用于d类音频功放芯片的自动增益控制电路的制作方法_3

文档序号:9923340阅读:来源:国知局
益状态时,选择第二增加增益延时设置单元223的时间参数输入延时计数器单 元24;当工作状态为第二减少增益状态时,选择第二减少增益延时设置单元224的时间参数 输入延时计数器单元24。
[0046] 延时计数器单元24接收到来自检测单元21的工作状态并进行计数,它的计数是用 于计数时间的,即其计数值表示距上一次增益调整的时间,例如ls、2s、3s…。当延时计数器 单元24计数的时间达到增益调整时间设置单元23输入的时间参数时,即发送信号(即增益 调整信号)给增益加减计数器单元25,并在增益调整后清除增益调整信号并清零计数,重新 开始新一轮计数。如果在延时计数器单元24计数的时间达到增益调整时间设置单元23输入 的时间参数之前,检测单元21输入的工作状态发生改变,增益调整时间设置单元23根据新 接收的工作状态,调用新的时间参数,并且在原有计数的基础上继续计数,直到达到新的时 间参数。
[0047] 增益加减计数器单元25接收到延时计数单元24发出的增益调整信号后,根据其接 收到的来自检测单元21的工作状态,进行递增计数或递减计数。增益加减计数器单元25的 计数是用于计数增益的,即其输出的计数值表示增益的多少,例如1化、2化、3化…。具体地, 当工作状态为第一增加增益状态和第二增加增益状态时,增益加减计数器单元25进行递增 计数,递增量为1;当工作状态为第一减少增益状态和第二减少增益状态时,增益加减计数 器单元25进行递减计数,递减量为1。运样,增益加减计数器单元25接受延时计数器单元24 输出的增益调整信号,如此地将计数时间的计数转换为计数增益的计数,实现增益在不同 工作状态不同增益调节速率的调节。在本实施例中,增益加减计数器单元25计数的范围在-16-24化之间。
[004引另外,最大增益设置单元26与增益加减计数器单元25相连,其用于预设最大增益, 并将该预设的最大增益发送给增益加减计数器单元25,运样增益加减计数器单元25的计数 不能大于该最大增益。
[0049]增益加减计数器单元25输出用于计数增益的计数,并该计数通过输出寄存器27作 为增益选择信号发送给可变增益放大器VGA, W控制其增益。
[(K)加 ]图4显示了自动增益控制器AGC的工作状态,图中inc表示第一增加增益状态,dec 表示第一减少增益状态,tine表示第二增加增益状态,tdec表示第二减少增益状态。W下W 自动增益控制器AGC初始工作状态为第一增加增益状态inc为例,描述其中部分的状态的变 化:
[0051 ]当检测单元21确定下一个工作状态为0/0时,自动增益控制器AGC保持在第一增加 增益状态inc;
[0052] 当检测单元21确定下一个工作状态为X/1时,其中X表示过溫信号OT可W是1(接收 到过溫信号OT),也可W是0(未接收到过溫信号OT),自动增益控制器AGC跳转到第一减少增 益状态dec;
[0053] 当检测单元21确定下一个工作状态为0/0时,自动增益控制器AGC跳转到第一增加 增益状态inc;
[0054] 当检测单元21确定下一个工作状态为1/0时,自动增益控制器AGC跳转到第二减少 增益状态tdec;
[0055] 当检测单元21确定下一个工作状态为0/0时,自动增益控制器AGC跳转到第二增加 增益状态tine;
[0056] 当检测单元21确定下一个工作状态为X/1时,自动增益控制器AGC跳转到第一减少 增益状态dec;
[0057] 等等。
[0化引可见,忍片正常工作时,自动增益控制器AGC在dec和inc两个状态间跳转,采用正 常增益调整延时设置(dec time和inc time);忍片过溫时,自动增益控制器AGC采用过溫增 益调整延时设置,经tdec和tine状态,使电路退出过溫,增益恢复正常。
[0059] 如图1所示,在本实施例中,口限比较电压发生模块10包括口限比较电压发生器、 AD转换单元和DA转换单元。其中,AD转换单元与为忍片供电的电池相连,将该电池的电压从 模拟信号转换为数字信号,然后输入到口限比较电压发生器;DA转换单元则将口限比较电 压发生器输出的口限比较电压从数字信号转换成模拟信号,然后输出至比较器CMP的第一 输入端。
[0060] 如前所述,口限比较电压发生模块10根据电池的电压输出随着电池的电压的变化 而变化的口限比较电压,具体地为:在电池的电压不小于一个预设的转折点电压时,口限比 较电压发生器输出的口限比较电压等于一个预设的最大口限比较电压;当电池的电压小于 该转折点电压时,口限比较电压发生器输出的口限比较电压小于该预设的最大口限比较电 压,并且电池的电压越小,输出的口限比较电压越小。较佳地,当电池的电压小于该转折点 电压时,电池的电压与该转折点电压之差越大,输出的口限比较电压与该最大口限比较电 压之差越大。更优选地,电池的电压与转折点电压之差和口限比较电压与最大口限比较电 压之差成正比,两者之间的比例系数为K,即
[0061] 'max_li打山;郑 (VBAT >mfleGtion point) limiter = < 一 max- limdter-K X (VBAT-inflection point) (VBAT < inflection point)
[0062] 上式中,limiter表示口限比较电压,max_limiter表示预设的最大口限比较电压, Vbat表示电池的电压,inflection point表示预设的转折点电压。运样,口限比较电压与电 池的电压VBAT的函数关系如图6所示。
[0063] 上述的根据电池的电压输出口限比较电压的工作是由口限比较电压发生模块10 中的口限比较电压发生器完成的,该口限比较电压发生器的结构如图5所示,其包括算术逻 辑单元110、用于设置上述的转折点电压的转折点设置单元111、用于设置上述的比例系数K 的斜率K设置单元112、用于设置上述的最大口限比较电压的最大口限比较电压设置单元 113和第二输出寄存器114。其中,转折点设置单元111、斜率K设置单元112和最大口限比较 电压设置单元113将预设的转折点电压、比例系数K和最大口限比较电压发送给算术逻辑单 元114,算数逻辑单元114还接收来自AD转换单元的电池的电压,该电池的电压已经被转换 为一个8位的数字信号了。然后,算术逻辑单元110根据上述的口限比较电压与电池的电压 VBAT的函数关系,计算口限比较电压,并将口限比较电压通过第二输出寄存器114输出到DA 转换单元。
[0064] 图7是采用本发明的用于D类音频功放忍片的自动增益控制电路后,音频放大的示 意图,其中显示了随着忍片的工作时间,供电电压(即电池的电压)和供电电流的变化,W及 相应的音频输出波形的变化。从图中可见,刚开始使用,电池电量多,电池供电电压高,n限 比较电压保持为最大口限比较电压,电路W最大功率进行音频放大。随着电量消耗,电池电 压逐渐降低,当电池电压低于转折点电压后,口限比较电压随之减小,降低前放输出幅度, 限制电路输出功率,从而降低电池供电电流。电池电量进一步消耗,电池供电电压变得更 低,口限比较电压加剧减小,电池供电电流持续降低;而电池供电电流的降低会抑制电池供 电电压的降低。因此,当电
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