抑制音频输出噪声的电路和音频输出电路的制作方法_2

文档序号:8366014阅读:来源:国知局
本实施方式中,补偿电路3适于对音频放大器5中任一级或多级包括有差分电路的输出级进行补偿。
[0039]需要说明的是,在本实施方式的其他变换方式中,电流镜电路12和电流比较电路13作为检测电路也可以不是检测音频功率放大器5的末级输出级的电流输出值,而还可以直接连接音频功率放大器5的其他任一级输出级,以检测所连接的输出级的电流输出值,相应地,补偿电路3适于对检测电路所检测的输出级及其前级输出级中的任一级或多级包括有差分电路的输出级进行补偿,由此可以校准与所述检测电路相连接的输出级及其前级输出级的误差。
[0040]本发明另一实施方式的音频输出电路的结构如图2所不,包括:音频功率放大器5、扬声器6和抑制音频输出噪声的电路(图中未标号)。
[0041]音频功率放大器5包括至少一输出级,多个输出级级联,所有的输出级中有至少一级输出级包括差分电路。音频功率放大器5可以为G类等包括差分电路的音频功率放大器。扬声器6可以为喇叭或耳机。
[0042]所述抑制音频输出噪声的电路包括:电流镜电路12和电流比较电路13、控制电路2、补偿电路3和检测输出级4。
[0043]电流镜电路12和电流比较电路13作为检测电路,适于检测音频功率放大器5的一输出级的输出值。电流镜电路12适于将电压输出转换为电流输出,在其他实施方式中还可以采用其他公知的电压转换电流的转换电路。电流镜电路12与检测输出级4相连接,适于将所述检测输出级4输出的电压转换为电流,再按比例缩放或不缩放并输出。电流比较电路13与电流镜电路12相连接,适于将电流镜电路12的电流输出值与基准电流值进行比较,以输出检测结果。电流镜电路12和电流比较电路13均可以采用现有的电路。
[0044]控制电路2与电流比较电路13相连接,适于输出至少一控制信号,所述控制信号与电流比较电路13的检测结果相关。
[0045]补偿电路3适于基于所述控制电路2输出的控制信号,对所述音频功率放大器5的至少一包括差分电路的输出级进行补偿,以使所述差分电路的参数对称或趋于对称。
[0046]检测输出级4与音频功率放大器5的一输出级相连接,检测输出级4用于模拟音频功率放大器5的输出级的输出。
[0047]本实施方式中,电流镜电路12与检测输出级4相连接,电流比较电路13适于将检测输出级4的电流输出值与基准电流值进行比较,以输出检测结果。由于检测输出级4模拟音频功率放大器5的输出级的输出,检测检测输出级4的电流输出值相当于检测音频功率放大器5的输出级的电流输出值。补偿电路3适于对与检测输出级4连接的输出级及其前级输出级中的至少一输出级进行补偿,即所述补偿电路3可以对级联在检测输出级4之前的任一级或多级包括有差分电路的输出级进行补偿,可以校准与所述检测输出级4相连接的输出级及其前级输出级的误差。
[0048]需要说明的是,在其他实施方式中,所述抑制音频输出噪声的电路还可以包括检测负载,适于与检测输出级4相连接,则电流镜电路12串联在检测输出级4和检测负载之间或者串联在检测负载和地之间。
[0049]采用检测输出级模拟音频功率放大器的输出级,通过对检测输出级的输出电流进行检测,并基于检测结果进行补偿,使得在对音频功率放大器补偿和调试过程中,不会影响音频功率放大器的实际输出,这样扬声器也不会发出噪音而影响听觉体验。
[0050]进一步,图3示出了图2所示电路中检测输出级与音频功率放大器的一种连接结构的实例。
[0051]所述音频功率放大器5包括P级输出级51、......、5(p_l)、5p, P彡2,其中,第一级输出级51至第(p-1)级输出级5 (p-1)均为双端输入双端输出放大器,第P级即末级输出级5p为双端输入单端输出放大器。P级输出级51、……、5(p-l)、5p依次级联,采用反相端相连,所有输出级均包括差分电路。
[0052]检测输出级41为双端输入单端输出放大器,检测输出级41与末级输出级5p的前一级输出级5 (p-1)相连接,检测输出级41和输出级5 (p-1)的连接结构与末级输出级5p和输出级5(p-l)的连接结构相同。
