專利名稱：一種消除啟動噪聲的音頻放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種消除啟動噪聲的音頻放大器。
背景技術(shù)：
D類放大器由于輸出級開關(guān)管工作在開關(guān)模式，減小了功率消耗，因此與線性放大器，諸如A/B類放大器比較，D類音頻放大器的效率更高。但現(xiàn)有許多D類音頻放大器在啟動時，具有開機“砰”噪聲的問題，該噪聲通常是由于音頻器件在啟動時對隔直電容的充電造成的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種消除啟動噪聲的音頻放大器，解決了現(xiàn)有音頻放大器啟動時存在的“砰”噪聲問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
一種消除啟動噪聲的音頻放大器，包括輸入端口，接收音頻輸入信號；使能端口，接收使能信號；輸出端口，提供音頻放大信號；鋸齒波信號產(chǎn)生器，提供周期性的鋸齒波信號；第一比較器，具有正相輸入端、反相輸入端和輸出端，其正相輸入端稱接至鋸齒波產(chǎn)生器接收鋸齒波信號；輸入隔直電容、使能開關(guān)，兩者串聯(lián)耦接在輸入端口和第一比較器的反相輸入端之間，以將音頻輸入信號傳送至第一比較器的反相輸入端，其中所述使能開關(guān)具有連接至使能端口接收使能信號的控制端子，所述第一比較器根據(jù)鋸齒波信號和音頻輸入信號輸出音頻比較信號；驅(qū)動器，耦接至第一比較器的輸出端接收音頻比較信號，并根據(jù)音頻比較信號輸出兩路驅(qū)動信號；功率級，具有供電端、第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其供電端耦接至供電電源，其第一輸入端和第二輸入端耦接至驅(qū)動器接收兩路驅(qū)動信號，所述功率級根據(jù)驅(qū)動器提供的兩路驅(qū)動信號在其輸出端產(chǎn)生開關(guān)信號；濾波器，耦接在功率級的輸出端和輸出端口之間，接收開關(guān)信號，并基于開關(guān)信號產(chǎn)生所述音頻放大信號；揚聲器，耦接在輸出端口和參考地之間，接收音頻放大信號；計時器，耦接至使能端口接收使能信號，并基于使能信號，產(chǎn)生設(shè)定時長的計時信號；短接開關(guān)，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子和第二端子跨接在揚聲器的兩端，其控制端子耦接至計時器接收計時信號，所述短接開關(guān)在所述計時信號的設(shè)定時長內(nèi)被導(dǎo)通；反饋電阻，耦接在功率級的輸出端和第一比較器的反相輸入端之間?？蛇x地，所述功率級包括串聯(lián)耦接在供電電源和參考地之間的第一功率開關(guān)和
第二功率開關(guān)?？蛇x地，所述濾波器包括電感器和輸出隔直電容，串聯(lián)耦接在功率級的輸出端和輸出端口之間；濾波電容，耦接在輸出端口和參考地之間。

可選地，所述計時器包括計時比較器，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其同相輸入端接收參考信號；充電電容、復(fù)位開關(guān)、箝位器，三者并聯(lián)耦接在計時比較器的反相輸入端和參考地之間；充電電流源和充電開關(guān)，兩者串聯(lián)耦接在供電電源和計時比較器的反相輸入端之間；其中所述充電開關(guān)在使能信號為邏輯高電平時被導(dǎo)通，在使能信號為邏輯低電平時被斷開；復(fù)位開關(guān)在使能信號為邏輯低電平時被斷開，在使能信號為邏輯高電平時被斷開；計時比較器在其輸出端提供所述計時信號。可選地，所述箝位器包括齊納二極管?？蛇x地，所述計時器包括計時比較器，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其同相輸入端接收參考信號；充電電容、復(fù)位開關(guān)，兩者并聯(lián)耦接在計時比較器的反相輸入端和參考地之間；充電電壓源、充電電阻和充電開關(guān)，三者串聯(lián)耦接在計時比較器的反相輸入端和參考地之間；其中所述充電電壓源提供的電壓信號的電壓水平低于參考信號的電壓水平；所述充電開關(guān)在使能信號為邏輯高電平時被導(dǎo)通，在使能信號為邏輯低電平時被斷開；復(fù)位開關(guān)在使能信號為邏輯低電平時被斷開，在使能信號為邏輯高電平時被斷開；計時比較器在其輸出端提供所述計時信號。本發(fā)明的有益效果是消除了音頻放大器的啟動噪聲。