[实用新型]集成升压电路的音频功率放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及音频功率放大器，特别涉及集成升压电路的音频功率放大器。

背景技术

在移动音频设备中，D类音频功率放大器（指数字功率放大器）由于效率高，所需散热面积小，节省布局等优点被广泛应用。图1是传统的使用D类音频功放驱动扬声器的示意图。D类功放是通过高频PWM（Pulse Width Modulation脉冲宽度调制）波对音频信号进行调制，采用开关器件来驱动外部扬声器。由于采用开关技术，输出是数字信号，如图2所示，编号21表示高频调制信号，编号22表示高频开关信号。一般会产生三方面的EMI（Electro Magnetic Interference电磁干扰）高频噪声：

1.输出方波本身上下沿时的高频信号；

2.死区（PWM的上下桥臂的三极管是不能同时导通的。如果同时导通就会使电源两端短路，所以，两路触发信号要在一段时间内都是使三极管断开的。这个区域就叫做“死区”）时功率管Mn（图2中23）、Mp的寄生二极管（图2中24）开启和反向恢复（寄生二极管反向恢复时间越短越好）时的尖峰能量；

3.输出方波上下沿切换时通过PCB（PrintedCircuitBoard，印制电路板）连线上的寄生电容和电感所引起的振铃能量。这些高频噪声会破坏FM（Frequency Modulation，调频）接收器端的输入信号，导致FM接收器无法正常分辨广播信号。

由于上述高频EMI噪声的存在，严重影响到FM调频。

AB类（甲乙类互补推挽）音频功率放大器因为输出的是模拟信号，不会产生EMI噪音，但是效率不高。

一种技术方案是将D类、AB类功率放大器集成在一个芯片里，如图3所示，根据需要自动的选择合适的音频功率放大器：在播放音乐时选择D类功率放大器，在FM调频时选择AB类功率放大器，如图4所示。

该技术方案虽然可以解决FM噪声干扰问题，但是移动设备里，由于这种音频设备通常直接连接到电池上，音质，功率等受限于电池电压,当电池电压下降会导致输出削波，音质变差，输出功率下降，尤其是对于4欧姆或者更高阻抗的扬声器，输出功率不大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成升压电路的音频功率放大器，使得这种音频功率放大器可以避免音频功率放大器的输出功率随电池电压的变化而变化，以及由于电池电压的下降而导致的输出削波，音质变差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种集成升压电路的音频功率放大器，包含提供恒定电源的内置电源管理模块，功放选择模块，D类音频功率放大器，AB类音频功率放大器，输出模块；

所述内置电源管理模块的输入端输入电池电压Vin，输出端与所述D类音频功率放大器和所述AB类音频功率放大器的输入端并列相连；

所述功放选择模块与所述内置电源管理模块相连，控制所述内置电源管理模块输出与所述D类音频功率放大器或所述AB类音频功率放大器相匹配的电源电压；

所述D类音频功率放大器和所述AB类音频功率放大器的输出端与所述输出模块的输入端相连；

所述输出模块的输出端输出音频信号。

相对于现有技术而言，利用上述内置电源管理模块提供的开关升压电源为音频功率放大器提供恒定的电源，这样就可以避免D类、AB类音频功率放大器的输出功率随电池电压的变化而变化，以及因为电池电压的下降而导致的输出削波，音质变差的问题，有着很好的PSRR（Power Supply Rejection Ratio，电源抑制比：把电源电压看作独立的信号源，电源纹波与输出纹波的比值即是PSRR），同时上述内置的电源模块也可以为外部器件提供稳定的电压。

作为本实用新型的进一步改进，上述内置电源管理模块还包含开关升压电源和电源选择开关；

所述开关升压电源的输入端输入电池电压，输出端与所述电源选择开关的输入端相连；

所述电源选择开关的输出端与所述D类音频功率放大器和所述AB类音频功率放大器的输入端并列相连；

所述电源选择开关接收所述功放选择模块输出的控制信号，所述电源选择开关根据所述控制信号输出与所述D类音频功率放大器或所述AB类音频功率放大器相匹配的电源电压。

上述电源选择开关可以根据所述功放选择模块选择的控制信号的模式信号，有选择的输出经过上述开关升压电源升压后的电池电压，并与对应的音频功率放大器相匹配。

另外，上述开关升压电源将电池电压Vin进行升压转换，输出恒定的电压VRG。