[发明专利]用于数字音频D类功放的谐波失真校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种谐波失真校正方法，特别是涉及一种用于数字音频D类功放的谐波失真校正方法。

背景技术

由于让功率级的大功率晶体管工作在开关状态，数字音频D类功放相比A类、B类和AB类线性音频功放具有更为显著的电源效率，其电源效率理论上可达100%，通常在85%以上，从而备受关注。数字音频D类功放由数字插值滤波器、sigma-delta调制器、UPWM（Uniform sampled Pulse Width Modulation，均匀采样脉冲宽度调制）发生器、功率级和模拟低通滤波器构成。数字音频D类功放除了功率级和模拟低通滤波器，其它部分都由数字电路实现，从而便于与数字音频信号源接口匹配和系统移植。

由于UPWM是一种非线性的调制方法，数字音频信号在经过UPWM发生器时会产生较大的谐波失真，所以为了实现高保真度的数字音频D类功放，需对UWPM产生的谐波失真进行校正。

参照图1。单边后沿NPWM（Natural sampled Pulse Width Modulation，自然采样脉冲宽度调制）和UPWM的调制过程如图1所示。图1中，x(t)为输入信号，t∈R，(nT,x_n)和((n+1)T,x_n+1)为x(t)经过以采样频率f_c采样后的任意相邻两点，n∈Z，c(t)为载波。假定载波频率为f_c，输入信号为频率是f_x的正弦信号。由图1可知，在时间段[nT,(n+1)T]内，NPWM信号的脉冲宽度由x(t)与c(t)的交点(t_NS,x_NS)（自然采样点）决定，而UPWM信号的脉冲宽度由x_nx'_n与c(t)的交点(t_US,x_US)（均匀采样点）决定。由于NPWM信号不含输入信号的谐波成分，所以其信号保真度优于UPWM信号。但由附图1可知，由于数字音频D类功放的输入信号为数字信号，所以数字音频D类功放只能使用UPWM。因此，数字音频D类功放可运用谐波失真校正方法对其UPWM前的信号进行预处理，在每个载波周期内得到近似于自然采样点的伪自然采样点，使其输出的UPWM信号在时域上逼近NPWM信号，从而消除UPWM信号的输入信号谐波成分。