[发明专利]放大器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种放大器电路，尤其，本发明涉及用于便携式音频设备的放大器，但不排除其他。

背景技术

用于便携式音频设备的放大器通常由提供电源电压V_dd的电源供电。表示音频信息的模拟信号被输入到放大器。放大器输出偏置在电压电源V_dd和地电位的中间的放大信号，即，偏置在V_dd/2。以这种方式，放大信号可以扩展至全部的可用电压，或从电源电压V_dd到地电位，而无失真。此外，这种方法还确保输入模拟信号的正反两方面的波动在放大信号中显现。

放大信号被输出到扬声器，对于便携式音频设备而言，所述扬声器通常包含于耳机中。扬声器进而接地。因此，放大信号的偏置电压导致扬声器的平均电压为V_dd/2。因此，在放大信号中具有不断流过扬声器的直流(DC)分量。这是不期望的，因为其可能会损坏扬声器。

为了防止直流分量到达扬声器，已提出在放大器的输出端和扬声器之间的线路上连接电容器。电容器有效地用作高通滤波器，防止低于一定频率的信号被传播到扬声器。该滤波器的截止频率取决于电容器的电容量，且还取决于扬声器的阻抗。实际上，如果所有的声频要到达耳机，需要大容量电容器。在特定的示例中，该电容量为220μF。

具有大约数百μF电容量的电容器通常具有相对大的外形尺寸，且不能被集成到微芯片。相反，放大器可以被集成到微芯片且大容量电容器可设置在安装有微芯片的电路板上的微芯片的外部。在便携式音频设备的情况下，这限制了设备的小型化且增加了设备的复杂性。

还提出给放大器提供两个大小相等，方向相反的电源电压V_dd和-V_dd。然后，由扬声器输出的信号可能会偏置在地电位。因此，输出信号中无直流分量。

国际专利公布(international(PCT)patent publication)号WO 2006/031304的专利中描述了这种系统的示例。尤其是，该专利描述了使用直流电压/电压转换器(DC voltage-to-voltage converter)，根据电源提供的初始正电源电压V_dd，提供负电源电压-V_dd。

然而，直流电压/电压转换器需要附加的电容器和/或电感器，而所述附加的电容器和/或电感器不能集成到微芯片。在特定的示例中，需要分别具有1μF电容量的两个电容器。尽管比上文所述的串联(in-line)电容器的电容量明显较低，该电容器依然不能很容易地集成到微芯片，因此必须如所述串联电容器一样被设置在微芯片的外部。具体地，增加这两个电容器需要微芯片上的三个额外的引脚，一个电容器连接在引脚和接地端之间，而另一个电容器连接在两个独立的引脚之间。因此，这种方法占据额外的空间且没有将放大器小型化到期望的程度。

此外，调节直流电压/电压转换器以提供正确的输出不是小事，必须谨慎管理。因此，这种方法的应用受成本影响，且如果调节不成功，放大器中还存在潜在的不稳定性。

发明内容

根据第一方面，提供了一种电路，包括：

输入端，其用于接收模拟输入信号；

模数转换级，其可用于将模拟输入信号转换为包括多个符号的数字信号，所述多个符号分别具有多个不同值中的一个；及

第一输出级，其连接成从所述模数转换级接收所述数字信号，所述第一输出级包括第一能源存储元件，且可用于使所述第一能源存储元件放电，以在输出信号中产生第一电荷脉冲，所述第一电荷脉冲的极性取决于从所述模数转换级接收的符号的值。

根据第二方面，提供了一种方法，包括：

接收模拟输入信号；

将所述模拟输入信号转换为包括多个符号的数字信号，所述多个符号分别具有多个不同值中的一个；及

接收所述数字信号且使第一能量存储元件放电，以在输出信号中产生第一电荷脉冲，所述第一电荷脉冲的极性取决于所述数字信号中的符号的值。

这样可以给扬声器提供基本不包括直流分量的输出信号。由此，不需要外部的电容器以去除直流分量。此外，防止输出信号中的直流分量并不依赖于提供两个制衡的电源电压。因此，不需要提供附加电路来产生这样制衡的驱动电压，或不需要起初就提供正负电源电压。