0 مقدمة

في التطبيقات النقالة، وإخراج مكبر للصوت من الدرجة D متصلا مباشرة إلى بطارية تصبح الطلب المشترك . على الرغم من أن التقارير المنشورة فلتر الفئة D مكبر للصوت الكفاءة ومجموعة ديناميكية لها خصائص جيدة، ولكن انفجار والنقر (المنبثقة نقرة) الضوضاء إلى الحد من التطبيق العملي للفلتر الفئة D مكبر للصوت في الأجهزة النقالة . وهكذا، فإن البطارية متصلة مباشرة مع فلتر الفئة D تصميم مكبر للصوت، وكانت موسيقى البوب مزدوجا فوق الضجيج الصعب تصميم. ثانيا، للجوال جهاز D السلطة مكبر للصوت، وكثيرا ما يستخدم لتكوين النظام لتحسين مكبر للصوت الأداء تكوين حلقة مغلقة، والإخراج من مكبر للصوت (VOUT) يتغذى إلى إشارة إدخال الصوت ليتم فرضه لتشكيل هيكل حلقة مغلقة، وذلك لتحسين نظام التغذية المرتدة نفسها قمع امدادات الطاقة والركيزة الضوضاء، ولكن أيضا يقلل من التشويه الخطي من مكبر للصوت. ومع ذلك، منذ إدخال إشارة وإشارة ردود الفعل من قبل بتركيب تكامل، عندما السعة إشارة الدخل كبيرة، وإخراج تكامل مشبعة بسهولة، ومجموعة الموجي عموما لا يمكن التضمين Vtri الكامل تعديل الجهد، مما أدى إلى فشل المغير نبض ينظم إخراج نبض المغير عدد وافر من فترات التشكيل عالية ثابتة أو منخفضة. ونتيجة لذلك، يتم تشغيل مكبر للصوت من الدرجة D من خلال دورات متعددة من مفتاح الطاقة أو إيقاف تشغيله، وهو المشبعة الموجي الناتج تشويها خطيرا، وسهولة السبب جهاز السلطة قيد التشغيل لفترة طويلة وسبب الضرر الحراري.

وفقا لمتطلبات التصميم، استنادا إلى تطبيقات الهاتف المحمول المقدمة هنا، في فئة D مكبر للصوت تصميم، يقترح هناك طريقة البوب بنقرة والضوضاء يمكن قمعها، وخفض التعويض التشبع تكنولوجيا الدوائر تكامل التشويه. أولا، نظرا محددة الدائرة البوب النقر آلية توليد الضجيج والضوضاء قمع تنفيذ البوب نقرة، وتحديدا طريقة الدائرة للحد من تشويه تكامل التشبع تنفيذها، وتعطى نتائج الاختبار مكبر للصوت، والملخص النهائي.

الفئة D تصميم مكبر للصوت الحاضر المقترحة كتلة نظام الرسم البياني هو مبين في الشكل. أساسا من البوب مزدوجا فوق الدائرة الضجيج، نبض تعديل العرض (PWM) دائرة التعويض، وقبل مكبر للصوت، تكامل، مستوى مذبذب والسلطة وهلم جرا. ناقشت هذه الورقة بالتفصيل على البوب مزدوجا فوق الدائرة الضجيج وPWM الدائرة التعويض.

