专利名称：放大器电路的制作方法
技术领域：
除其它内容之外，本申请涉及信号处理，更具体地说，涉及信号压缩。
背景技术：
动态范围压缩(DRC)是一种可以应用于多种信号以缩减经处理的信号的范围的技术。这种范围缩减可以用于例如成像中，以通过缩减较低频率高阈值细节(detail)的范围来加强较高频率低阈值细节。在音频应用中，DRC可以用于相同的目的或者用于缩减整个范围，例如，在音频信号的输入水平延伸至超过阈值时，收缩音频信号的高音频水平与低音频水平之间或音频信号的高音频音量与低音频音量之间的范围。可以用多种方式来实现DRC技术。对于移动应用，速率、大小和功率汲取是可以完成对期望的实现的定义的因素中的一些
实用新型内容
除其它内容之外，本文讨论了放大器电路。在一个示例中，一种放大器电路可以包括第一放大器，被配置为接收输入信号的表示并且向输出级提供所述输入信号的经放大的表示；自动增益控制比较器，被配置为向所述第一放大器提供自动增益控制信息；多个动态范围压缩比较器，被配置为向所述自动增益控制比较器提供自动增益控制阈值；以及以及第二分压器，所述第二分压器被配置为接收所述自动增益控制阈值并且向所述多个动态范围压缩比较器提供多个范围压缩阈值。该部分旨在提供对本专利申请的主题的概括，并非旨在提供对本实用新型的排他性或穷尽性解释。包含具体实施方式
是为了提供与本专利申请有关的其它信息。
在附图(其不一定按比例绘制)中，相似的数字可以描述不同的视图中的类似部件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示类似部件的不同例子。附图以举例而非限制的方式大体示出了本文中讨论的各个实施例。图1大体示出了音频系统中的示例性DRC电路。图2大体示出了动态范围压缩的示例性方法的流程图。图3大体示出了连续理想音频输出电压和增益与使用示例性的DRC函数的实际分段线性拟合音频输出电压和增益的比较。图4大体示出了采用DRC函数的示例的系统的仿真图形。
具体实施方式
本发明人已经认识到的，一种可以使用最小模拟电路来实现的DRC函数。与例如在数字信号处理器(DSP)中实现的压缩技术相比，这种实施方式可以在不大幅增加管芯面积或大量额外功率的情况下实现。在某些示例中，DRC函数可以使用以相对较低的时钟速率运行的数字逻辑来拟合DRC传递曲线。在一个示例中，数字逻辑门数可能远少于DSP实施方式。 在某些示例中，例如移动系统，DRC电路的模拟电路可以使用已经针对自动增益控制(AGC)和功率限制实现的部件，从而进一步减少额外电路的数量或者设计工作，并且使用非常少的额外功率(如果有的话)就可提供DRC函数。图1大体示出了音频系统100中的DRC电路101的示例。音频系统100可以包括前置放大器102、混频器103、音量控制器或衰减器104以及驱动器105。前置放大器102和混频器103可以处理一个或多个接收到的音频信号(Vin)以提供期望的经处理的音频信号。衰减器104允许调节经处理的音频信号的音量，驱动器105放大经处理的音频信号以驱动诸如扬声器之类的换能器。当音频信号的范围扩大时，可能期望限制该范围的扩大。在一个示例中，可以对该范围进行限制以防止音频系统的部件饱和。在一个示例中，可以将该范围限制为使得对信号的更小范围的细节的清除最小化。在一个示例中，驱动器105可以是可调节的，并且可以被调节为压缩经处理的音频信号的范围。在某些示例中，衰减器104的输出可以用于提供与驱动放大器的输出有关的信息，该信息包括与驱动放大器(例如，D类放大器)的输出级的输出信号的预期范围有关的信息。在一个示例中，可以使用诸如采样放大器或半波整流器之类的采样器件106来提供驱动放大器的输出信号的表示。在一个示例中，采样器件106可以是可调节的，并且采样器件106的调节可以与驱动器105的调节相配合，使得采样器件的增益追随驱动器105的增益。