具有改进噪声降低的放大器的制造方法
【专利说明】具有改进噪声降低的放大器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求享有被转让给受让人的于2013年6月28日提交的美国临时专利申请N0.61/840，831、以及于2013年11月12日提交的美国临时专利申请N0.14/078，050的优先权的权益，并且该申请在此通过引用的方式明确地并入本文。
技术领域
[0003]本申请通常涉及放大器的操作和设计，并且更具体地涉及具有改进噪声降低的放大器。
【背景技术】
[0004]对于从各种用户装置提供高品质音频和视频存在渐增的需求。例如，手持式装置现在能够呈现高清晰度视频并且输出高品质多通道音频。这些装置通常需要设计用于提供高品质信号放大的音频放大器。
[0005]在启动和/或关机期间的点击和弹出(CnP)噪声是音频放大器中普遍问题。各种因素对于产生这种噪声有贡献，例如在加电和掉电期间产生的毛刺，放大器偏移电压，以及与信号源相关联的毛刺或电压偏移。尤其对于头戴式耳机放大器需要极低水平的点击和弹出噪声(也即小于100微伏)。
[0006]因此，希望得到具有改进噪声降低的放大器。
【附图说明】
[0007]当结合附图时通过参考以下说明书将使得在此所述的前述特征方面变得更显而易见，其中:
[0008]图1示出了包括新颖的放大和噪声降低电路的装置的示例性实施例；
[0009]图2示出了提供放大和噪声降低的新颖的放大器电路的示例性详细实施例；
[0010]图3示出了配置用于产生图2中所示的电路所使用的耦合波形的无运算放大器(op-amp free)的波形发生器的示例性实施例；
[0011]图4示出了示例性示图，其示出了由图3中所示无运算放大器的波形发生器的操作所产生的耦合波形的绘图；
[0012]图5示出了用于降低与放大器启动相关联噪声的方法的示例性实施例；
[0013]图6示出了用于降低与放大器关断相关联噪声的方法的示例性实施例；
[0014]图7示出了配置用于提供具有降低噪声的信号放大的放大器电路的示例性实施例；
[0015]图8示出了用于波形发生器的电压比较器的示例性实施例；以及
[0016]图9示出了配置用于使用放大器操作以降低噪声的波形发生器设备的示例性实施例。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图阐述的详细说明书意在作为对本发明示例性实施例的说明并且并非意在仅代表其中可以实施本发明的实施例。说明书全文中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或说明”，并且不必构造为在其他示例性实施例之上的优选或有利实施例。详细说明书包括为了提供对本发明示例性实施例完整理解目的的具体细节。对于本领域技术人员明显的是本发明的示例性实施例可以不采用这些具体细节而实施。在一些情形中，以方框图形式示出了广泛已知的结构和装置以便于避免模糊在此展示的示例性实施例的创新点。
[0018]图1示出了包括新颖的放大和噪声降低电路102的装置100的示例性实施例。例如，电路102适用于降低、减小或消除来自向头戴式耳机106提供的放大声音信号104的CnP噪声。声音信号104随后由位于头戴式耳机106的耳杯112和114中的扬声器108转换为音频信号。
[0019]在操作期间，电路102提供放大和噪声降低。通常，CnP噪声可以在放大器启动和/或关断期间出现在声音信号104上。在各个示例性实施例中，电路102包括被配置用于降低、减小或消除来自声音信号104的CnP噪声的噪声降低电路装置。因此，头戴式耳机106的用户可以在声音重放的启动或关断期间并未听到任何点击和弹出噪声。以下提供了放大和噪声降低电路102的示例性实施例的更详细说明。
[0020]图2示出了根据各个实施例的提供具有噪声降低的放大的放大器电路200的示例性实施例200。例如，放大器电路200适用于用作图1中所示装置100中的放大电路200以提供具有噪声降低的音频信号放大。电路200包括放大器202，其包括耦合至主输出级206和次输出级208的输入级204。输入级204被连接为接收输入信号，其在一个实施方式中包括待放大的音频信号。输入信号由输入源236提供。输入级202放大输入信号以产生親合至主输出级206和次输出级208的中间信号。尽管描述作为单输入级，在其他实施方式中，输入级204包括多级。
[0021 ]主输出级206被配置用于放大中间信号以在主输出端子210处产生主放大信号(Vout)。主输出端子210连接至放大器输出端子212，其允许放大信号路由发送至其他电路部件。次输出级208配置用于放大中间信号以在次输出端子214处产生次放大信号(Vout_sec)。次放大信号是主放大信号的副本(或第二版本)。
[0022]主输出端子210和次输出端子214连接至信号親合器216。信号親合器216在次输出端子214和主输出端子210之间提供可变耦合电阻。信号耦合器216操作以基于从波形发生器218接收到的耦合波形(Vy)而设置耦合电阻。波形发生器218响应于从控制器224接收到的” up”和” dn”信号而产生耦合波形Vy。例如，当耦合波形Vy的电压电平增大时，信号耦合器216的耦合电阻降低，由此调节了端子214处的次放大信号如何耦合以出现在主输出端子210处。因此，耦合波形Vy能够设置信号耦合器216的电阻至最小电阻值以提供完全耦合，以及设置至最大电阻值以提供完全去耦。
[0023]在示例性实施例中，信号耦合器216可以实施作为信号耦合器220。例如，信号耦合器220包括晶体管222(也即匪OS晶体管、PMOS晶体管或两者组合)，其中极端子连接至耦合波形(Vy)的栅和/或连接至主输出端子210和次输出端子214的源极/漏极端子。晶体管222连接至负载电阻器RL以及至如所示的各种信号端子。应该注意，信号耦合器的其他实施方式是可能的。
[0024]主输出级206配置用于从装置处的控制器224接收第一使能信号(EnableI)，控制器224使能/禁用主输出级206的操作。在禁用状态中，主输出级206处于高阻抗状态。次输出级208配置用于从使能/禁用次输出级208的操作的控制器224处接收第二使能信号(Enable2)。在禁用状态中，次输出级208处于高阻抗状态。在示例性实施例中，次输出级208和信号耦合器216具有选择以使得偏移贡献者保持基本上与主输出级206相同的拓扑结构。
[0025]待放大的输入信号耦合至输入电阻226和228。电阻226的输出连接至输入级204的反相输入端。反馈电阻器230连接在次输出级208的次输出端子214与输入级204的反相输入端之间。电阻228的输出端连接至输入级204的非反相输入端。电阻232被耦合为接收出现在端子234处的偏移输入电压。电阻232也连接至输入级204的非反相输入端。在放大器启动(也在此称作加电)和关断(也在此称作掉电)操作期间，控制主输出级206、次输出级208以及信号耦合器216以降低在输出端子212处噪声。例如，由控制器224和信号耦合器216控制两个级206/208以降低点击和弹出噪声以使得该噪声并未出现在放大器输出端子212处。在操作期间，在加电处执行以下功能的一个或多个以放大输入信号并且降低在放大器输出端