1.1 البوب مزدوجا فوق الدائرة الضجيج

مستوى الحد الأقصى من البوب مزدوجا فوق ضجيج هو مؤشر مهم لأداء مكبر للصوت الصوت، وهذه عرضة الضوضاء لتوليد الطاقة الكهربائية أو السلطة مكبر للصوت، والأذن البشرية هو الحساسية للضجيج يحدث، والحد من أو مكبر للصوت الضوضاء قمع كما البوب النقر الطبقة D مفتاح تصميم مكبر للصوت. عندما يتم تشغيل مكبر للصوت أو المنتهية ولايته، وفئة D مكبر للصوت فرقعة مزدوجا فوق ضجيج يتم إنشاء أساسا من جانبين : أولا، ويقابل DC مكبر للصوت، والآخر هو فتح المفاجئ وإغلاق للنبض PWM. DC تعويض الجهد من مكبر للصوت في قوة تطبيق فجأة إلى مكبر للصوت الناتج، أو فجأة اختفى عند إيقاف التشغيل، فجأة أو اختفاء مفاجئ للنبض PWM، وتوليد الانتقال في إخراج D مكبر للصوت الطبقة، والبوب مزدوجا فوق مستوى الضوضاء التي تسببها بداية رائعة، ثم يرجع إلى تثبيط رد الفعل السلبية تختفي تدريجيا، على الرغم من أن هذه العملية هي قصيرة جدا، ولكن لا يزال يمكن أن الأذن البشرية سماعها. من أجل تجنب الأذن البشرية لسماع هذه الأصوات، قدم الباحثون مجموعة متنوعة من التدابير الفعالة. تقارير من الرأي العام، وهناك عدة تقنيات: وثيقة عن طريق وضع دبوس مكبر الصوت امدادات التيار الكهربائي (RC) دائرة تصفية أو التبديل التناظرية مكبر للصوت DC دبوس امدادات الطاقة من الوصول، وهذه العملية ليست سهلة نظرا ل متكاملة، وسببا إضافيا استهلاك طاقة النظام والتكلفة، وتطبيقات محدودة؛ وثيقة طريقة تحول دون ضجيج المنبثقة انقر إشارة إدخال الصوت إعطاء مكبر للصوت واحد العضوية، التي مكبر للصوت مرحلة الإدخال تسوية سريعة قبل وضع شيوعا مستوى وإدخال مفتاح الظاهري لتوفير تبديل مرحلة التشكيل مكبر للصوت وردود الفعل إشارات عن التحيز الجهد / الحالي (BFVC). وثيقة لتشغيل مفتاح الطاقة من مكبر للصوت عن طريق إدخال برمجة المساعدة محرك رد الفعل لقمع البوب بنقرة والضوضاء، وضبط قدرة محرك للسائق. كلا استخدام البوب بنقرة وتقنية التغذية المرتدة للحد من الضجيج بسبب عملية التكيف شبكة رد الفعل، إذا كان زمن الاستجابة حلقة بطيء في تثبيط المنبثقة انقر على تأثير الضوضاء، والاستجابة حلقة سريعة، فمن السهل أن قضية عصابة مكبر للصوت الطريق غير مستقر، وبالتالي يمنع البوب مزدوجا فوق قدم الضوضاء في شبكة التغذية المرتدة مكبر للصوت يسبب زيادة في تعقيد تصميم واستهلاك الطاقة من الدائرة، وبالتالي غير عملي. الاعتبارات المذكورة أعلاه، سوف تعطى هنا قد تكون بسيطة وعملية كتلة واحدة متكاملة قمع الضوضاء البوب النقر الطريقة.

