一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)字音頻領(lǐng)域，尤其涉及一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前音頻放大技術(shù)領(lǐng)域還是以模擬信號放大器或部分?jǐn)?shù)字化處理的音頻放大系統(tǒng)占主導(dǎo)地位，比如現(xiàn)有的D類放大技術(shù)通常采用半橋結(jié)構(gòu)，通過PWM調(diào)制技術(shù)使放大電路M0S管工作在兩種開關(guān)狀態(tài)，具體如TI/NXP等1C大公司提供的各種模擬信號輸入的D類放大器方案和數(shù)字信號輸入的D類放大器方案，其工作原理都是兩態(tài)的D類放大器技術(shù)。但該技術(shù)方案會弓I入高頻載波能量，存在電磁干擾問題，并且在低功率輸出狀態(tài)時，其效率比較低。
[0003]隨著數(shù)字信號處理技術(shù)理論基礎(chǔ)的不斷完善，數(shù)字音頻放大技術(shù)近年來也得到飛速發(fā)展，從最初D類放大器技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了不斷地技術(shù)改進(jìn)，通過數(shù)字信號處理技術(shù)可以實現(xiàn)多種控制方式，數(shù)字音頻放大器也進(jìn)一步展示了其技術(shù)優(yōu)勢。
[0004]故，針對目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)，采用全橋結(jié)構(gòu)，在兩態(tài)PWM調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)上增加一個阻尼狀態(tài)，控制放大電路工作在三種開關(guān)狀態(tài)，減小高頻載波能量和電磁干擾問題，提高低功率輸出狀態(tài)的效率。
[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0007]—種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)，包括信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊、M0S驅(qū)動模塊、全橋M0S模塊、控制模塊和電源模塊，其中，
[0008]所述電源模塊用于為該系統(tǒng)提供電源供電；
[0009]所述控制模塊與所述信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊相連接，用于控制所述信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊的正常工作；
[0010]所述信號處理模塊用于接收前級音頻信號并對該音頻信號進(jìn)行信號處理后發(fā)送給所述PWM調(diào)制模塊；
[0011]所述PWM調(diào)制模塊將所述信號處理模塊輸出的數(shù)字信號進(jìn)行PWM調(diào)制；
[0012]所述M0S驅(qū)動模塊在所述控制模塊的控制下，用于根據(jù)所述PWM調(diào)制模塊輸出的PWM調(diào)制信號控制所述全橋M0S模塊實現(xiàn)功率放大并使所述全橋M0S模塊能夠工作在正輸入狀態(tài)、負(fù)輸入狀態(tài)或阻尼狀態(tài)中的任一種。
[0013]優(yōu)選地，所述全橋M0S模塊包括第一 M0S半橋和第二 M0S半橋，所述M0S驅(qū)動模塊包括第一 M0S驅(qū)動器和第二 M0S驅(qū)動器，所述第一 M0S驅(qū)動器用于控制所述第一 M0S半橋的導(dǎo)通和斷開；所述第二 M0S驅(qū)動器用于控制所述第二 M0S半橋的導(dǎo)通和斷開。
[0014]優(yōu)選地，所述第一 M0S半橋包括第一 M0S管和第二 M0S管，所述第二 M0S半橋包括第三MOS管和第四MOS管。
[0015]優(yōu)選地，所述第一 M0S管和所述第三M0S管為P溝道M0S管，所述第二 M0S管和所述第四M0S管為N溝道M0S管。
[0016]優(yōu)選地，所述第一 M0S管的漏極和所述第三M0S管的漏極與電源模塊的正電壓輸出端相連接，所述第二 M0S管的漏極和所述第四M0S管的漏極與電源模塊的負(fù)電壓輸出端相連接，所述第一 M0S管的源極和所述第二 M0S管的源極相連接并共同與負(fù)載的一端相連接，所述第三M0S管的源極和所述第四M0S管的源極相連接并共同與所述負(fù)載的另一端相連接，所述第一 M0S驅(qū)動器與所述第一 M0S管的柵極和所述第二 M0S管的柵極相連接，所述第二 M0S驅(qū)動器與所述第三M0S管的柵極和所述第四M0S管的柵極相連接。
[0017]優(yōu)選地，所述第一 M0S驅(qū)動器控制所述第一 M0S管導(dǎo)通且所述第二 M0S管截止，所述第二 M0S驅(qū)動器控制所述第三M0S管截止且所述第四M0S管導(dǎo)通，所述全橋M0S模塊工作在正輸入狀態(tài)。
