一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器，包括三角波發(fā)生電路和三角波比較電路；還包括死區(qū)電路調(diào)整電路，包括86單片機(jī)U1，其中，管腳1A、2B和4B與GND相連；管腳3A與VCC相連；管腳2A通過(guò)電容C2與GND相連，并通過(guò)二極管D1與管腳1Y相連，且管腳2A與二極管D1的正極相連；還包括與二極管D1并聯(lián)的電阻R6；管腳4A通過(guò)電容C3與GND相連，并通過(guò)二極管D2與管腳3Y相連，且管腳4A與二極管D2的正極相連；還包括與二極管D2并聯(lián)的電阻R7；管腳1B和管腳3B分別與三角波比較電路輸出端相連。該電路利用rc的充電，和門(mén)電路的電平翻轉(zhuǎn)閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的延遲，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路互補(bǔ)方波信號(hào)的死區(qū)時(shí)間調(diào)整。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器
本專利技術(shù)涉及一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器，特別是涉及一種適用于分立式D類功率放大器的基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器。
技術(shù)介紹
死區(qū)時(shí)間是PWM輸出時(shí)，為了使H橋或半H橋的上下管不會(huì)因?yàn)殚_(kāi)關(guān)速度問(wèn)題發(fā)生同時(shí)導(dǎo)通而設(shè)置的一個(gè)保護(hù)時(shí)段。通常也指pwm響應(yīng)時(shí)間。由于IGBT（絕緣柵極型功率管）等功率器件都存在一定的結(jié)電容，所以會(huì)造成器件導(dǎo)通關(guān)斷的延遲現(xiàn)象。一般在設(shè)計(jì)電路時(shí)已盡量降低該影響，比如盡量提高控制極驅(qū)動(dòng)電壓電流，設(shè)置結(jié)電容釋放回路等。為了使igbt工作可靠，避免由于關(guān)斷延遲效應(yīng)造成上下橋臂直通，有必要設(shè)置死區(qū)時(shí)間，也就是上下橋臂同時(shí)關(guān)斷時(shí)間。死區(qū)時(shí)間可有效地避免延遲效應(yīng)所造成的一個(gè)橋臂未完全關(guān)斷，而另一橋臂又處于導(dǎo)通狀態(tài)，避免直通炸模塊。死區(qū)時(shí)間大，模塊工作更加可靠，但會(huì)帶來(lái)輸出波形的失真及降低輸出效率。在現(xiàn)有的與多臺(tái)功率放大器相連的放音設(shè)備中，當(dāng)其中一臺(tái)功率放大器出現(xiàn)故障，與該功率放大器相連的音箱就不能放出聲音，導(dǎo)致該音箱所在的擴(kuò)音區(qū)域不能正常擴(kuò)音，影響整體的放音效果。目前常用的D類功率放大器大多采用全差分同相結(jié)構(gòu)，即，包括積分器、比較器，驅(qū)動(dòng)器級(jí)，輸出級(jí)，三角波發(fā)生器和反饋網(wǎng)絡(luò)等。積分器通常采用差分運(yùn)放與電容配合實(shí)現(xiàn)，輸入模擬信號(hào)與輸出脈沖反饋信號(hào)同時(shí)輸入到積分器輸入端，積分器輸出兩個(gè)相位相反的歲輸入信號(hào)而變化的鋸齒波信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)被加至兩個(gè)比較器的輸入端，與三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波進(jìn)行比較輸入脈沖信號(hào)；該脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)級(jí)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后，被送至輸出級(jí)進(jìn)行功率放大輸出，輸出級(jí)輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)反饋至積分器輸入端設(shè)置增益。目前功率放大器的線性化技術(shù)可以分為四種：功率回退法、反饋法、預(yù)失真法和前饋法。功率回退法是最簡(jiǎn)單的提高功率放大器線性度的方法，但是其實(shí)質(zhì)是犧牲直流功耗來(lái)提高線性度，這使得功率放大器的效率大為降低，有效功率僅為1%—5%。反饋法是利用放大器輸出的非線性失真信號(hào)抵消放大器自身的一部分非線性，缺點(diǎn)是降低了放大器的增益，對(duì)消程度不高，且?guī)?lái)了整個(gè)功率放大器工作的穩(wěn)定性問(wèn)題。