一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)，包括信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊、MOS驅(qū)動模塊、全橋MOS模塊、控制模塊和電源模塊，控制模塊與信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和MOS驅(qū)動模塊相連接，用于控制信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和MOS驅(qū)動模塊的正常工作；MOS驅(qū)動模塊根據(jù)PWM調(diào)制模塊輸出的PWM調(diào)制信號控制全橋MOS模塊實(shí)現(xiàn)功率放大并使全橋MOS模塊能夠工作在正輸入狀態(tài)、負(fù)輸入狀態(tài)或阻尼狀態(tài)中的任一種。采用本實(shí)用新型專利技術(shù)的技術(shù)方案，由于能夠在兩態(tài)PWM調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)上增加了一個(gè)阻尼狀態(tài)，可以控制MOS開關(guān)管工作在三種狀態(tài)，從而減小高頻載波能量和電磁干擾，提高低功率輸出狀態(tài)的效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及數(shù)字音頻領(lǐng)域，尤其涉及一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前音頻放大
還是以模擬信號放大器或部分?jǐn)?shù)字化處理的音頻放大系統(tǒng)占主導(dǎo)地位，比如現(xiàn)有的D類放大技術(shù)通常采用半橋結(jié)構(gòu)，通過PWM調(diào)制技術(shù)使放大電路M0S管工作在兩種開關(guān)狀態(tài)，具體如TI/NXP等1C大公司提供的各種模擬信號輸入的D類放大器方案和數(shù)字信號輸入的D類放大器方案，其工作原理都是兩態(tài)的D類放大器技術(shù)。但該技術(shù)方案會弓I入高頻載波能量，存在電磁干擾問題，并且在低功率輸出狀態(tài)時(shí)，其效率比較低。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)理論基礎(chǔ)的不斷完善，數(shù)字音頻放大技術(shù)近年來也得到飛速發(fā)展，從最初D類放大器技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了不斷地技術(shù)改進(jìn)，通過數(shù)字信號處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種控制方式，數(shù)字音頻放大器也進(jìn)一步展示了其技術(shù)優(yōu)勢。故，針對目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本技術(shù)的目的在于提供一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)，采用全橋結(jié)構(gòu)，在兩態(tài)PWM調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)上增加一個(gè)阻尼狀態(tài)，控制放大電路工作在三種開關(guān)狀態(tài)，減小高頻載波能量和電磁干擾問題，提高低功率輸出狀態(tài)的效率。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本技術(shù)的技術(shù)方案為:—種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)，包括信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊、M0S驅(qū)動模塊、全橋M0S模塊、控制模塊和電源模塊，其中，所述電源模塊用于為該系統(tǒng)提供電源供電；所述控制模塊與所述信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊相連接，用于控制所述信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊的正常工作；所述信號處理模塊用于接收前級音頻信號并對該音頻信號進(jìn)行信號處理后發(fā)送給所述PWM調(diào)制模塊；所述PWM調(diào)制模塊將所述信號處理模塊輸出的數(shù)字信號進(jìn)行PWM調(diào)制；所述M0S驅(qū)動模塊在所述控制模塊的控制下，用于根據(jù)所述PWM調(diào)制模塊輸出的PWM調(diào)制信號控制所述全橋M0S模塊實(shí)現(xiàn)功率放大并使所述全橋M0S模塊能夠工作在正輸入狀態(tài)、負(fù)輸入狀態(tài)或阻尼狀態(tài)中的任一種。優(yōu)選地，所述全橋M0S模塊包括第一 M0S半橋和第二 M0S半橋，所述M0S驅(qū)動模塊包括第一 M0S驅(qū)動器和第二 M0S驅(qū)動器，所述第一 M0S驅(qū)動器用于控制所述第一 M0S半橋的導(dǎo)通和斷開；所述第二 M0S驅(qū)動器用于控制所述第二 M0S半橋的導(dǎo)通和斷開。優(yōu)選地，所述第一 M0S半橋包括第一 M0S管和第二 M0S管，所述第二 M0S半橋包括第三MOS管和第四MOS管。優(yōu)選地，所述第一 M0S管和所述第三M0S管為P溝道M0S管，所述第二 M0S管和所述第四M0S管為N溝道M0S管。優(yōu)選地，所述第一 M0S管的漏極和所述第三M0S管的漏極與電源模塊的正電壓輸出端相連接，所述第二 M0S管的漏極和所述第四M0S管的漏極與電源模塊的負(fù)電壓輸出端相連接，所述第一 M0S管的源極和所述第二 M0S管的源極相連接并共同與負(fù)載的一端相連接，所述第三M0S管的源極和所述第四M0S管的源極相連接并共同與所述負(fù)載的另一端相連接，所述第一 M0S驅(qū)動器與所述第一 M0S管的柵極和所述第二 M0S管的柵極相連接，所述第二 M0S驅(qū)動器與所述第三M0S管的柵極和所述第四M0S管的柵極相連接。