[发明专利]一种放大器

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路装置，更具体但是并非排它地涉及多电源高效率放大器。 

背景技术

放大器在模数转换电路和功率集成电路扮演了重要角色，其重要功能之一就是作为音频放大器对音频信号进行放大。而语音或音乐信号的峰值功率和平均功率之比(Peak Average Ratio, PAR)较大，峰值电压远大于平均电压，且其幅度通常服从高斯分布，即大部分时间内音频信号的瞬态电压幅度都远远低于其峰值电压幅度。为了避免发生削波失真，放大器的电源电压必须足够大以能够处理绝大多数音频信号。在此电源电压下，当放大器处理幅度较低的音频信号时，能量就会损耗在输出晶体管上，不仅降低放大器的效率，也带来散热的问题。例如，对于如图1所示的放大器100，当电源电压VCC为5V，输出信号VO为1V时，输出晶体管Q1上的电压降会达到4V，即80%的电源电压会被晶体管P1损耗，而非用于在扬声器SPK上产生有用功率。考虑到放大器其他组件的损耗，此时，放大器瞬态效率小于20%。实验证明，当输入信号的PAR为15dB时，其平均效率不到20%。如何提高放大器的效率，是本领域技术人员面临的难题。 

发明内容

考虑到现有技术中的一个或多个问题，提供了一种放大器，包括，第一电流源，具有第一端和第二端，其第二端耦接至第一电源端；第一晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第一电流源的第一端，其控制端配置为所述放大器的第一输入端；第二晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第一电流源的第一端，其控制端配置为所述放大器的第二输入端；第三晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第一晶体管的第一端，其第二端耦接至第二电源端，其控制端耦接至其第一端；第四晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接至所述第三晶体管的控制端；第五晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接至所述第四晶体管的第一端；第六晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第五晶体管的第一端，其第二端耦接至第三电源端，其控制端耦接至其第一端；第七晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接所述第六晶体管的控制端；第八晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第七晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接至所述第三晶体管的控制端；第九晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接所述第六晶体管的控制端；第十晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第九晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接至所述第三晶体管的控制端；第十一晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接所述第六晶体管的控制端；第十二晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接至所述第三晶体管的控制端；第十三晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十二晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接其第一端；第十四晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十一晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接其第一端；第十五晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接所述第十三晶体管的控制端；第十六晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十五晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接所述第十四晶体管的控制端；第十七晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接所述第十三晶体管的控制端；第十八晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十七晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二电源端，其控制端耦接所述第十四晶体管的控制端；第十九晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十七晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接其第一端；第二十晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十六晶体管的第一端，其第二端耦接至第四电源端，其控制端耦接其第一端；第二十一晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接至所述第七晶体管的第一端；第二十二晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第七晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二十一晶体管的第一端，其控制端耦接至所述第十九晶体管的控制端；第二十三晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述第四电源端，其控制端耦接至所述第十晶体管的第一端；第二十四晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第十晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第二十三晶体管的第一端，其控制端耦接至所述第二十晶体管的控制端；第二十五晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端配置为所述放大器的输出端，其第二端耦接至所述第三电源端，其控制端耦接所述第二十一晶体管的控制端；以及第二十六晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述第二十五晶体管的第一端，其第二端耦接至所述第四电源端，其控制端耦接所述第二十三晶体管的控制端。