في الشكل 1، والبوب مزدوجا فوق ضجيج للقضاء على ما قبل مكبر للصوت مساهمة الجهد تعويض الناجمة عن مكبر للصوت من الدرجة D، منطق توقيت داخل دائرة التحكم المتكاملة، ويعمل على النحو التالي: المرحلة الأولى، وعملية الدارة الكهربائية، وإذا كان الجهد امدادات الطاقة هو دون عتبة الجهد Vref1، يتم تشغيل قبالة رقاقة المرحلة، عندما مكبر للصوت المضخم، تكامل، والمغير PWM، ومفاتيح السلطة هي في المرحلة الختامية، وإخراج مكبر للصوت لا. المرحلة الثانية: خارجي اقتران مكثف عملية الشحن السريع، وعندما يتم شحن امدادات التيار الكهربائي فوق عتبة الجهد Vref1، انخفاض الجهد تأمين (UVLO) مخرجات على مستوى عال، وفتح المضخم دائرة التحيز الداخلية، ودائرة التحيز إلى مكثف اقتران سريع الخارجي والجهد على مكثف اقتران بسرعة تصل إلى مستوى وضع مشترك (وهذا التصميم هو VDD / 2)، وذلك لتجنب مكثف خارجي لعملية الشحن، وإشارة خرج مكبر للصوت لتوليد تعويض، مفتاح S1، S2 في دولة مغلقة، والفرق مدخلات المضخم فمن 0، في حين قلل المقاوم ردود الفعل مكبر للصوت R3، R4، لذلك، تماما مكبر للصوت التفاضلية (FDA) من إخراج الفرق هو صفر، الدائرة هو مبين في الشكل. المرحلة الثالثة: وضع شيوعا مرحلة تصحيح الجهد اقتران مكثف، إشارة UVLO من خلال تأخير الوقت (TD1)، في FIG 2، والتحول مغلق S1، لا يزال S2 مفتوحة، يتم تشغيل الترانزستور السلطة على حساب الدولة الناتج مقاومة عالية (رئيس في حالة "الهدوء" ). في هذا الوقت، في إشارة إدخال الصوت إلى مدخلات FDA1 مكبر للصوت للقضاء على مدخلات المضخم DC تعويض الجهد، وتثبيط PWM مقارنة يولد النبض الضجيج النقر. يتم تشغيل المرحلة السلطة مرحلة التحول على، SL مغلقة، S2 مغلقة، المضخم الطبيعي تضخيم إشارة إدخال الصوت، إشارة خرج من المضخم يدخل تكامل وPWM ينظم المغير رابعا: المرحلة. وأخيرا، S2 من فترة زمنية يصبح TD3 CTL_DRI عالية لتشغيل مفتاح الطاقة والمغير PWM، PWM الناتج موجة الموردة إلى حمولة من خلال مفتاح الطاقة، والعمل رقاقة بأكمله. هذه الطريقة ليست حلقة مفرغة بحيث تكون الحلقة لا يؤثر على الاستقرار في مكبر للصوت. وبالمثل، فإن الجهد امدادات الطاقة للمرحلة مكبر للصوت السلطة، عن طريق الكشف عن رقاقة امدادات التيار الكهربائي عندما امدادات التيار الكهربائي أقل من قيمة العتبة Vref2، انخفاض الجهد دائرة حماية لتوليد التبديل حالا إشارة، بعد المرة الأولى تأخير المضخم قريبة TD4 ودائرة تكامل، يتم تقليل الجهد الناتج من تكامل تدريجيا (ودمج عملية التفريغ مكثف)، وضاقت نبض إخراج تعديل PWM تدريجيا، وإخراج الصوت المتكلم إلى تختفي تدريجيا، لتجنب اغلاق فوري للرقاقة بأكمله، انفجار لدت الضوضاء عن طريق اللغة، وتصميم FIG. 3 يظهر على الرسم البياني للتوقيت .

ويبين الشكل (4) وكتلة مخطط الرسم البياني للقمع الضوضاء البوب نقرة، وحدة الدائرة UVLO والوقت وحدة تأخير الرقمية تكوينه. حيث وحدة الدائرة UVLO في FIG 5 (أ)، والجهد تقسيم الدوائر من قبل المقاومة، وإزاحة المقارنة، وتكوين سلسلة العاكس، حيث الدائرة المفرق مقاوم أخذ عينات من الجهد إمدادات الطاقة، وتعويض مقارنة التباطؤ يولد الجهد عتبة، الشكل (5 ب ) يعطي إزاحة مخطط الرسم البياني مقارنة لتعويض السيطرة على الجهد CTL والترانزستورات M5 و M6، على التوالي، من الزوج إدخال فرق M1 و M2 ولدت التماثل، والتي يقابلها يتم تحديد التيار الكهربائي من خلال حجم وROS المقاوم.

