專利名稱：驅(qū)動裝置、驅(qū)動方法及信息設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動電容性設(shè)備的壓電揚(yáng)聲器等負(fù)載的 驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法。
此外，本說明書記載的內(nèi)容基于作為本申請的優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)
的曰本專利申請(特愿2006-135596， 2006年5月15日申請)的說 明書記載的內(nèi)容，通過參照該日本專利申"i貪的編號，將該日本 專利申請的說明書記載的內(nèi)容作為構(gòu)成本說明書的 一部分。
背景技術(shù)：
裝載在便攜電話機(jī)等信息設(shè)備中的壓電揚(yáng)聲器具有輕薄 且低消耗的特征，如果今后改善音質(zhì)并實(shí)現(xiàn)低價化，則普及的 可能性較大。但是，現(xiàn)狀是壓電揚(yáng)聲器那種電容性設(shè)備對驅(qū)動 電路來說是電容性負(fù)載，不存在用于驅(qū)動電容性設(shè)備的最佳驅(qū) 動方式。
另 一方面，當(dāng)前普及的電動型揚(yáng)聲器那種感應(yīng)性設(shè)備對驅(qū) 動電路來說是感應(yīng)性負(fù)載，驅(qū)動電路成為適合感應(yīng)性負(fù)載的結(jié) 構(gòu)。特別是在內(nèi)置在便攜設(shè)備中的情況下， 一般較多利用電池 來驅(qū)動，但是為了能夠長時間使用，功率利用系數(shù)良好的開關(guān) 放大器(D級放大器)較合適。
圖19和圖20是表示以往的開關(guān)放大器的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)的 電路圖，具有圖19所示的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)3-a和圖20所示的負(fù)載驅(qū) 動狀態(tài)3-b這兩種狀態(tài)。
圖21是表示脈沖調(diào)制輸出的占空比為50%時的圖19和圖20 示出的驅(qū)動電路的各位置的信號的波形圖。此外，圖21中的各 附圖標(biāo)記與圖19和圖20的各位置的附圖標(biāo)記對應(yīng)。
6在圖19的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)3-a時表示期間T4a,晶體管20、 23 導(dǎo)通，晶體管21、 22截止，OUTP成為VCC電平，OUTN成為GND 電平，感應(yīng)性負(fù)載L1的兩端的電位差VL1成為+VCC，對于感應(yīng) 性負(fù)載L1電流I從OUTP向OUTN流動。
在圖20的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)3-b時表示期間T4b,晶體管20、 23 截止，晶體管21、 22導(dǎo)通，OUTP成為GND電平，OUTN成為VCC 電平，感應(yīng)性負(fù)載L1的兩端的電位差VL1成為-VCC,對于感應(yīng) 性負(fù)載L1電流I從OUTN向OUTP流動。
該驅(qū)動方式在不需要對感應(yīng)性負(fù)載L1提供電力的無輸入 信號時，脈沖調(diào)制輸出的占空比成為50%,因此流過感應(yīng)性負(fù) 載L1的電流I的紋波(ripple)成為最大，產(chǎn)生不必要的消耗電流。
圖22~圖27示出具有減少了這種不必要的消耗電流的驅(qū)動 方式的開關(guān)放大器的示例(參照專利文獻(xiàn)1 3)。
圖22 圖27是表示該開關(guān)放大器的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)的電路圖。
根據(jù)如圖26和圖27所示的信號波形，這種開關(guān)放大器在需 要電力的期間對負(fù)載端子間施加電壓，在不需要電力的期間使 負(fù)載端子間短路、將施加電壓設(shè)為OV,由此生成輸出波形。
成為以下電路結(jié)構(gòu)具有圖22的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)5-a、圖23 的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)5-b、圖24的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)5-c以及圖25的負(fù)載 驅(qū)動狀態(tài)5-d這四種狀態(tài)，由此減少負(fù)載驅(qū)動時的紋波電流。