在一个示例中，采样器件106和驱动器105不是可调节的。驱动器105的输出的表示，即，采样信号，可以提供给DRC电路101或者由DRC电路101接收，所述DRC电路101被配置为辅助DRC函数。在一个示例中，DRC电路101可以包括诸如梯形电阻107之类的分压器以及多个DRC比较器108。每个DRC比较器108可以包括连接到经采样的信号的第一输入端和连接到梯形电阻107的抽头的第二输入端。当采样信号的电平增加时，DRC比较器108的输出可以改变状态。多个DRC比较器108的输出可以由电子设备的处理器(例如，移动蜂窝电话的基带处理器)接收。处理器可以执行算法以使用多个比较器108的输出(例如，通过调节衰减器104的增益)来调制经处理的音频信号的压缩。在一个示例中，DRC比较器108的输出可以用于提供对连续的DRC函数的分段线性拟合。在某些示例中，分段线性拟合可以提供极好的音频质量，使得拟合的伪影非常细微并且在很多情况下对于一般听众是不易察觉的。在一个示例中，梯形电阻107可以为DRC比较器108中的每一个设置阈值。在某些示例中，梯形电阻107是非线性的。在一个示例中，诸如带隙电压109之类的电压参考可以施加于梯形电阻以设置每一个DRC比较器阈值。在一个示例中，功率阈值可以用于修改DRC比较器108的阈值以及用于修改用于检测自动增益控制(AGC)的改变的阈值。在一个示例中，比较器110可以将经采样的衰减器输出信号与电池阈值进行比较以调制音频系统100的性能。在一个示例中，采样器件106的增益可能比驱动器105的增益低约6db。在某些示例中，驱动器105的增益可以是可选择的，并且可以包括10db、16db和24db的选项。应当理解的是，在不偏离本主题的范围的情况下，驱动器的增益也可以是其它值。在一个示例中，衰减器104的增益范围可以从约Odb至约-60db，然而，在不偏离本主题的范围的情况下，增益也可以是其它值。图2大体示出了动态范围压缩的示例性方法200的流程图。该方法在步骤201处将DRC定时器清零。在202处，使DRC定时器递增值。在203处，可以对DRC定时器关于其是否已经到期或者新的起始增益是否已经建立进行评估。如果DRC定时器没有到期并且新的起始增益也还未建立，则该方法可以循环以在步骤202处使定时器递增值。如果在步骤204处新的起始增益已经建立并被检测到，则可以在步骤205处，将DRC增益设置为新的增益并且该方法可以循环以使DRC定时器递增值。如果DRC定时器已经到期，则该方法评估DRC比较器并且相应地调节DRC增益。例如，在步骤206处，当检测到第六DRC比较器的输出是活动的时，可以在步骤207处，将DRC增益设置为起始增益减12db。该方法可以循环以在每次设置了新的DRC增益以后使DRC定时器递增值。在步骤208处，在检测到第五DRC比较器的输出是活动的时，在步骤209处，可以将DRC增益设置为起始增益减10db。在步骤210处，在检测到第四DRC比较器的输出是活动的时，可以在步骤211处，将DRC增益设置为起始增益减8db。在步骤212处，在检测到第三DRC比较器的输出是活动的时，在步骤213处，可以将DRC增益设置为起始增益减6db。在步骤214处，在检测到第二 DRC比较器的输出是活动的时，可以在步骤215处，将DRC增益设置为起始增益减4db。在步骤216处，在检测到第一 DRC比较器的输出是活动的时，在可以步骤217处，将DRC增益设置为起始增益减2db。如果DRC比较器的输出不是活动的，则可以在步骤218处，将DRC增益设置为起始增益。应当理解的是，在不偏离本主题的范围的情况下，DRC增益可以是其它值，并且可 以具有更多或更少的DRC比较器。在某些实施例中，例如，增益改变可以是倾斜的，而不是在一个间隔内从起始增益减去12db的DRC增益跳变到起始增益，增益可以经过若干间隔渐变到(progress to)起始增益,例如,经过由比较器定义的每个DRC增益。