1.2 PWM دائرة التعويضات

الفئة D السلطة مكبر للصوت في تكوين ردود الفعل، تتلخص تكامل للإشارة إدخال الصوت وإشارة ردود الفعل، كما هو مبين في الشكل 1، عند المدخل إشارة الصوت سعة كبيرة جدا، وتكامل عرضة لتشبع، وافر من الدورات على مدار الساعة، نبض عرض عالية ثابت الناتج المغير أو منخفضة. في مشبعة أجل منع إخراج تكامل، مما أدى في السلطة التبديل MP1 وMP2 في عادة مفتوحة أو مغلقة عادة عدد وافر من التحول دورات، وعرض الناتج من PWM نبض المغير دائرة التعويضات، قدمت دورة أقصى اجب نبض PWM واجب دورة الدنيا، لضمان أنه في غضون دورة على مدار الساعة، وانتاج الطاقة من جهاز التبديل، فإن الغرض من حماية أجهزة السلطة مع الحد من تشويه ممكن من التشبع الناتج الموجي. PWM الدائرة التعويض هو مبين في الشكل. 6، وتعويض من تصحيح حلبة جيل على مدار الساعة ودائرة المنطق PWM. اثنين على مدار الساعة تعويض (Vtri_PH1 وVtri_PH2) التي تم إنشاؤها من قبل الدائرة في الشكل. في ظل الظروف العادية، ودورة اجب VPWM ما بين 5 و 95، وفي هذه الحالة، VPWM_COR = VPWM، عندما دورة اجب VPWM أقل من 5، VPWM_COR = Vtri_PH1، عندما دورات واجب VPWM أكبر من 95، VPWM_COR = Vtri_PH2.

7 يبين الشكل تكوين دائرة من مولد موجة الثلاثي ، من قبل الدوائر المقارنة اثنين، RS التقلب المفاجىء، والشحن والتفريغ مسار التكوين المقاوم المفرق. وتقدم الدائرة الموجي التضمين من مكبر للصوت من الدرجة D، بينما عمل على توليد إشارة تعويضات لتعويض PWM الدائرة Vtri_PH1 وVtri_PH2. وهو يعمل على النحو التالي: من أجل الحصول على موجة Vtri الثلاثي، وذلك باستخدام مصدر تيار مستمر IREF وضع CTRI الشحن والتفريغ للمكثف، في FIG 7، مقارنة الأول (COMP1) Vtri مساهمة الجهد ومقارنة مع الجهد VTH1، عندما Vtri > VTHl، وإخراج مقارنة عالية، وإخراج RS في FIG مزلاج تم تعيين إلى مستوى المنطق، الترانزستور M1 إيقاف، يتم تشغيل M2 على في نفس الوقت، ومكثف يبدأ في أداء CTRI، عندما Vtri < VTH2، مقارنة الثانية مخرجات COMP2 عالية، RS مزلاج الإخراج هو إعادة تعيين إلى مستوى أدنى منطق، يتم تشغيل الترانزستور M2 قبالة، يتم تشغيل مل على، مكثف بدء CTRI النبضات الكهربائية، وذلك بسبب مصدر تيار مستمر IREF، هو CTRI الخطي جيدة من الجهد من موجة الثلاثي، هو مفيد للحد من التشويه التوافقي من مكبر للصوت.

في هذا التصميم، VTHl VTH2 والجهد VDD امدادات الطاقة باستخدام نسبة بقسمة المقاوم، وتيرة الانتاج من مذبذب يمكن الحصول مستقلة عن امدادات التيار الكهربائي . مذبذب الموجي الناتج كما هو مبين في الشكل. عندما يكون هذا التصميم، ومساهمة الجهد نموذجية من 3.6 V، تردد موجة الثلاثي هو 300 كيلو هرتز، Vtri_PH1 Vtri_PH2 تصميم دورة العمل، وهي 95.