[0018]優(yōu)選地，所述第一 M0S驅(qū)動器控制所述第一 M0S管截止且所述第二 M0S管導(dǎo)通，所述第二 M0S驅(qū)動器控制所述第三M0S管導(dǎo)通且所述第四M0S管截止，所述全橋M0S模塊工作在負(fù)輸入狀態(tài)。
[0019]優(yōu)選地，所述第一 M0S驅(qū)動器控制所述第一 M0S管截止且所述第二 M0S管導(dǎo)通，所述第二 M0S驅(qū)動器控制所述第三M0S管截止且所述第四M0S管導(dǎo)通，所述全橋M0S模塊工作在阻尼狀態(tài)。
[0020]優(yōu)選地，還包括輸出濾波模塊，所述輸出濾波模塊用于實現(xiàn)輸出信號的濾波。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述PWM調(diào)制模塊包括載波發(fā)生電路，所述載波發(fā)生電路用于產(chǎn)生PWM載波信號。
[0022]相對于現(xiàn)有技術(shù)，采用本實用新型的技術(shù)方案，由于采用全橋結(jié)構(gòu)且負(fù)載連接在兩個半橋的中間(不直接接地)，因此能夠在兩態(tài)PWM調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)上增加了一個阻尼狀態(tài)，可以控制M0S開關(guān)管工作在三種開關(guān)狀態(tài)，從而減小高頻載波能量和電磁干擾問題，提高低功率輸出狀態(tài)的效率。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中M0S驅(qū)動模塊和全橋M0S模塊的電路原理圖。
[0026]圖4為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中全橋M0S模塊工作在正輸入狀態(tài)的原理示意圖。
[0027]圖5為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中全橋M0S模塊工作在負(fù)輸入狀態(tài)的原理示意圖。
[0028]圖6為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中全橋M0S模塊工作在阻尼狀態(tài)的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0029]以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
[0030]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，請參閱圖1，所示為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊、M0S驅(qū)動模塊、全橋M0S模塊、控制模塊和電源模塊，其中，電源模塊用于為該系統(tǒng)提供電源供電，能夠提供正電源或負(fù)電源，當(dāng)然也可以同時提供正負(fù)電源為系統(tǒng)供電。
[0031]控制模塊與信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊相連接，用于控制信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊的正常工作，控制模塊可以采用DSP數(shù)字信號處理芯片；
[0032]信號處理模塊用于接收前級音頻信號并對該音頻信號進(jìn)行信號處理后發(fā)送給PWM調(diào)制模塊；PWM調(diào)制模塊將信號處理模塊輸出的數(shù)字信號進(jìn)行PWM調(diào)制；該音頻信號可以為模擬信號或數(shù)字信號，通過信號處理模塊實現(xiàn)數(shù)字信號相關(guān)音效處理，如均衡、響度補償、混響等處理。
[0033]M0S驅(qū)動模塊在控制模塊的控制下，用于根據(jù)PWM調(diào)制模塊輸出的PWM調(diào)制信號控制全橋M0S模塊實現(xiàn)功率放大并使全橋M0S模塊能夠工作在正輸入狀態(tài)、負(fù)輸入狀態(tài)或阻尼狀態(tài)中的任一種，從而實現(xiàn)放大器的三態(tài)控制。
[0034]參見圖2，所示為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，還包括輸出濾波模塊，輸出濾波模塊用于實現(xiàn)輸出信號的濾波。進(jìn)一步的，輸出濾波模塊采用二階濾波器電路，用于濾降高頻載波，實現(xiàn)音頻信號的輸出。
[0035]參見圖3，所示為本實用新型實施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中M0S驅(qū)動模塊和全橋M0S模塊的電路原理圖，全橋M0S模塊包括第一 M0S半橋和第二 M0S半