預(yù)失真法就是功率放大器前增加一個(gè)非線性電路用以補(bǔ)償放大器工作的非線性。預(yù)失真技術(shù)分為射頻預(yù)失真和數(shù)字基帶預(yù)失真兩種基本類型。缺點(diǎn)是頻譜再生分量改善較少，高階頻譜分量抵消較困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗噪聲能力強(qiáng)，失真度低，基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的分立式D類低噪聲功率放大器。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器，包括三角波發(fā)生電路和三角波比較電路；其特征在于：還包括死區(qū)電路調(diào)整電路，包括86單片機(jī)U1，其中，管腳1A、2B和4B與GND相連；管腳3A與VCC相連；管腳2A通過(guò)電容C2與GND相連，并通過(guò)二極管D1與管腳1Y相連，且管腳2A與二極管D1的正極相連；還包括與二極管D1并聯(lián)的電阻R6；管腳4A通過(guò)電容C3與GND相連，并通過(guò)二極管D2與管腳3Y相連，且管腳4A與二極管D2的正極相連；還包括與二極管D2并聯(lián)的電阻R7；管腳1B和管腳3B分別與三角波比較電路輸出端相連。該電路利用rc的充電，和門(mén)電路的電平翻轉(zhuǎn)閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的延遲，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路互補(bǔ)方波信號(hào)的死區(qū)時(shí)間調(diào)整。作為優(yōu)選，所述三角波比較電路包括三角波比較器，負(fù)極輸入端與三角波發(fā)生器輸出端相連，正極輸入端與功率放大器輸入信號(hào)端相連。作為優(yōu)選，所述三角波比較器正極輸入端通過(guò)電阻R2與其輸出端相連。在電路中加入遲滯窗口，提高了抗噪聲干擾的能力。作為優(yōu)選，所述功率放大器輸入信號(hào)端通過(guò)電阻R3與三角波比較器正極輸入端相連。作為優(yōu)選，所述三角波發(fā)生電路包括門(mén)限比較模塊和線性充放電模塊；所述門(mén)限比較模塊包括比較器門(mén)限比較模塊；所述比較器的負(fù)極輸入端輸入基準(zhǔn)電壓，正極輸入端和輸出端連接線性充放電模塊。三角波線性度的好壞是衡量整個(gè)系統(tǒng)好壞的重要部分，因?yàn)槿遣ê竺娴牟糠忠矔?huì)引入較大的失真，如果這部分產(chǎn)生的三角波線性度不是足夠好，那么會(huì)帶來(lái)很大的失真。采用了一片運(yùn)放和一片比較器構(gòu)成三角波發(fā)生電路，我們可以看到OPA365負(fù)責(zé)線性的充放電，而前面的TLV3501負(fù)責(zé)門(mén)限比較，從而產(chǎn)生線性度極高的三角波。作為優(yōu)選，所述線性充放電模塊為運(yùn)算放大器線性充放電模塊；所述運(yùn)算放大器的負(fù)極輸入端與所述比較器的輸出端相連，并通過(guò)電阻R1與比較器的正極輸入端相連；所述運(yùn)算放大器的正極輸入端與基準(zhǔn)電壓相連。作為優(yōu)選，所述比較器的負(fù)極輸入端通過(guò)電位器RP與運(yùn)算放大器的輸出端相連。作為優(yōu)選，所述比較器的負(fù)極輸入端通過(guò)電位器RP與運(yùn)算放大器的正極輸入端相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：1、利用rc的充電，和門(mén)電路的電平翻轉(zhuǎn)閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的延遲，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路互補(bǔ)方波信號(hào)的死區(qū)時(shí)間調(diào)整。2、在三角波比較電路中加入遲滯窗口，提高了抗噪聲干擾的能力；3、采用了一片運(yùn)放和一片比較器構(gòu)成三角波發(fā)生電路，從而產(chǎn)生線性度極高的三角波。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)其中一實(shí)施例的輸入信號(hào)放大電路原理圖；圖2為本專利技術(shù)三角波比較電路其中一實(shí)施例的原理示意圖。圖3為本專利技術(shù)三角波發(fā)生電路其中一實(shí)施例的原理示意圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。本說(shuō)明書(shū)（包括摘要和附圖）中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。