[实用新型]电流反馈自激振荡音频数字功率放大器

说明书

本实用新型涉及数字功率放大器，尤其涉及一种电流反馈自激振荡音频数字功率放大器，包括：电压外环电路、电流内环电路、MOS驱动电路、LC电路和输出电压电流组合反馈电路，所述输出电压电流组合反馈电路输出高频电感电流和输出电压组合后高通反馈至电流内环电路；所述电压外环电路输入端接入输入电压VIN，输出端输出控制电压VM至电流内环电路的输入端；所述电流内环电路的输出端连接至MOS驱动电路的输入端；所述MOS驱动电路的输出端接LC电路的输入端，LC电路的输出端输出电压反馈至电压外环电路。本实用新型的电流反馈自激振荡音频数字功率放大器电路结构简单，具有高动态响应、低输出阻抗和高电源抑制比的优点。

技术领域

本实用新型涉及数字功率放大器，尤其涉及一种电流反馈自激振荡音频数字功率放大器。

背景技术

传统D类数字功放，当前市面大多数产品所用原理，一般使用LC前电压反馈，产生误差信号与三角波比较，得到PWM信号驱动开关管，然后LC滤波输出。这种电路并不直接控制输出电压，而且环路难以调得很快，音质差于模拟功放。

IR公司集成芯片原理，使用LC前电压反馈，自激产生PWM信号驱动开关管，性能基本与传统D类数字功放相同。

国外一款功放所用专利电路：发明者Bruno Putzeys，公司hypex，专利号101814899，采用输出电压反馈，利用LC振荡特性加上相位控制，使得在工作频率自激，同时实现极高速的控制特性，性能高于传统电路十倍以上，音质极高。

两款国外公司申请的专利CN101517891A和CN101395793A都是同时从LC前和LC后获取反馈信号，经过复杂的组合自激产生PWM信号，性能与专利号101814899公开的一款功放电路的性能相当。

专利文件CN1471758A公开的一款功放电路，输出电感电流反馈自激方式，稳定性和动态性能可以很高，但是输出阻抗比上述公开的功放电路的输出阻抗高了一个数量级，高频性能并不好，这使得对喇叭的控制力不足。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型公开一种电流反馈自激振荡音频数字功率放大器，其具体技术方向如下。

本实用新型的电流反馈自激振荡音频数字功率放大器，包括：电压外环电路、电流内环电路、MOS驱动电路、LC电路和输出电压电流组合反馈电路，所述输出电压电流组合反馈电路输出高频电感电流和输出电压组合后高通反馈至电流内环电路；所述电压外环电路输入端接入输入电压VIN，输出端输出控制电压VM至电流内环电路的输入端；所述电流内环电路的输出端连接至MOS驱动电路的输入端；所述MOS驱动电路的输出端接LC电路的输入端，LC电路的输出端输出电压反馈至电压外环电路。

进一步的，所述电压外环电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、运算放大器U1、电容C1和电容C2；电阻R3的一端接入输入电压VIN，另一端接入运算放大器U1的反相输入端；电阻R1的一端和电阻R2的一端连接后与电阻R3的另一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与电阻R2的另一端连接；电容C2的一端接电阻R3和电阻R2间节点，另一端与运算放大器U1的输出端连接；运算放大器U1的同相输入端接地。

进一步的，所述电流内环电路包括电阻R5、电阻R6和比较器U2；所述电阻R5的一端接所述电容C2与所述运算放大器U1输出端的间节点，另一端与电阻R6的一端相连接后接入比较器U2的同相输入端；电阻R6的另一端与比较器U2的输出端连接。

进一步的，所述MOS驱动电路的输入端接所述电阻R6另一端与比较器U2的输出端间节点，输出端通过功率开关电路与LC电路的输入端连接。