[发明专利]输入级钳位电路及其钳位方法、功率放大器

说明书

本发明公开一种输入级钳位电路及其钳位方法、一种功率放大器以及一种音频功率放大系统，只需一路输入级钳位电路就可以对差分信号进行钳位，能够限制功率放大器输出电压，从而保护扬声器不会因功率放大器输出电压过大而损坏，且一路输入级钳位电路的结构设计降低了对电路的匹配性的要求。输入级钳位电路包括差分比较器，差分比较器包括四个输入端；所述差分比较器的四个输入端分别接入功率放大器输入级的差分信号VINP和VINN以及两个不同的参考电压；若差分信号VINP减去VINN的差值绝对值大于所述两个参考电压的差值，导通所述开关电路；利用导通的所述开关电路对差分信号VINP和VINN进行钳位。

技术领域

本发明涉及功率放大器技术领域，具体涉及一种应用于功率放大器的输入级钳位电路及其钳位方法，一种功率放大器以及一种音频功率放大系统。

背景技术

功率放大器通常会在输入级引入输入级钳位电路来检测输入信号大小，并对输入信号进行钳位，从而限制输出电压保持在一定的范围内，避免功率放大器输出端的负载例如扬声器因输入信号过大而损坏。

目前会采用一种单端输入、单端输出的输入级钳位电路来实现钳位功能。发明人研究发现，对于接入差分信号的功率放大器，例如D类功率放大器，需要用到两路该种输入级钳位电路，为了确保两路钳位输出信号保持一致性变化，对这两路输入级钳位电路的匹配性要求就比较高。

发明内容

基于此，本发明提供一种输入级钳位电路及其钳位方法、一种功率放大器以及一种音频功率放大系统，降低了对电路的匹配性的要求。

第一方面，提供一种输入级钳位电路的钳位方法，所述输入级钳位电路包括差分比较器和开关电路，所述差分比较器包括四个输入端，所述开关电路包括第一端和第二端；所述钳位方法包括：

利用所述差分比较器的四个输入端分别接入功率放大器输入级的差分信号VINP和VINN以及两个不同的参考电压，并将所述两个参考电压的差值作为检测阈值，利用所述开关电路的第一端和第二端也接入差分信号VINP和VINN；

若差分信号VINP和VINN的差值绝对值大于所述两个参考电压的差值，控制所述差分比较器输出导通控制信号以导通所述开关电路，从而接通开关电路的第一端和第二端；

利用导通的所述开关电路对差分信号VINP和VINN进行钳位。

在其中一个实施例中，若差分信号VINP和VINN的差值绝对值大于所述两个参考电压的差值，控制所述差分比较器输出高电平信号作为所述导通控制信号。

在其中一个实施例中，所述差分比较器还包括两个输出端，均连接所述开关电路的控制端；若差分信号VINP和VINN的差值绝对值大于所述两个参考电压的差值，控制所述差分比较器的两个输出端均输出高电平电压。

在其中一个实施例中，所述两个参考电压相对于输入级共模电压对称。

第二方面，提出一种输入级钳位电路，包括分压参考电路、差分比较器以及开关电路，所述差分比较器包括四个输入端，所述开关电路包括第一端、第二端和控制端，所述分压参考电路与所述差分比较器的其中两个输入端连接，所述差分比较器的输出端与所述开关电路的控制端连接；

所述分压参考电路用于输出两个不同的参考电压；

所述差分比较器的四个输入端分别用于对应接入所述两个参考电压、功率放大器输入级的差分信号VINP和VINN，所述差分比较器用于在差分信号VINP和VINN的差值绝对值大于所述两个参考电压的差值时输出导通控制信号；

所述开关电路的第一端、第二端分别用于接入差分信号VINP、VINN，所述开关电路用于响应于所述差分比较器输出的导通控制信号导通，从而接通所述开关电路的第一端和第二端，以对差分信号VINP和VINN进行钳位。