具體實(shí)施例一如圖1所示，一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器，包括三角波發(fā)生電路和三角波比較電路；還包括死區(qū)電路調(diào)整電路，包括86單片機(jī)U1，其中，管腳1A、2B和4B與GND相連；管腳3A與VCC相連；管腳2A通過(guò)電容C2與GND相連，并通過(guò)二極管D1與管腳1Y相連，且管腳2A與二極管D1的正極相連；還包括與二極管D1并聯(lián)的電阻R6；管腳4A通過(guò)電容C3與GND相連，并通過(guò)二極管D2與管腳3Y相連，且管腳4A與二極管D2的正極相連；還包括與二極管D2并聯(lián)的電阻R7；管腳1B和管腳3B分別與三角波比較電路輸出端相連。該電路利用rc的充電，和門(mén)電路的電平翻轉(zhuǎn)閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的延遲，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路互補(bǔ)方波信號(hào)的死區(qū)時(shí)間調(diào)整。具體實(shí)施例二在具體實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所述三角波比較電路包括三角波比較器，負(fù)極輸入端與三角波發(fā)生器輸出端相連，正極輸入端與功率放大器輸入信號(hào)端相連。具體實(shí)施例三在具體實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，所述三角波比較器正極輸入端通過(guò)電阻R2與其輸出端相連。在電路中加入遲滯窗口，提高了抗噪聲干擾的能力。在具體實(shí)施例四在具體實(shí)施例三的基礎(chǔ)上，所述功率放大器輸入信號(hào)端通過(guò)電阻R3與三角波比較器正極輸入端相連。在具體實(shí)施例五在具體實(shí)施例一到四之一的基礎(chǔ)上，如圖3所示，所述三角波發(fā)生電路包括門(mén)限比較模塊和線性充放電模塊；所述門(mén)限比較模塊包括比較器門(mén)限比較模塊；所述比較器的負(fù)極輸入端輸入基準(zhǔn)電壓，正極輸入端和輸出端連接線性充放電模塊。三角波線性度的好壞是衡量整個(gè)系統(tǒng)好壞的重要部分，因?yàn)槿遣ê竺娴牟糠忠矔?huì)引入較大的失真，如果這部分產(chǎn)生的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器，包括三角波發(fā)生電路和三角波比較電路；其特征在于：還包括死區(qū)電路調(diào)整電路，包括86單片機(jī)U1，其中，管腳1A、2B和4B與GND相連；管腳3A與VCC相連；管腳2A通過(guò)電容C2與GND相連，并通過(guò)二極管D1與管腳1Y相連，且管腳2A與二極管D1的正極相連；還包括與二極管D1并聯(lián)的電阻R6；管腳4A通過(guò)電容C3與GND相連，并通過(guò)二極管D2與管腳3Y相連，且管腳4A與二極管D2的正極相連；還包括與二極管D2并聯(lián)的電阻R7；管腳1B和管腳3B分別與三角波比較電路輸出端相連。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于硬件死區(qū)調(diào)整電路的低噪聲功率放大器，包括三角波發(fā)生電路和三角波比較電路；其特征在于：還包括死區(qū)電路調(diào)整電路，包括86單片機(jī)U1，其中，管腳1A、2B和4B與GND相連；管腳3A與VCC相連；管腳2A通過(guò)電容C2與GND相連，并通過(guò)二極管D1與管腳1Y相連，且管腳2A與二極管D1的正極相連；還包括與二極管D1并聯(lián)的電阻R6；管腳4A通過(guò)電容C3與GND相連，并通過(guò)二極管D2與管腳3Y相連，且管腳4A與二極管D2的正極相連；還包括與二極管D2并聯(lián)的電阻R7；管腳1B和管腳3B分別與三角波比較電路輸出端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲功率放大器，其特征在于：所述三角波比較電路包括三角波比較器，負(fù)極輸入端與三角波發(fā)生器輸出端相連，正極輸入端與功率放大器輸入信號(hào)端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低噪聲功率放大器，其特征在于：所述三角波比較器正極輸入端通過(guò)電阻R2與其輸出端相連。4.根據(jù)權(quán)利要...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曾麗，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都德善能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川,51