[发明专利]用于增大开关放大器的采样频率的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年2月1日提交的、美国临时申请No.60/887,662 的权益。上述申请的全部公开是本申请公开的一部分，并在这里以引用方 式将其并入到本申请。

技术领域

本发明涉及开关放大器和方法，更具体而言，涉及一种用于降低开关 放大器中电磁干扰的系统和方法。

背景技术

开关放大器比非开关放大器具有显著更好的效率，主要是因为用于为 负载切换电压的晶体管在导通时，使得所述晶体管上的电压比较小，所述 晶体管在关闭时，使得流过所述晶体管的电流比较小。由于所述晶体管上 的电压小或者流过所述晶体管的电流小，所以所述晶体管的功耗就比较小。

采用单PWM流的开关放大器被广泛应用。然而，这些开关放大器不能 以合理的成本准确的放大宽带宽、高精度的信号。最近采用的一种方法是 采用能够利用包括两个或者更多PWM流的调制技术的开关放大器，例如多 基准(multi-reference)开关放大器。美国专利No.6535058、发明名称为 “Multi-reference，High Accuracy Switching Amplifier(多基准、高精 度开关放大器)”的专利中描述了一种多基准开关放大器，通过引用将其所 有内容并入到本发明。多基准开关放大器的一个实例包括两个分离的PWM 流，其中一个流是粗高压PWM流，而另一个流是细低压PWM流。

开关放大器有时会产生过多的电磁射频(RF)干扰，从而干扰所述放 大器以及位于所述放大器附近的其它电子器件的工作。通过将由所述放大 器驱动的负载耦合到由电感器和/或电容器形成的低通滤波器上，在一定程 度上能够对这种RF干扰进行衰减。低通滤波器对超过特定频率(通常被称 为截止频率)的信号进行衰减。RF干扰的频率超过截止频率越大，则更多 的RF干扰得到衰减。然而，减小截止频率以更好地衰减RF干扰限制了开 关放大器的带宽。相反地，增大采样率以允许滤波器对RF干扰提供更好的 衰减降低了输出信号的可用动态范围，例如最强信号与最小信号的比率。

因此，需要在不劣化输出信号以及不损害输出信号动态范围的情况下 降低RF干扰。

发明内容

本发明涉及一种系统和方法，所述系统和方法能够在不损害输出信号 动态范围的情况下，降低开关放大器中的RF干扰。根据本发明的一个方 面，一种开关放大器包括可操作地耦合到第一电压和可操作地耦合到第一 输出滤波器的第一组开关器件，以及可操作地耦合到第二电压和可操作地 耦合到第二输出滤波器的第二组开关器件。所述开关放大器还包括调制 器，所述调制器用于以第一采样率控制所述第一组开关器件，且以第二采 样率控制所述第二组开关器件，以便根据输入信号分别向所述第一和第二 输出滤波器提供第一和第二电压，所述第一采样率大于所述第二采样率。

附图说明

图1是典型多基准开关放大器的框图；

图2示出了根据现有技术在图1的电路中观察到的典型电压波形；

图3示出了根据本发明的一个实施例的图1的电压波形。

具体实施方式

本发明实施例旨在提供一种在不劣化性能的情况下降低开关放大器中 的RF干扰的系统和方法。下面阐明的某些细节用于提供对本发明的充分理 解。然而，本领域技术人员很清楚，可以在没有这些特定的细节的情况下 实施本发明。

图1是根据本发明的一个实施例的双基准开关放大器的框图。尽管图1 是针对双基准开关放大器，但是本领域普通技术人员应当意识到，本发明 适用于任何多基准开关放大器。图1的双基准开关放大器有两个基准：正 电源电压V+和从所述V+通过调节器114而提供的电压。正电源电压V+通过 控制开关108、111向负载119提供能量。所述调节器114通过开关109、 112向所述负载119提供能量。负载119通过开关器件110、113接地。在 一些实施例中，由所述V+基准提供的电压明显大于由所述调节器114所提 供的电压。例如，在一个实施例中，由所述正电源电压V+基准所提供的电 压近似为12V，而由所述调节器114所提供的电压为47mV。