圖26和圖27是表示圖22 圖25的驅(qū)動電路的各位置的信號 的波形圖。圖26和圖27中的各附圖標(biāo)記與圖22 圖25的各位置 的附圖標(biāo)記對應(yīng)。
在圖22的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)5-a時表示圖26的期間T6a,晶體管 20、 23導(dǎo)通，晶體管21、 22截止，OUTP成為VCC電平，OUTN 成為GND電平，感應(yīng)性負(fù)載L1的兩端的電位差VL1成為+VCC,對于感應(yīng)性負(fù)載Ll電流I從OUTP向OUTN流動。
在圖23的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)5-b時表示圖27的期間T6b,晶體管 20、 23截止，晶體管21、 22導(dǎo)通，OUTP成為GND電平，OUTN 成為VCC電平，感應(yīng)性負(fù)載L1的兩端的電位差VL1成為-VCC, 對于感應(yīng)性負(fù)載L1電流I從OUTN向OUTP流動。
在圖24的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)5-c時表示圖26或圖27的期間T6c， 晶體管21、 23導(dǎo)通，晶體管20、 22截止，OUTP和OUTN都成為 GND電平，感應(yīng)性負(fù)載L1的兩端的電位差VL1成為零(GND), 電流I從OUTN或OUTP向接地流動，即蓄積在感應(yīng)性負(fù)載L1中 的能量被放出。
在圖25的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)5-d時表示圖26或圖27的期間T6d, 晶體管21、 23截止，晶體管20、 22導(dǎo)通，OUTP和OUTN都成為 VCC電平，感應(yīng)性負(fù)載L1的兩端的電位差VL1成為零(GND)， 電流I從OUTN或OUTP向電源流動，即蓄積在感應(yīng)性負(fù)載L1中 的能量被放出。
即，在施加到感應(yīng)性負(fù)載L1的端子間的、除去了開關(guān)頻率 及其高次諧波成分后的信號成分在OUTP高于OUTN的情況下， 利用如圖26的定時6-a所示、在從OUTP向OUTN提供成為能量 的電流的期間T6a的前后存在不提供能量的期間T6c 、期間T6d 的信號波形來進(jìn)行驅(qū)動。
同樣，在施加到感應(yīng)性負(fù)載L1的端子間的、除去了開關(guān)頻 率及其高次諧波成分后的信號成分在OUTN高于OUTP的情況 下，利用如圖27的定時6-b所示、在從OUTN向OUTP提供成為 能量的電流的期間T6b的前后存在不提供能量的期間T6c、期間 T6d的信號波形來進(jìn)行驅(qū)動。
專利文獻(xiàn)l:美國專利第6614297號il明書
專利文獻(xiàn)2:美國專利第6211728號說明書專利文獻(xiàn)3:美國專利第6262632號說明書
發(fā)明內(nèi)容
但是，當(dāng)使用該驅(qū)動方式對作為電容性設(shè)備的壓電揚(yáng)聲器 進(jìn)行驅(qū)動時，在要保持電荷的期間使負(fù)載的端子間短路，因此 蓄積的電荷消失、端子間電壓降低。在下一個電力提供期間要 補(bǔ)充該損失部分，因此補(bǔ)加提供損失部分的電荷，由此消耗所 需以上的電力。即，在該驅(qū)動方式下產(chǎn)生無功功率，因此不能 有效利用壓電揚(yáng)聲器的低消耗的特征。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以從電容性負(fù)載輸出 輸入信號的再現(xiàn)性良好的輸出信號的波形的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方 法。
另外，本發(fā)明的其它目的在于提供一種即使以開關(guān)放大器 構(gòu)成來對電容性負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動的情況下也可以減少無功功率而 實(shí)現(xiàn)低消耗化的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法。
本發(fā)明是一種驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置使用開關(guān)元件對負(fù)載 的電力的提供進(jìn)行控制，其特征在于，具備驅(qū)動單元，其具 有連接到上述負(fù)載上的、由多個開關(guān)元件構(gòu)成的開關(guān)電路；以 及控制單元，其控制上述多個開關(guān)元件的動作的切換，上述控 制單元設(shè)定對上述負(fù)載提供電力的第 一 期間和不提供電力而使 上述負(fù)載浮置的第二期間。