图3大体示出了连续音频输出电压301和使用如上所述的DRC函数的实际分段线性拟合音频输出电压302。图3还大体示出了连续音频系统增益303与使用如上所述的DRC函数的实际分段线性拟合音频系统增益304的比较。在图3的图形中还显示了示例性AGC限制305。图4大体示出了使用示例性的DRC函数的系统的仿真图形400。图4包括指示与DRC比较器(DRC. O、DRC.1、…、DRC. η)相关联的阈值电平401的参考线。衰减器403的输出施加于参考线。图4还描绘了音频系统的增益404和DRC比较器(DRC. 0、DRC.1、…、DRC. η)的输出405。当DRC比较器的输出指示经处理的音频信号超过了某一 DRC阈值电平401时，增益改变。所示的仿真包括释放定时器输出406的图形。在某些示例中，不论何时音频系统的增益404由于DRC电路而下降，都可以启用释放定时器。在某些示例中，当释放定时器完成时，音频系统的增益404可以增加预定的量。在一个示例中，可以经由释放定时器的到期来增加增益404，直到增益达到系统的预定增益设定值407为止或者直到增益404由于音频信号超过DRC阈值401而降低为止。补充注释&示例在不例I中，一种放大器电路可以包括第一放大器，其被配置为接收输入信号的表示并且向输出级提供所述输入信号的经放大的表示；自动增益控制比较器，其被配置为向所述第一放大器提供自动增益控制信息；多个动态范围压缩比较器，其被配置为提供指示所述输出级的输出信号的幅度的多个信号；第一分压器，其被配置为向所述自动增益控制比较器提供自动增益控制阈值；以及第二分压器，其被配置为接收所述自动增益控制阈值并且向所述多个动态范围压缩比较器提供多个范围压缩阈值。在示例2中，示例I的放大器电路可选地包括前置放大器，所述前置放大器被配置为接收所述输入信号并且向所述第一放大器提供所述输入信号的所述表示。在示例3中，示例I至2中的任意一个或多个的放大器电路可选地包括第二放大器，所述第二放大器被连接到所述第一放大器的输出端，所述第二放大器被配置为向所述自动增益控制比较器提供所述放大器电路的输出的表示。在示例4中，示例I至3中的任意一个或多个的第二放大器被可选地配置为向所述多个动态范围压缩比较器提供所述放大器电路的所述输出的表示。在示例5中，示例I至4中的任意一个或多个的放大器电路可选地包括所述输出级。在示例6中，示例I至5中的任意一个或多个的输出级可选地包括D类放大器。在示例7中，示例I至6中的任意一个或多个的输出级可选地包括可调节的增益。在示例8中，示例I至7中的任意一个或多个的第二放大器的增益被可选地配置为追随输出级的增益。在示例9中，示例I至8中的任意一个或多个的第一分压器可选地包括多个非线性抽头。在示例10中，示例I至9中的任意一个或多个的第二分压器可选地包括多个非线性抽头，所述多个非线性抽头被配置为提供所述多个范围压缩阈值。在示例11中，示例I至10中的任意一个或多个的放大器电路可选地包括状态机，所述状态机被配置为基于指示所述输出级的所述输出信号的所述幅度的所述多个信号来调制所述第一放大器的增益。在示例12中，一种方法可以包括使用放大器向放大器电路的输出级提供输入信号的经放大的表示；使用自动增益控制比较器向所述放大器提供自动增益控制信息；使用多个动态范围压缩比较器提供指示所述输出级的输出信号的幅度的多个信号；使用第一分压器向所述自动增益控制比较器提供自动增益控制阈值；在第二分压器处接收所述动态增益控制阈值；以及使用所述第二分压器向所述多个动态范围压缩比较器提供多个范围压缩阈值。在示例13中，示例I至12中的任意一个或多个的方法可选地包括预先放大所述输入信号；以及向所述放大器提供所述预先放大的输入信号。在示例14中，示例I至13中的任意一个或多个的方法可选地包括使用采样放大器向所述自动增益控制比较器提供所述放大器的输出的表示。