[发明专利]一种D类放大器的输出级电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路领域中的功率放大器，特别是涉及一种D类放大器的输出级电路。

背景技术

功率放大器，是利用三极管的放大作用，将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。三极管的放大作用的原理为：三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号。利用三极管的这种放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。

D类放大器，是通过控制开关单元的ON/OFF，驱动扬声器的放大器。目前，在互补金属氧化物半导体制造工艺中，D类功率放大器的输出级电路采用一个NMOS(N沟道金属氧化物半导体三极管)和一个PMOS(P沟道金属氧化物半导体三极管)组成，其栅极电压由VSS(接地点)，VDD(工作电压)的数字信号驱动；为了达到设计要求的输出功率，输出级电路的导通电阻必需很小，因此输出级电路需要很大的芯片面积，经济成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种D类放大器的输出级电路，能够减小输出级电路的芯片面积，降低D类放大器的成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种D类放大器的输出级电路，包括：

零阈值NMOS，所述零阈值NMOS的源极接地；

零阈值PMOS，所述零阈值PMOS的漏极连接所述零阈值NMOS的漏极，形成输出端；

第一控制电路，连接所述零阈值NMOS的栅极，用于：根据第一时钟控制信号，提供第一正电压，使所述零阈值NMOS截止；根据所述第一时钟控制信号，提供负电压，使所述零阈值NMOS导通；

第二控制电路，连接所述零阈值PMOS的栅极，用于：根据第二时钟控制信号，提供低于电源电压的第二正电压，使所述零阈值PMOS导通；根据所述第二时钟控制信号，提供高于所述电源电压的第三正电压，使所述零阈值PMOS截止。

优选地，上述的输出级电路中，所述第一控制电路包括：

第一电压输入端，用于输入第一设定电压；

第一信号输入端，用于输入所述第一时钟控制信号；

PMOS，所述PMOS的栅极连接所述第一信号输入端，所述PMOS的漏极连接所述第一电压输入端，所述PMOS的源极连接所述零阈值NMOS的栅极；

所述PMOS的栅极通过第一反相器和第一电容连接所述零阈值NMOS的栅极。

优选地，上述的输出级电路中，所述第一信号输入端与所述PMOS的栅极之间设置有第一缓冲器。

优选地，上述的输出级电路中，所述第一设定电压为2.5V。

优选地，上述的输出级电路中，所述第二控制电路包括：

第二电压输入端，用于输入第二设定电压；

第二信号输入端，用于输入所述第二时钟控制信号；

NMOS，所述NMOS的栅极连接所述第二信号输入端，所述NMOS的源极连接所述第二电压输入端，所述NMOS的漏极连接所述零阈值PMOS的栅极；

所述NMOS的栅极通过第二反相器和第二电容连接所述零阈值PMOS的栅极。

优选地，上述的输出级电路中，所述第二信号输入端与所述NMOS的栅极之间设置有第二缓冲器。

优选地，上述的输出级电路中，所述第二设定电压为0.5V。

本发明存在以下技术效果：

1)本发明使用Native MOSFET作为D类功率放大器的输出级器件，从而用小的面积实现相同要求的导通电阻，相对于普通MOS而言，大大减小了芯片面积，降低了成本。如果采用相同的芯片面积，那么本发明可以提高D类功率放大器的输出功率。

2)本发明第一控制电路能产生一个负电压关断Native NMOSFET，设计简单，容易实现，节约成本。

3)本发明第二控制电路能产生一个高于电源电压关断Native PMOSFET。，设计简单，容易实现，节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的D类放大器的输出级电路的结构图；

图2为本发明实施例提供的第一、第二控制电路的结构图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的D类放大器的输出级电路的结构图，如图1所示，D类放大器的输出级电路包括：