由于集成D類(lèi)音頻功率放大器效率較高,體積相對較小,同時(shí)大部分情況下不需要散熱片或者只需要很少面積的散熱片,大大減小了整體體積,使得它在音頻電子產(chǎn)品中成為首選。但由于在D類(lèi)功放設計中占用相同版圖面積的情況下,pMOS管的導通電阻遠大于nMOS管的導通電阻,為了減小版圖面積,降低D類(lèi)功率放大器的輸出級H橋導通電阻,H橋采用nMOS管。為了使H橋高端和低端的LDNMOS管過(guò)驅動(dòng)電壓相等,這就需要外部增加一個(gè)額外的高電平電源去驅動(dòng)H橋高端,因此有必要采用基于電荷泵的電容自舉電路產(chǎn)生一個(gè)高電平,這樣既提高了驅動(dòng)效率,又減少了對外部多個(gè)電源的需求,巧妙地實(shí)現了對D類(lèi)功放H橋的驅動(dòng)。
下圖為D類(lèi)功放驅動(dòng)電路的原理圖,Vin為供電電源,D1和D2為充電二極管,Ccp1為存儲電荷電容,Ccp2為自舉電容(一端接Vboost,一端接clk信號),Icp1給電容Ccp1充電,通過(guò)電荷泵控制產(chǎn)生電壓Vcp1,從而Vcp1作為驅動(dòng)H橋低端LDNMOS管的驅動(dòng)電平;Icp2用于給電容Ccp2充電,通過(guò)電容Ccp2的自舉產(chǎn)生電壓Vcp2,從而Vcp2作為驅動(dòng)H橋高端LDNMOS管的驅動(dòng)電平。電荷泵控制模塊主要控制環(huán)路電容Ccp1的充放電過(guò)程及自舉電壓Vcp2的產(chǎn)生。以下討論D類(lèi)功放驅動(dòng)電路的高電平和低電平的產(chǎn)生,電荷泵的控制環(huán)路機理及整個(gè)驅動(dòng)電路的工作原理。

D類(lèi)功放驅動(dòng)電路拓撲圖 |