優(yōu)選地，所述第一 M0S驅(qū)動器控制所述第一 M0S管導(dǎo)通且所述第二 M0S管截止，所述第二 M0S驅(qū)動器控制所述第三M0S管截止且所述第四M0S管導(dǎo)通，所述全橋M0S模塊工作在正輸入狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第一 M0S驅(qū)動器控制所述第一 M0S管截止且所述第二 M0S管導(dǎo)通，所述第二 M0S驅(qū)動器控制所述第三M0S管導(dǎo)通且所述第四M0S管截止，所述全橋M0S模塊工作在負(fù)輸入狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第一 M0S驅(qū)動器控制所述第一 M0S管截止且所述第二 M0S管導(dǎo)通，所述第二 M0S驅(qū)動器控制所述第三M0S管截止且所述第四M0S管導(dǎo)通，所述全橋M0S模塊工作在阻尼狀態(tài)。優(yōu)選地，還包括輸出濾波模塊，所述輸出濾波模塊用于實(shí)現(xiàn)輸出信號的濾波。 優(yōu)選地，所述PWM調(diào)制模塊包括載波發(fā)生電路，所述載波發(fā)生電路用于產(chǎn)生PWM載波信號。相對于現(xiàn)有技術(shù)，采用本技術(shù)的技術(shù)方案，由于采用全橋結(jié)構(gòu)且負(fù)載連接在兩個(gè)半橋的中間(不直接接地)，因此能夠在兩態(tài)PWM調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)上增加了一個(gè)阻尼狀態(tài)，可以控制M0S開關(guān)管工作在三種開關(guān)狀態(tài)，從而減小高頻載波能量和電磁干擾問題，提高低功率輸出狀態(tài)的效率?！靖綀D說明】圖1為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中M0S驅(qū)動模塊和全橋M0S模塊的電路原理圖。圖4為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中全橋M0S模塊工作在正輸入狀態(tài)的原理示意圖。圖5為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中全橋M0S模塊工作在負(fù)輸入狀態(tài)的原理示意圖。圖6為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中全橋M0S模塊工作在阻尼狀態(tài)的原理示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】以下是本技術(shù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本技術(shù)并不限于這些實(shí)施例。為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，請參閱圖1，所示為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊、M0S驅(qū)動模塊、全橋M0S模塊、控制模塊和電源模塊，其中，電源模塊用于為該系統(tǒng)提供電源供電，能夠提供正電源或負(fù)電源，當(dāng)然也可以同時(shí)提供正負(fù)電源為系統(tǒng)供電?？刂颇K與信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊相連接，用于控制信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和M0S驅(qū)動模塊的正常工作，控制模塊可以采用DSP數(shù)字信號處理芯片；信號處理模塊用于接收前級音頻信號并對該音頻信號進(jìn)行信號處理后發(fā)送給PWM調(diào)制模塊；PWM調(diào)制模塊將信號處理模塊輸出的數(shù)字信號進(jìn)行PWM調(diào)制；該音頻信號可以為模擬信號或數(shù)字信號，通過信號處理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號相關(guān)音效處理，如均衡、響度補(bǔ)償、混響等處理。M0S驅(qū)動模塊在控制模塊的控制下，用于根據(jù)PWM調(diào)制模塊輸出的PWM調(diào)制信號控制全橋M0S模塊實(shí)現(xiàn)功率放大并使全橋M0S模塊能夠工作在正輸入狀態(tài)、負(fù)輸入狀態(tài)或阻尼狀態(tài)中的任一種，從而實(shí)現(xiàn)放大器的三態(tài)控制。參見圖2，所示為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，還包括輸出濾波模塊，輸出濾波模塊用于實(shí)現(xiàn)輸出信號的濾波。進(jìn)一步的，輸出濾波模塊采用二階濾波器電路，用于濾降高頻載波，實(shí)現(xiàn)音頻信號的輸出。參見圖3，所示為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)中M0S驅(qū)動模塊和全橋M0S模塊的電路原理圖，全橋M0S模塊包括第一 M0S半橋和第二 M0S半當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種三態(tài)全橋數(shù)字音頻放大系統(tǒng)，其特征在于，包括信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊、MOS驅(qū)動模塊、全橋MOS模塊、控制模塊和電源模塊，其中，所述電源模塊用于為該系統(tǒng)提供電源供電；所述控制模塊與所述信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和MOS驅(qū)動模塊相連接，用于控制所述信號處理模塊、PWM調(diào)制模塊和MOS驅(qū)動模塊的正常工作；所述信號處理模塊用于接收前級音頻信號并對該音頻信號進(jìn)行信號處理后發(fā)送給所述PWM調(diào)制模塊；所述PWM調(diào)制模塊將所述信號處理模塊輸出的數(shù)字信號進(jìn)行PWM調(diào)制；所述MOS驅(qū)動模塊在所述控制模塊的控制下，用于根據(jù)所述PWM調(diào)制模塊輸出的PWM調(diào)制信號控制所述全橋MOS模塊實(shí)現(xiàn)功率放大并使所述全橋MOS模塊能夠工作在正輸入狀態(tài)、負(fù)輸入狀態(tài)或阻尼狀態(tài)中的任一種。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹桂海，陶益峰，
申請(專利權(quán))人：杭州羅孚音響有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33