其特征在于，上述各開關(guān)元件具有第一端子，其連接到 上述負(fù)載的兩端中的任一側(cè)的端子；第二端子，其用于輸入上 述開關(guān)控制信號；以及第三端子，其連接到電源或接地的端子， 上述控制單元在上述開關(guān)控制信號的一個周期內(nèi)具有上述第 一期間，將上述負(fù)載的一側(cè)的端子連接到上述電源的端子，將 該負(fù)載的另 一側(cè)的端子連接到上述接地的端子，由此對該負(fù)載提供電力；以及上述第二期間，將上述負(fù)載的兩側(cè)的端子設(shè)定
為浮置狀態(tài)，由此不對該負(fù)載提供電力。
其特征在于，上述各開關(guān)元件具有第一端子，其連接到 上述負(fù)載的兩端中的任一側(cè)的端子；第二端子，其用于輸入上 述開關(guān)控制信號；以及第三端子，其連接到電源或接地的端子， 上述控制單元在上述開關(guān)控制信號的一個周期內(nèi)具有上述第 一期間，將上述負(fù)載的一側(cè)的端子連接到上述電源的端子，將 該負(fù)載的另 一側(cè)的端子連接到上述接地的端子，由此對該負(fù)載 提供電力；以及上述第二期間，將上述負(fù)載的一側(cè)的端子連接 到上述電源或上述接地的端子，將該負(fù)載的另 一側(cè)的端子設(shè)定 為浮置狀態(tài)，由此不對該負(fù)載提供電力。
其特征在于，具備第一反饋單元，其使在上述負(fù)載的兩 端的輸出端子上出現(xiàn)的輸出信號反饋到用于輸入輸入信號的輸 入端子側(cè)；以及誤差抑制單元，其連接到上述輸入端子，將由 上述第 一反饋單元反饋的輸出信號與上述輸入信號進(jìn)行比較來 檢須'j該信號間的誤差，生成校正該誤差得i 'J的誤差抑制信號， 上述控制單元根據(jù)上述誤差抑制信號來控制上述驅(qū)動單元的上 述多個開關(guān)元件的動作的切換。
其特征在于，上述控制單元根據(jù)上述誤差抑制信號的絕對 值來變更對上述負(fù)載提供電力的上述第 一 期間與不提供上述電 力而使上述負(fù)載浮置的上述第二期間的比率。
也可以具備第一反饋單元，其使在上述負(fù)載的兩端的輸 出端子上出現(xiàn)的輸出信號反饋到用于輸入輸入信號的輸入端子 側(cè)；以及誤差抑制單元，其連接到上述輸入端子，將由上述第 一反饋單元反饋的輸出信號與上述輸入信號進(jìn)行比較來檢測信 號間的誤差，生成校正該誤差得到的誤差抑制信號，上述控制 單元根據(jù)上述誤差抑制信號來控制上述驅(qū)動單元的上述多個開關(guān)元件的動作的切換。
也可以上述控制單元根據(jù)上述第 一 誤差抑制信號的絕對 值來變更對上述負(fù)載提供電力的上述第 一 期間與不提供上述電 力而使上述負(fù)載浮置的上述第二期間的比率。
也可以上述各開關(guān)元件具有第一端子，其連接到上述負(fù) 載的兩端中的任一側(cè)的端子；第二端子，其用于輸入上述開關(guān) 控制信號；以及第三端子，其連接到電源或接地的端子，上述 控制單元在上述開關(guān)控制信號的一個周期T內(nèi)具有上述第一 期間T1，將上述負(fù)載的一側(cè)的端子連接到上述電源的端子，將 該負(fù)載的另 一側(cè)的端子連接到上述接地的端子，由此對該負(fù)載 提供電力；以及第二期間T2，將上述負(fù)載的兩側(cè)的端子設(shè)定為 浮置狀態(tài)，由此不對該負(fù)載提供電力。
也可以上述控制單元在上述第二期間T 2內(nèi)將上述負(fù)載的
一側(cè)的端子連接到上述電源或上述接地的端子，將該負(fù)載的另 一側(cè)的端子設(shè)定為浮置狀態(tài)。
也可以上述控制單元在上述負(fù)載的兩端的輸出端子上出 現(xiàn)的輸出信號為正極性時，僅從該負(fù)載的正極性側(cè)的輸出端子 提供電力，并且在該輸出信號為負(fù)極性時，僅從該負(fù)載的負(fù)極 性側(cè)的輸出端子提供電力。
也可以上述控制單元具備三角波產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生三角 波；比較單元，其對上述三角波和上述誤差抑制信號進(jìn)行比較； 以及控制信號生成單元，其根據(jù)來自上述比較單元的輸出生成 控制上述驅(qū)動電路的控制信號。
也可以具備第二反饋單元，其檢測從上述誤差抑制單元 輸出的信號的斜率成分，使上述斜率成分反饋到上述誤差抑制 單元的輸入端子側(cè)，上述誤差抑制單元對將由上述第一反饋單 元反饋的輸出信號和由上述第二反饋單元反饋的上述斜率成分相加得到的合成信號與上述輸入信號進(jìn)行比較來檢測信號之間 的誤差，生成校正該誤差得到的誤差抑制信號。