[0053]基于图3所示的连接结构,图2中的补偿电路3可以对音频功率放大器的末级输出级的至少一前级输出级进行补偿,即可以对第一级输出级51至第(p-1)级输出级5 (p-1)中的任一级或多级输出级的差分电路进行补偿。
[0054]需要说明的是,图3仅为示例,本领域技术人员可以理解,音频功率放大器的结构并不限于图3所示,且由前述说明可知,检测输出级也不限于与末级输出级的前一级输出级相连接,其还可以与其他任一级输出级相连接。
[0055]下面再进一步对控制电路2和补偿电路3进行详细说明。
[0056]控制电路2适于根据电流比较电路13的检测结果确定被补偿的输出级的差分电路中需要补偿的支路,以设置所述控制信号的逻辑值。具体来说,当电流比较电路13的检测结果为电流输出值大于基准电流值(以下简称为电流正偏)或电流输出值小于基准电流值(以下简称为电流负偏)时,说明差分电路的参数不对称,通常由于制造工艺的不确定性等原因,使得其中一路支路的参数偏小或偏大,所述参数可以是支路中的电流源的电流值、差分对管的尺寸(例如MOS管的宽长比)或者它们的比值等,因此需要基于预设的控制逻辑将控制信号的逻辑值设置为相应的值,用以控制补偿电路3对差分电路的支路进行补偿。
[0057]补偿电路3包括至少一补偿元件,所述控制信号适于控制将所述补偿元件与所述差分电路中对应的支路相连接。图4至图7示出了补偿电路与一个输出级中差分电路的连接结构的几个实施例,其中,补偿电路包括对应于所述差分电路的一支路的至少一补偿元件和对应于所述差分电路的另一支路的至少一补偿元件,所述补偿元件与对应的支路的连接由对应的控制信号控制。以下将对应于所述差分电路的一支路的补偿元件简称为第一补偿元件,将对应于所述差分电路的另一支路的补偿元件简称为第二补偿元件。需要说明的是,附图仅为示例,差分电路和补偿电路并不限于图中所示的电路结构,本领域技术人员可以基于附图和以下说明和差分电路的不同变换结构,对补偿电路的结构进行相应变换和扩展。另外,为方便说明,图中仅示出输出级中的差分电路,并未示出输出级所包括的其他器件和电路结构。
[0058]如图4所示,差分电路的第一支路包括串联的电流源11和差分对管丽I,第二支路包括串联的电流源12和差分对管丽2,差分对管丽1、丽2为NMOS管。差分对管丽I的栅极输入第一信号Vin+,漏极输出第三信号Vout-;差分对管MN2的栅极输入第二信号Vin-,漏极输出第四信号Vout+ ;差分对管丽1、丽2的源极通过电流源13接地。
[0059]补偿电路包括m个第一补偿元件和η个第二补偿元件,m彡1,η彡l,m、n可以相同也可以不同。第一补偿元件与第一支路对应,通过对应的开关元件与第一支路连接,具体地,第一补偿元件为NMOS补偿管,NMOS补偿管MNll通过开关元件Kll与第一支路连接,NMOS补偿管MN12通过开关元件K12与第一支路连接,……,NM0S补偿管MNlm通过开关元件Klm与第一支路连接;NM0S补偿管丽11、丽12,……,丽Im的栅极输入第一信号Vin+。第二补偿元件与第二支路对应,通过对应的开关元件与第二支路连接,具体地,第二补偿元件为NMOS补偿管,NMOS补偿管MN21通过开关元件K21与第二支路连接,NMOS补偿管MN22通过开关元件K22与第二支路连接,……,NMOS补偿管MN2n通过开关元件K2n与第二支路连接;NM0S补偿管丽21、丽22,……,丽2n的栅极输入第二信号Vin-。
[0060]NMOS 补偿管 MNll、MN12,......,MNlm 的尺寸和 NMOS 补偿管 MN21、MN22,......,
丽2η的尺寸小于差分对管丽1、丽2的尺寸,各补偿管的尺寸可以相等,也可以不相等。可以根据补偿精度的需求设置不同尺寸的NMOS补偿管,例如NMOS补偿管与差分对管的尺寸比可以为 1:100、2:100、3:100、......、1:10 等等。
[0061]开关元件Κ11、Κ12、......、1(1111分别由控制信号(:1'11、(:1'12、......、CTlm 控制,开关元件Κ21、Κ22、……、1(211分别由控制信号(^21、(^22、……、CT2n控制。若控制信号的逻辑值为第一值(例如逻辑I)时,开关元件闭合,补偿元件接入对
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