[发明专利]用于抑制D类放大器中的过冲电压故障的方法和电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年5月2日提交的、题为“SPLIT CAPACITORS SCHEME FOR SUPPRESSING OVERSHOOT VOLTAGE GLITCHES IN CLASS D AMPLIFIER OUTPUT STAGE”的美国临时申请序列号No.61/641,791的优先权的权益，通过引用将该申请的全部内容明确地并入本文中。

技术领域

本公开内容总体涉及电子电路，并且更具体地涉及抑制D类放大器中的过冲电压故障。

背景技术

便携式电子设备被广泛用于提供诸如视频、音乐、语音和其它多媒体的观看和收听之类的各种功能。为了收听这些功能的音频部分，音频放大器用于驱动扬声器来产生声音。此外，音频源信号类型可以具有不同的音质和带宽。容纳大量的源信号类型可能增加音频放大器设计的复杂性。

能够在使设备尺寸保持最小的同时播放各种形式的音频的便携式设备的用户持续增加。为了使设备的尺寸最小化，制造商通常将越来越多的功能并入到专用集成电路(ASIC)中，而不采用分立的部件。为了放大音频信号以使其能够驱动外部扬声器，功率放大器必须能够增大源信号的功率。

输出放大器通常用于诸如音频功率放大器、电话线路驱动器等的各种应用中。输出放大器可以被分类成不同种类，例如A类、B类、AB类和D类。A、B和AB类放大器是在线性区中运行的线性放大器。D类放大器是在三极管区和截止区中运行的开关模式放大器。因此，D类放大器通常可以实现比线性放大器更高的功率效率。

发明内容

D类功率放大器可以包括多个输出晶体管。然而，由于VDD和VSS振铃的缘故，输出晶体管的漏极节点和源极节点两端的电压(VDS)、栅极节点和源极节点两端的电压(VGS)和栅极节点和漏极节点两端的电压(VGD)可能很高，以至于使D类功率放大器失去可靠性，并且最终导致设备故障。用于减小输出晶体管的VDS、VGS和VGD的现有解决方案包含使用滤波器组电路，所述滤波器组电路具有使用大管芯面积的大电容器，或者所述现有解决方案包含使用消耗大量功率的电源钳位装置。因此，需要的是消耗较少功率并且使用较小管芯面积的D类放大器。

在本公开内容的一个方面中，提供了D类功率放大器。D类功率放大器包括具有多个输出晶体管的D类驱动电路、耦合到多个输出晶体管的至少一个输出晶体管的至少一个有源钳位电路、以及耦合到至少一个有源钳位电路、用于控制至少一个输出晶体管的电压的至少一个滤波器组电路。

附图说明

图1是示出了具有有源钳位电路和耦合到有源钳位电路的滤波器组电路的D类功率放大器的示图；

图2A是示出了第一类型滤波器组电路的示图；

图2B是示出了第二类型滤波器组电路的示图；

图3是示出了具有至少一个有源钳位电路和耦合到至少一个有源钳位电路的滤波器组电路的D类功率放大器的示图；

图4是抑制D类放大器中的过冲电压故障的方法的流程图；

图5是示出了示例性装置中的不同模块/单元/部件之间的数据流的概念数据流示图；

图6是示出了用于采用处理系统的装置的硬件实施方式的示例的示图。

具体实施方式

以下结合附图所阐述的具体实施方式是作为对各种配置的说明，并且并非旨在表示可以实践本文中所描述的概念的唯一配置。出于提供对各种概念的深入理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，对于本领域 的技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些实例中，以框图的形式示出了公知的结构和部件，以避免使这些概念难以理解。

现在将参考各种装置和方法来介绍电子电路的若干方面。这些装置和方法将在以下具体实施方式中进行描述，并且在附图中通过各种方框、模块、部件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“要素”)示出了这些装置和方法。可以利用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实现这些要素。这种要素被实施为硬件还是软件取决于施加在整个系统上的特定应用和设计限制。