放大器系统的制作方法

本发明涉及一种放大器系统，尤其是涉及一种具有三角积分调制器(sigma deltamodulator,sdm)、数字脉宽调制(digital pulse width modulation，dpwm)搭配反馈控制(feedback control)的放大器系统。

背景技术：

1、数字脉宽调制经常搭配反馈控制，例如音频放大器系统(audio amplifiersystem)。在此架构下可通过回路滤波器(loop filter)有效的抑制正向路径(forwardpath)上三角积分调制器、数字脉宽调制器与功率级三者产生的噪音，进而提升输出端的总谐波失真加噪声的性能。但在反馈控制的架构下需要考虑整体的稳定性(stability)，不当的设计可能会造成整体系统不稳定。而且在此架构中，还须特别注意三角积分调制器的稳定性，其中三角积分调制器的稳定性受限于输入信号的大小。设计时为了达到更好的性能，回路滤波器的增益值应越大越好，但当回路滤波器的增益值增大，也越容易使得三角积分调制器不稳定。若为了追求更好的总谐波失真加噪声的性能而调高回路滤波器的增益值，有可能会导致在大信号输入时，造成三角积分调制器不稳定，于是只能牺牲动态范围(dynamic range)。反之，若不愿牺牲动态范围，势必要降低回路滤波器的增益值，而这样又会牺牲小信号输入时的总谐波失真加噪声的性能。而在小信号输入时，即使回路滤波器的增益值较大，三角积分调制器其实还是稳定的。

2、有鉴于此，本发明提供一种放大器系统，以改善现有技术问题。

技术实现思路

1、本发明一实施例提供一种放大器系统。放大器系统包括输出单元、处理单元、反馈单元与控制器。输出单元经配置以输出一输出信号以驱动负载，以及回传数字输出反馈信号。处理单元包括数字三角积分调制器。处理单元经配置以接收过滤后误差音频信号并且输出脉宽调制(pulse width modulation，pwm)控制信号给输出单元。反馈单元包括可变滤波单元与加法单元。加法单元经配置将数字输入信号加上数字输出反馈信号的负值以得到误差音频信号，以及传送误差音频信号给可变滤波单元。可变滤波单元经配置以过滤误差音频信号并输出过滤后误差音频信号。可变滤波单元包括补偿单元。可变滤波单元的补偿单元经配置以改变可变滤波单元的增益特性。控制器经配置以根据放大器系统的正向路径上的未经补偿单元补偿的补偿前信号的信号大小，调整补偿单元的至少一参数以使补偿单元改变可变滤波单元的增益特性。

2、基于上述，本发明的多个实施例提供了一种放大器系统，放大器系统的控制器根据放大器系统的正向路径上的未经补偿单元补偿的补偿前信号的信号大小，调整补偿单元以改变可变滤波单元的增益特性，可在维持系统稳定的条件下最佳化整体性能。

技术特征：

1.一种放大器系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述控制器包括一检测单元与一控制单元，所述检测单元经配置以接收所述补偿前信号并输出所述补偿前信号的一信号大小，所述控制单元基于所述信号大小调整所述补偿单元的所述至少一参数。

3.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述控制器包括一检测单元与一控制单元，所述检测单元经配置以接收所述补偿前信号并输出所述补偿前信号的一信号大小，所述控制单元基于所述信号大小与一参考输入调整所述补偿单元的所述至少一参数。

4.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述放大器系统还包括一上采样单元，所述上采样单元经配置以接收一上采样前数字信号，所述上采样单元上采样所述上采样前数字信号并输出所述数字输入信号；其中所述补偿前信号为选自由所述上采样前数字信号、所述数字输入信号、所述误差音频信号以及所述补偿单元之一输入信号所组成的群组中之一。

5.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述可变滤波单元还包括一回路滤波单元，所述回路滤波单元经配置以接收所述误差音频信号，所述回路滤波单元过滤所述误差音频信号并输出给所述补偿单元。

6.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述补偿单元为一低频搁架式滤波器，所述低频搁架式滤波器包括多个系数，所述补偿单元的所述至少一参数为所述低频搁架式滤波器的所述多个系数，所述控制器经配置以根据所述补偿前信号的一信号大小调整所述低频搁架式滤波器的所述多个系数以调整所述低频搁架式滤波器的一增益而改变所述可变滤波单元的所述增益特性。

7.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述补偿单元为一低频搁架式滤波器，所述低频搁架式滤波器包括多个系数，所述补偿单元的所述至少一参数为所述低频搁架式滤波器的所述多个系数，所述控制器经配置以根据所述补偿前信号的一信号大小与一参考输入调整所述低频搁架式滤波器的所述多个系数以调整所述低频搁架式滤波器的一增益而改变所述可变滤波单元的所述增益特性。

8.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述补偿单元为一信号比例放大单元，所述控制器经配置以根据所述补偿前信号的一信号大小调整所述信号比例放大单元的一比例参数以改变所述可变滤波单元的所述增益特性。

9.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述处理单元还包括一数字脉宽调制产生单元，所述处理单元的所述数字三角积分调制器接收所述过滤后误差音频信号，所述数字三角积分调制器将调制后的所述过滤后误差音频信号传送给所述数字脉宽调制产生单元，所述数字脉宽调制产生单元根据调制后的所述过滤后误差音频信号产生所述脉宽调制控制信号给所述输出单元。

10.根据权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，所述输出单元包括一功率级、一模拟低通滤波器与一模拟三角积分调制器，所述功率级经配置以接收所述脉宽调制控制信号，并基于所述脉宽调制控制信号产生一模拟输出，所述模拟低通滤波器经配置以接收所述模拟输出，并基于所述模拟输出产生一模拟反馈信号，所述模拟三角积分调制器经配置以接收所述模拟反馈信号，并调制所述模拟反馈信号后输出所述数字输出反馈信号，其中所述功率级为一d类放大器。

技术总结
本发明提供一种放大器系统，包括输出单元、处理单元、反馈单元与控制器。输出单元经配置以输出一输出信号，以及回传数字输出反馈信号。处理单元经配置以接收过滤后误差音频信号并且输出脉宽调制控制信号给输出单元。反馈单元的加法单元经配置将数字输入信号加上数字输出反馈信号的负值以得到误差音频信号。反馈单元的可变滤波单元经配置以过滤误差音频信号并输出过滤后误差音频信号。可变滤波单元的补偿单元经配置以改变可变滤波单元的增益特性。控制器经配置以根据补偿前信号调整补偿单元的至少一参数以改变可变滤波单元的增益特性。

技术研发人员：廖宸丰,杜益昌
受保护的技术使用者：瑞昱半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1