在示例15中，示例I至14中的任意一个或多个的方法可选地包括向所述多个动态范围压缩比较器提供所述放大器的所述输出的所述表示。在示例16中，示例I至15中的任意一个或多个的提供所述自动增益控制阈值可选地包括选择所述第一分压器的多个抽头中的一个来向所述自动增益控制比较器提供所述自动增益控制阈值。在示例17中，示例I至16中的任意一个或多个的提供所述自动增益控制阈值可选地包括选择所述第一分压器的多个非线性抽头中的一个来向所述自动增益控制比较器提供所述自动增益控制阈值。在示例18中，示例I至17中的任意一个或多个的提供多个范围压缩阈值可选地包括在所述多个动态范围压缩比较器中的每一个处从所述第二分压器的多个抽头中的一个接收所述多个范围压缩阈值中的一个。在示例19中，示例I至18中的任意一个或多个的提供多个范围压缩阈值可选地包括在所述多个动态范围压缩比较器中的每一个处从所述第二分压器的多个非线性抽头中的一个接收所述多个范围压缩阈值中的一个。在示例20中，示例I至19中的任意一个或多个的提供所述自动增益阈值可选地包括在所述第一分压器处接收带隙参考电压。在示例21中，示例I至20中的任意一个或多个的方法可选地包括在状态机处从所述多个动态范围压缩比较器接收指示所述输出信号的幅度的所述多个信号；以及响应于所述多个信号，调制所述放大器的增益，其中，调制所述增益包括使用所述状态机的输出。示例22可包括以下主题，或可选地与示例1-21中任意一个或多个示例的任一部分或多个任意部分的组合相结合以包括以下主题，该主题可包括用于执行示例1-21的功能中的任意一种或多种功能的模块，或包括当由机器执行时使机器执行示例1-21的功能中的任意一种或多种功能的指令的机器可读介质。上述详细说明书参照了附图，附图也是所述详细说明书的一部分。附图以图解的方式显示了可应用本实用新型的具体示例。这些示例在本实用新型中被称作“示例”。这些示例可包括除了所示或描述的元件以外的元件。然而，发明人还设想到其中仅提供示出或描述的那些元件的示例。此外，发明人还设想到针对本文所示的或所描述的特定示例(或其一个或多个方面)，或针对本文所示的或所描述的其它示例(或其一个或多个方面)，使用所示或所描述的那些元件的任意组合或排列(或其一个或多个方面)的示例。本实用新型所涉及的所有出版物、专利及专利文件全部作为本实用新型的参考内容，尽管它们是分别加以参考的。如果本实用新型与参考文件之间存在用途差异，则将参考文件的用途视作本实用新型的用途的补充，若两者之间存在不可调和的差异，则以本实用新型的用途为准。在本实用新型中，与专利文件通常使用的一样，术语“一”或“某一”表示包括一个或多个，但其他情况或在使用“至少一个”或“一个或多个”时应除外。在本实用新型中，除非另外指明，否则使用术语“或”指无排他性的或者，使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附权利要求中，术语“包含”和“在其中”等同于各个术语“包括”和“其中”的通俗英语。同样，在本文中，术语“包含”和“包括”是开放性的，即，系统、设备、物品或步骤包括除了权利要求中这种术语之后所列出的那些部件以外的部件的，依然视为落在该条权利要求的范围之内。而且，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标签，并非对对象有数量要求。本文所述的方法示例至少部分可以是机器或计算机执行的。一些示例可包括计算机可读介质或机器可读介质，其被编码有可操作为将电子装置配置为执行如上述示例中所述的方法的指令。这些方法的实现可包括代码，例如微代码，汇编语言代码，高级语言代码等。该代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。所述代码可构成计算机程序产品的部分。