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種消除啟動噪聲的音頻放大器100的電路結(jié)構(gòu)示意 圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的計時器111的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的計時器111的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種消除啟動噪聲的音頻放大器100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述消除啟動噪聲的音頻放大器100包括輸入端口 101，接收音頻輸入信號Vin ;使能端口 102，接收使能信號EN ;輸出端口 114，提供音頻放大信號Vamp ;鋸齒波信號產(chǎn)生器103，提供周期性的鋸齒波信號Vsaw ;第一比較器104，具有正相輸入端、反相輸入端和輸出端，其正相輸入端耦接至鋸齒波產(chǎn)生器103接收鋸齒波信號Vsaw ;輸入隔直電容105、使能開關(guān)106，兩者串聯(lián)耦接在輸入端口 101和第一比較器104的反相輸入端之間，以將音頻輸入信號Vin傳送至第一比較器104的反相輸入端，其中所述使能開關(guān)106具有連接至使能端口 102接收使能信號EN的控制端子，所述第一比較器104根據(jù)鋸齒波信號Vsaw和音頻輸入信號Vin輸出音頻比較信號；驅(qū)動器107，耦接至第一比較器104的輸出端接收音頻比較信號，并根據(jù)音頻比較信號輸出兩路驅(qū)動信號；功率級108，具有供電端、第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其供電端稱接至供電電源Vdd,其第一輸入端和第二輸入端耦接至驅(qū)動器107接收兩路驅(qū)動信號，所述功率級108根據(jù)驅(qū)動器107提供的兩路驅(qū)動信號在其輸出端產(chǎn)生開關(guān)信號SW ;濾波器109，耦接在功率級108的輸出端和輸出端口 114之間，接收開關(guān)信號SW，并基于開關(guān)信號SW產(chǎn)生所述音頻放大信號Vamp ;揚聲器110，耦接在輸出端口 114和參考地之間，接收音頻放大信號Vamp ;計時器111，耦接至使能端口 102接收使能信號EN，并基于使能信號EN，產(chǎn)生設(shè)定時長的計時信號St ;短接開關(guān)112，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子和第二端子跨接在揚聲器110的兩端，其控制端子耦接至計時器111接收計時信號St，所述短接開關(guān)112在所述計時信號St的設(shè)定時長內(nèi)被導(dǎo)通；反饋電阻113，耦接在功率級108的輸出端和第一比較器104的反相輸入端之間。優(yōu)選地，所述功率級108包括串聯(lián)耦接在供電電源Vdd和參考地之間的第一功率開關(guān)81和第二功率開關(guān)82。優(yōu)選地，所述濾波器109包括電感器91和輸出隔直電容92，串聯(lián)耦接在功率級108的輸出端和輸出端口 114之間；濾波電容93，耦接在輸出端口 114和參考地之間。在所述消除啟動噪聲的音頻放大器100運行時，當(dāng)使能端口 102的使能信號EN為邏輯高電平時，一方面，計時器111輸出設(shè)定時長的計時信號St，從而將短接開關(guān)112導(dǎo)通。相應(yīng)地，揚聲器Iio被短接。另一方面,使能開關(guān)106也被導(dǎo)通,從而將音頻輸入信號Vin輸送至第一比較器104的反相輸 入端。在計時器111輸出計時信號St的設(shè)定時長內(nèi)，系統(tǒng)對輸入隔直電容105和輸出隔直電容92進行充電。當(dāng)設(shè)定時長過去之后，輸入隔直電容105和輸出隔直電容92被充電至工作電壓，此時短接開關(guān)112釋放揚聲器110，從而使系統(tǒng)開始正常工作。圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的計時器111的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述計時器111包括計時比較器11，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其同相輸入端接收參考信號Vr ;充電電容12、復(fù)位開關(guān)13、箝位器14，三者并聯(lián)耦接在計時比較器11的反相輸入端和參考地之間；充電電流源15和充電開關(guān)16，兩者串聯(lián)耦接在供電電源Vdd和計時比較器11的反相輸入端之間；其中所述充電開關(guān)16在使能信號EN為邏輯高電平時被導(dǎo)通，在使能信號EN為邏輯低電平時被斷開；復(fù)位開關(guān)13在使能信號EN為邏輯低電平時被斷開，在使能信號EN為邏輯高電平時被斷開；計時比較器11在其輸出端提供所述計時信號Sto優(yōu)選地，所述箝位器14包括齊納二極管。圖2所示計時器111在系統(tǒng)運行時，若使能信號EN為邏輯低電平，則充電開關(guān)16被斷開，復(fù)位開關(guān)13被導(dǎo)通，充電電容12兩端電壓(Vc)為零；當(dāng)使能信號EN為邏輯高電平時，充電開關(guān)16被導(dǎo)通，復(fù)位開關(guān)13被斷開，則充電電流源15開始給充電電容12充電。相應(yīng)地，充電電容12兩端電壓(Vc)從零開始增大。當(dāng)其小于參考信號Vr時，計時信號St為高電平。但當(dāng)充電電容12兩端電壓(Vc)增大至參考信號Vr時，計時比較器11輸出的計時信號St翻轉(zhuǎn)為低電平，則設(shè)定時長結(jié)束。在這設(shè)定時長時間段內(nèi)，所述短接開關(guān)112被導(dǎo)通，從而將揚聲器靜音；但在設(shè)定時長結(jié)束后，短接開關(guān)112被斷開，從而釋放揚聲器110，使其正常輸出音頻放大信號。圖3為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的計時器111的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述計時器111包括計時比較器21，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其同相輸入端接收參考信號Vr ;充電電容22、復(fù)位開關(guān)23，兩者并聯(lián)耦接在計時比較器21的反相輸入端和參考地之間；充電電壓源26、充電電阻25和充電開關(guān)24，三者串聯(lián)耦接在計時比較器21的反相輸入端和參考地之間；其中所述充電電壓源26提供的電壓信號的電壓水平低于參考信號Vr的電壓水平；所述充電開關(guān)24在使能信號EN為邏輯高電平時被導(dǎo)通，在使能信號EN為邏輯低電平時被斷開；復(fù)位開關(guān)23在使能信號EN為邏輯低電平時被斷開，在使能信號EN為邏輯高電平時被斷開；計時比較器21在其輸出端提供所述計時信號St。圖3所示計時器111在系統(tǒng)運行時，若使能信號EN為邏輯低電平，則充電開關(guān)24被斷開，復(fù)位開關(guān)23被導(dǎo)通，充電電容22兩端電壓(Vc)為零；當(dāng)使能信號EN為邏輯高電平時，充電開關(guān)24被導(dǎo)通，復(fù)位開關(guān)23被斷開，則充電電壓源26開始給充電電容22充電。相應(yīng)地，充電電容22兩端電壓(Vc)從零開始增大。當(dāng)其小于參考信號Vr時，計時信號St為高電平。但當(dāng)充電電容22兩端電壓(Vc)增大至參考信號Vr時，計時比較器21輸出的計時信號St翻轉(zhuǎn)為低電平，則設(shè)定時長結(jié)束。在這設(shè)定時長時間段內(nèi)，所述短接開關(guān)112被導(dǎo)通，從而將揚聲器靜音；但在設(shè)定時長結(jié)束后，短接開關(guān)112被斷開，從而釋放揚聲器110，使其正常輸出音頻放大信號?？梢?，本發(fā)明的音頻放大器在啟動階段給各隔直電容(如輸入隔直電容和輸出隔直電容)充電時，由于短接開關(guān)112的存在，揚聲器110被短接靜音，從而其“砰”噪音被消除。