2 نتائج اختبار

واستنادا إلى تصميم عملية CSMC 0.35 ميكرون CMOS الفئة D مضخمات الطاقة الصوتية، التي صورة المشهد هو مبين في الشكل 9، منطقة رقاقة على قناة واحدة من 0.85 MM2. في هذا التصميم، والتطبيقات النقالة الليثيوم المستندة إلى مدى الجهد امدادات الطاقة من 2.5 ~ 4.2 V، وتيرة التحول هو 300 كيلو هرتز. الرقم 10 يظهر الفولتية توريد 2.5 V، 3.6 V، 4.2 V، ومقاومة حمولة من 8 تحت ظروف الاختبار، THD + N ومنحنى انتاج الطاقة. ويمكن الحصول عليها من هذا الرقم، عندما امدادات التيار الكهربائي 3.6 V، وانتاج الطاقة من حوالي 400 ميغاواط، والحد الأدنى THD + N مكبر للصوت أن يكون 0.025، ويبين الجدول 1 تصميم الدرجة D مكبر للصوت جزء من نتائج الاختبار.

3 الخاتمة

وبناء على طلب جهاز الهاتف النقال إلى توفير البوب مزدوجا فوق الضوضاء قمع التكنولوجيا الدائرة، عندما يكون مصدر الطاقة الكهربائية والسيطرة على دائرة مكبر للصوت داخلية تحول بالتتابع وإيقاف من قبل دائرة توقيت، فعالا في الحد البوب بنقرة والسعة الضجيج والضوضاء أقل من 2.0 بالسيارات. A إشارة التضمين عرض النبضة التي كتبها نبض التعويض، والقضاء على خطر تشبع تكامل الترانزستور تبديل السلطة معطوب مع الحد من تشويه التشبع عندما السعة إشارة الدخل الناجم عن أكثر من اللازم. إدخال هذه التقنيات، من دون التضحية مكبر للصوت كفاءة، THD + N وأداء انتاج الطاقة.

مراجع

بيرخوت M، DOOPER L.Class-D مكبرات الصوت في تطبيقات الهاتف المحمول المعاملات .IEEE على الدوائر والنظم I الورق العادية، 2010،57 (5): 992-1002.

CHOI Y، W TAK، YOON Y، وآخرون al.A 0.018 THD + N، 88 ديسيبل PSRR PWM الدرجة D مكبر للصوت لهوكوب البطارية المباشر .IEEE مجلة الدوائر الحالة الصلبة، 2012،47 (2): 454-463.

JIANG X، كلمات J، وانغ M، وآخرون al.Integrated البوب بنقرة والضجيج، والحد من EMI، والكشف عن دائرة قصر عن الدرجة D مكبرات الصوت .IEEE مجلة الدوائر الحالة الصلبة، 2013،48 (4): 1099-1108.

تيم لوك. السمعية انقر والبوب المهارات المميزة وإلغاء الضوضاء . 61-65: تكنولوجيا التعليم معلومات، 2010 (8) الصناعة و.

وانغ هايشي، تشانغ بو سون Jiang.Ways على نقرة وقمع والبوب لمكبرات الصوت من الدرجة D .Journal من أشباه الموصلات، 2012،33 (8): 1-5.

ZHENG H، زو Z، MA R.A 0.02 THD و 80 ديسيبل PSRR فلتر مكبر للصوت من الدرجة D مع المباشر مقرنة بطارية الليثيوم في تطبيقات الهاتف المتحرك .Journal من أشباه الموصلات، 2017،38 (7): 56-63.

الكاتب المعلومات:

تشنغ هاو، ليو يانفي، تشيو يان يانغ جينغ جينغ يانغ Dongdong

(صاروخ جامعة قوات الهندسة، وشيان 710025، الصين)