放大器32的反相输入端相连，电阻Rs2的第二端与放大器32的输出端、扬声器30的输入端相连于运算放大器301的同相输出端vo2，放大器31、32的同相输入端相连于N3点，放大器31的反相输入端为N2。放大器31和32的使能信号接SD2。

静音开关302包括开关S1和S2，开关S1导通、开关S2关断时放大信号，开关S1关断、开关S2导通时静音。开关S1一端连接N1点，另一端与开关S2、放大器31的反相输入端相连于N2点，开关S2的另一端连接放大器31的输出端vo1。开关S1的控制端连接信号ph1，开关S2的控制端连接信号ph2。