[发明专利]单端输入的D类音频功率放大器

权利要求书

1.一种单端输入的D类音频功率放大器，包括积分电路、Class D算法器和功率级电路，所述的积分电路包括运放、反馈电容和反馈电阻，输入信号Vin经输入电阻Rin输入至运放A第一输入端，所述的反馈电容Cf连接在运放的第一输入端和输出端之间，反馈电阻Rf连接在运放A的第一输入端和功率级电路的输出端之间，在运放的第二输入端输入电压源Vbias；其特征在于：

稳态下，积分电路的输出端电压保持平衡，其均值不变，积分电路的第一输入端电压等于第二输入端电压Vbias，流经反馈电容Cf的电流Icf为零；根据基尔霍夫电流定律，流经反馈电阻Rf的电流If、流经输入电阻Rin的电流Iin与流经反馈电容Cf的电流Icf之和为零，Vo＝D·Vcc，Vin_offset为输入电压Vin的直流分量，Vo为功率级电路的输出电压，Vcc为功率级电路的供电电压，D为功率级电路上开关管的占空比；所述的输入电压源Vbias为自适应电压源，满足以下条件：

Vbias=RfRin+RfVin_offset+RinRin+RfDVcc]]>

2.根据权利要求1所述的单端输入的D类音频功率放大器，其特征在于：所述的输入电压源Vbias由自适应电压产生电路实现，所述的自适应电压产生电路包括与输入电阻Rin等阻值的电阻Rin’和与反馈电阻Rf等阻值的电阻Rf’，电阻Rin’的一端接入输入信号Vin的直流分量Vin_offset，电阻Rf’的一端接入输入量D·Vcc，电阻Rin’的另一端与电阻Rf’的另一端连接，电阻Rin’与电阻Rf’的公共端接入运放A的第二输入端。

3.根据权利要求1所述的单端输入的D类音频功率放大器，其特征在于：所述的输入电压源Vbias由自适应电压产生电路实现，所述的Class D算法器包括脉宽调制电路，脉宽调制电路的第一输入端接收Class D算法器内部产生的调制信号，脉宽调制电路的第二输入端输入斜波信号，所述的自适应电压产生电路包括减法器和自适应控制器，所述的减法器在调制信号与参考电压信号之间作减法运算，自适应控制器根据调制信号与参考电压信号之间的差值进行自适应调节输出自适应电压源Vbias至运放A的第二输入端。

4.根据权利要求2所述的单端输入的D类音频功率放大器，其特征在于：在运放A的第二输入端还连接有电容Cp，电容Cp的另一端接地。

5.根据权利要求2或3所述的单端输入的D类音频功率放大器，其特征在于：所述的Class D算法器的输入端接积分电路的输出端，Class D算法器的输出信号通过驱动器驱动功率级电路。

6.根据权利要求2或3所述的单端输入的D类音频功率放大器，其特征在于：所述功率级电路的输出电压Vo经第一低通滤波器进行滤波，再经电容Co输出至扬声器。

7.根据权利要求2所述的单端输入的D类音频功率放大器，其特征在于：输入量D·Vcc经第二低通滤波器滤波后再与电阻Rf’的一端连接。

8.一种单端输入的D类音频功率放大器，包括积分电路、Class D算法器和功率级电路，所述的积分电路包括运放、反馈电容和反馈电阻，输入信号Vin经输入电阻Rin输入至运放A第一输入端，所述的反馈电容Cf的两端连接在运放的第一输入端和输出端之间，反馈电阻Rf的两端连接在运放A的第一输入端和功率级电路的输出端之间，在运放的第二输入端输入电压源Vbias；其特征在于:

稳态下，积分电路的输出端电压保持平衡，其均值不变，积分电路的第一输入端电压等于第二输入端电压Vbias，流经反馈电容Cf的电流Icf为零；根据基尔霍夫电流定律，流经反馈电阻Rf的电流If、流经输入电阻Rin的电流Iin与流经反馈电容Cf的电流Icf之和为零，Vo＝D·Vcc，Vin_offset为输入电压Vin的直流分量，Vo为功率级电路的输出电压，Vcc为功率级电路的供电电压，D为功率级电路上开关管的占空比；所述的输入电压源Vbias为固定值，在运放A的第一输入端输入自适应电流源Ip，所述的自适应电流源Ip满足以下条件：

Ip=Vbias(1Rf+1Rin)-DVccRf+Vin_offsetRin.]]>