此外，在一个示例中，所述代码可例如在执行期间或其它时间被有形地存储在一个或多个易失、非暂时或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的示例包括但不限于，硬盘、移动磁盘、移动光盘(例如，压缩光盘和数字视频光盘)，磁带，存储卡或棒，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)等。[0043]上述说明的作用在于解说而非限制。例如，上述示例(或示例的一个或多个方面)可结合使用。可以在理解上述说明书的基础上，利用现有技术的某种常规技术来执行其他示例。遵照37C. F. R. §1. 72 (b)的规定提供摘要，允许读者快速确定本技术公开的性质。提交本摘要时要理解的是该摘要不用于解释或限制权利要求的范围或意义。同样，在上面的具体实施方式
中，各种特征可归类成将本公开合理化。这不应理解成未要求的公开特征对任何权利要求必不可少。相反，本实用新型的主题可在于的特征少于特定公开的示例的所有特征。因此，下面的权利要求据此并入具体实施方式
中，每个权利要求均作为一个单独的示例，并且可设想到这些示例可以在各种组合或排列中彼此结合。应参看所附的权利要求，
以及这些权利要求所享有的等同物的所有范围，来确定本实用新型的范围。
权利要求1.一种放大器电路，包括 第一放大器，其被配置为接收输入信号的表示并且向输出级提供所述输入信号的经放大的表示； 自动增益控制比较器，其被配置为向所述第一放大器提供自动增益控制信息； 多个动态范围压缩比较器，其被配置为提供指示所述输出级的输出信号的幅度的多个信号; 第一分压器，其被配置为向所述自动增益控制比较器提供自动增益控制阈值；以及 第二分压器，其被配置为接收所述自动增益控制阈值并且向所述多个动态范围压缩比较器提供多个范围压缩阈值。
2.根据权利要求1所述的放大器电路，进一步包括前置放大器，所述前置放大器被配置为接收所述输入信号并且向所述第一放大器提供所述输入信号的所述表示。
3.根据权利要求1所述的放大器电路，进一步包括第二放大器，所述第二放大器被连接到所述第一放大器的输出端，所述第二放大器被配置为向所述自动增益控制比较器提供所述放大器电路的输出的表不。
4.根据权利要求3所述的放大器电路，其中，所述第二放大器进一步被配置为向所述多个动态范围压缩比较器提供所述放大器电路的所述输出的表示。
5.根据权利要求3所述的放大器电路，进一步包括所述输出级。
6.根据权利要求1所述的放大器电路，其中，所述第一分压器包括多个非线性抽头。
7.根据权利要求1所述的放大器电路，其中，所述第二分压器包括多个非线性抽头，所述多个非线性抽头被配置为提供所述多个范围压缩阈值。
8.根据权利要求1所述的放大器电路，进一步包括状态机，所述状态机被配置为基于所述指示所述输出级的输出信号的幅度的多个信号来调制所述第一放大器的增益。
专利摘要除其它内容之外，本文讨论了放大器电路。在一个示例中，放大器电路可以包括第一放大器，所述第一放大器被配置为接收输入信号的表示并且向输出级提供该输入信号的经放大的表示，自动增益控制比较器，所述自动增益控制比较器被配置为向所述第一放大器提供自动增益控制信息，多个动态范围压缩比较器，所述多个动态范围压缩比较器被配置为提供指示所述输出级的输出信号的幅度的多个信号，第一分压器，所述第一分压器被配置为向所述自动增益控制比较器提供自动增益控制阈值；以及以及第二分压器，所述第二分压器被配置为接收所述自动增益控制阈值并且向所述多个动态范围压缩比较器提供多个范围压缩阈值。
文档编号H03G7/08GK202841067SQ20122015902
公开日2013年3月27日 申请日期2012年4月16日 优先权日2011年4月15日
发明者M·B·理查德 申请人:快捷半导体(苏州)有限公司, 快捷半导体公司