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的 任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種消除啟動噪聲的音頻放大器，其特征在于，包括 輸入端口，接收音頻輸入信號； 使能端口，接收使能信號； 輸出端口，提供音頻放大信號； 鋸齒波信號產(chǎn)生器，提供周期性的鋸齒波信號； 第一比較器，具有正相輸入端、反相輸入端和輸出端，其正相輸入端耦接至鋸齒波產(chǎn)生器接收鋸齒波信號； 輸入隔直電容、使能開關(guān)，兩者串聯(lián)耦接在輸入端口和第一比較器的反相輸入端之間，以將音頻輸入信號傳送至第一比較器的反相輸入端，其中所述使能開關(guān)具有連接至使能端口接收使能信號的控制端子，所述第一比較器根據(jù)鋸齒波信號和音頻輸入信號輸出音頻比較信號； 驅(qū)動器，耦接至第一比較器的輸出端接收音頻比較信號，并根據(jù)音頻比較信號輸出兩路驅(qū)動信號； 功率級，具有供電端、第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其供電端耦接至供電電源，其第一輸入端和第二輸入端耦接至驅(qū)動器接收兩路驅(qū)動信號，所述功率級根據(jù)驅(qū)動器提供的兩路驅(qū)動信號在其輸出端產(chǎn)生開關(guān)信號； 濾波器，耦接在功率級的輸出端和輸出端口之間，接收開關(guān)信號，并基于開關(guān)信號產(chǎn)生所述音頻放大信號； 揚聲器，耦接在輸出端口和參考地之間，接收音頻放大信號； 計時器，耦接至使能端口接收使能信號，并基于使能信號，產(chǎn)生設(shè)定時長的計時信號；短接開關(guān)，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子和第二端子跨接在揚聲器的兩端，其控制端子耦接至計時器接收計時信號，所述短接開關(guān)在所述計時信號的設(shè)定時長內(nèi)被導(dǎo)通； 反饋電阻，耦接在功率級的輸出端和第一比較器的反相輸入端之間。
2.如權(quán)利要求1所述的消除啟動噪聲的音頻放大器，其特征在于，所述功率級包括串聯(lián)耦接在供電電源和參考地之間的第一功率開關(guān)和第二功率開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的消除啟動噪聲的音頻放大器，其特征在于，所述濾波器包括 電感器和輸出隔直電容，串聯(lián)耦接在功率級的輸出端和輸出端口之間； 濾波電容，耦接在輸出端口和參考地之間。
4.如權(quán)利要求1所述的消除啟動噪聲的音頻放大器，其特征在于，所述計時器包括 計時比較器，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其同相輸入端接收參考信號； 充電電容、復(fù)位開關(guān)、箝位器，三者并聯(lián)耦接在計時比較器的反相輸入端和參考地之間； 充電電流源和充電開關(guān)，兩者串聯(lián)耦接在供電電源和計時比較器的反相輸入端之間；其中 所述充電開關(guān)在使能信號為邏輯高電平時被導(dǎo)通，在使能信號為邏輯低電平時被斷開； 所述復(fù)位開關(guān)在使能信號為邏輯低電平時被斷開，在使能信號為邏輯高電平時被斷開；所述計時比較器在其輸出端提供所述計時信號。
5.如權(quán)利要求4所述的消除啟動噪聲的音頻放大器，其特征在于，所述箝位器包括齊納二極管。
6.如權(quán)利要求1所述的消除啟動噪聲的音頻放大器，其特征在于，所述計時器包括 計時比較器，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其同相輸入端接收參考信號； 充電電容、復(fù)位開關(guān)，兩者并聯(lián)耦接在計時比較器的反相輸入端和參考地之間； 充電電壓源、充電電阻和充電開關(guān)，三者串聯(lián)耦接在計時比較器的反相輸入端和參考地之間；其中 所述充電電壓源提供的電壓信號的電壓水平低于參考信號的電壓水平； 所述充電開關(guān)在使能信號為邏輯高電平時被導(dǎo)通，在使能信號為邏輯低電平時被斷開； 所述復(fù)位開關(guān)在使能信號為邏輯低電平時被斷開，在使能信號為邏輯高電平時被斷開； 所述計時比較器在其輸出端提供所述計時信號。
全文摘要
本發(fā)明提出一種消除啟動噪聲的音頻放大器，解決了現(xiàn)有音頻放大器存在啟動噪聲的問題。一種消除啟動噪聲的音頻放大器，包括輸入端口、使能端口、輸出端口、鋸齒波信號產(chǎn)生器、第一比較器、輸入隔直電容、使能開關(guān)、驅(qū)動器、功率級、濾波器、揚聲器、計時器、短接開關(guān)以及反饋電阻。本發(fā)明能夠消除音頻放大器的啟動噪聲。
文檔編號H04R3/00GK103067824SQ20121056888
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者曲志乾, 魏薇 申請人:青島盛嘉信息科技有限公司