[发明专利]电子转换器、相关的音频系统、集成电路以及操作电子转换器的方法

说明书

本发明的各实施例涉及电子转换器、相关的音频系统、集成电路以及操作电子转换器的方法。转换器包括耦合在第一输入端子和电感器的第一端子之间的第一开关，以及耦合在电感器的第二端子和第二输入端子之间的第二开关。第三开关耦合在电感器的第二端子和第一输出端子之间，以及第四开关耦合在电感器的第一端子和第二输出端子之间。电容器耦合在第一输出端子和第二输出端子之间。控制电路监测在第一输出端子和第二输出端子之间的经调节的电压。在充电阶段期间，闭合第一开关和第二开关以对电感器充电。在放电阶段期间，闭合第三开关和第四开关以对电容器充电并提高经调节的电压。控制电路调节充电阶段和/或放电阶段的持续时间以调节经调节的电压。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年02月07日提交的意大利专利申请号102018000002464的优先权，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及电子系统和方法，并且在特定实施例中，涉及电子转换器、相关的音频系统、集成电路和操作电子转换器的方法。

背景技术

图1示出了典型的音频系统。在所考虑的示例中，系统包括音频信号生成器10(诸如无线电、CD或MP3播放器)，其生成要向至少一个扬声器SPK发送的模拟音频信号AS。

在所考虑的示例中，音频放大器20在音频信号生成器10和扬声器SPK之间连接，音频放大器20被配置成通过放大由音频信号生成器10提供的模拟音频信号AS来生成经放大的音频信号AAS。

例如，图2示出了所谓的D类音频放大器20的可能的实施方式。具体地，在所考虑的示例中，音频放大器20包括生成周期性三角波形信号TS(通常具有在250kHz和2.5MHz之间的频率)的波形生成器202。三角波形信号TS与音频信号AS一起被发送到比较器204，比较器204将音频信号AS与三角波形信号TS进行比较，从而生成方波信号DS，其占空比根据音频信号AS的振幅而变化。然后，方波信号DS由放大器级206放大，从而生成经放大的方波信号ADS。

例如，图3示出了包括半桥的放大器级206的一个示例，半桥包括在两个端子210和212之间串联连接的两个电子开关SW1和SW2(诸如(n沟道)场效应晶体管(FET))，两个端子210和212适于接收DC电源电压V_bat，诸如由电池提供的电压。通常，(负极)端子212表示接地GND。在所考虑的示例中，根据数字信号DS来驱动开关SW1和SW2的控制端子(例如，相应的晶体管的栅极端子)。例如，在所考虑的示例中示出了两个驱动器电路2062和2064以及控制电路2060，两个驱动器电路2062和2064用于电子开关SW1和SW2，控制电路2060被配置成根据数字信号DS来生成用于驱动器电路2062和2064的控制信号。基本上，放大器206被配置成将数字信号DS的振幅转换为在端子210和212处接收的电压的值，其通常大于数字信号DS的电压。例如，信号DS的电平可以是3VDC，并且电压V_bat可以是12VDC。因此，在两个开关SW1和SW2之间的中间点处的方波信号ADS对应于信号DS的经放大的版本。

最后，经放大的方波信号ADS被发送到低通或带通滤波器208，其从经放大的信号方波信号ADS中至少去除高频频谱，从而生成与原始音频信号AS成比例的经放大的音频信号AAS。

例如，图4示出了LC滤波器208的一个示例。通常，滤波器级208包括两个输入端子，以用于接收由放大器级206提供的信号ADS，例如，输入端子连接到在图3中所示的半桥和接地GND的中间点。另外，滤波器级208包括用于连接到扬声器SPK的两个输出端子。具体地，在所考虑的示例中，第一输入端子经由电感器L连接到第一输出端子，并且第二输入端子和第二输出端子被短路到接地GND。最后，电容C与输出并联连接，即在输出端子之间。大体相似(有源或无源)低通或带通滤波器208被设置在大多数音频放大器电路中以及/或者还可以在扬声器SPK内集成。