也可以上述驅(qū)動單元直接連接到上述負(fù)載。
也可以上述負(fù)載是電容性負(fù)載。
也可以上述負(fù)載是壓電揚(yáng)聲器。
本發(fā)明的信息設(shè)備的特征在于，具備如上所述的驅(qū)動裝 置，其使用開關(guān)元件對負(fù)載進(jìn)行電力提供的控制；信息處理部， 其具有通信功能和信息處理功能，控制上述驅(qū)動裝置；以及電 池，其對上述驅(qū)動裝置和上述信息處理部提供電力。
本發(fā)明的驅(qū)動方法是使用開關(guān)元件對負(fù)載進(jìn)行電力提供 的控制，其特征在于，對上述各開關(guān)元件的動作進(jìn)行切換，具 有對上述負(fù)載提供電力的第一期間和不提供電力而使上述負(fù)載 浮置的笫二期間。
也可以變更對上述負(fù)栽提供電力的上述第一期間與不提 供上述電力而使上述負(fù)載浮置的上述第二期間的比率。
也可以在上述負(fù)載的兩端的輸出端子上出現(xiàn)的輸出信號 為正極性時，僅從該負(fù)載的正極性側(cè)的輸出端子提供電力，并 且在該輸出信號為負(fù)極性時，僅從該負(fù)載的負(fù)極性側(cè)的輸出端 子提供電力。
根據(jù)本發(fā)明，將在負(fù)載的兩端的輸出端子上出現(xiàn)的輸出信 號反饋到輸入端子側(cè)得到的輸出信號與輸入信號進(jìn)行比較來檢 測該信號之間的誤差，生成與該檢測出的信號之間的誤差量對 應(yīng)的第 一 或第二誤差抑制信號，根據(jù)該誤差抑制信號的誤差量 來變更對負(fù)載提供電力的第 一 期間與不提供電力而使負(fù)載浮置 的第二期間的比率，因此即使在以以往方式的開關(guān)放大器構(gòu)成
驅(qū)動裝置的情況下，也能夠從驅(qū)動裝置內(nèi)的負(fù)載輸出輸入信號 的再現(xiàn)性良好的輸出信號的波形，由此能夠例如提高揚(yáng)聲器的音質(zhì)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)第一或第二誤差抑制信號的 誤差量控制對負(fù)載提供電力的第 一期間與不提供電力而使負(fù)載 浮置的第二期間的比率，因此可以低消耗3也對電容性的壓電揚(yáng) 聲器等負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)包含該負(fù)載的驅(qū)動電路的低消耗化， 由此，例如適合于電池驅(qū)動方式的、以便攜電話機(jī)等信息設(shè)備 的揚(yáng)聲器驅(qū)動裝置構(gòu)成驅(qū)動裝置的情況。
圖l是表示作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的由開關(guān)放大器構(gòu) 成的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖2A是表示脈沖調(diào)制單元及柵極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2B是表示運(yùn)算電路(LOGIC)的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖3是說明驅(qū)動裝置中的基本電路動作的流程圖。
圖4是表示從脈寬調(diào)制電路(PWM)12和柵極驅(qū)動器13輸出 的各種信號波形的時序圖。
圖5是說明在導(dǎo)通時的驅(qū)動電路狀態(tài)下電流流過電容性負(fù) 載的路徑的電路圖。
圖6是說明在導(dǎo)通時的驅(qū)動電路狀態(tài)下電流從與圖5相反方 向流過電容性負(fù)載的路徑的電路圖。
圖7是說明在浮置時的驅(qū)動電路狀態(tài)下電流沒有流過電容 性負(fù)載的情況的電路圖。
圖8是表示在驅(qū)動裝置的電路內(nèi)的各部中生成的各種信號 的波形的波形圖。
圖9是分別表示在圖8的期間T2a內(nèi)輸出OUTP、輸出OUTN、 作為端子間電壓的輸出信號Vcapl、電流I的波形圖。
圖10是分別表示在圖8的期間T2b內(nèi)輸出OUTP 、輸出
13OUTN、作為端子間電壓的輸出信號Vcapl、電流I的波形圖。 圖11是分別表示在圖8的期間T2c內(nèi)輸出OUTP 、輸出
OUTN、作為端子間電壓的輸出信號Vcapl、電流I的波形圖。 圖12是分別表示在圖8的期間T2d內(nèi)輸出OUTP 、輸出
OUTN、作為端子間電壓的輸出信號Vcapl、電流I的波形圖。 圖13的A D是例舉并比較說明圖9~圖12的信號波形的一部
分的時序圖。
圖14是表示作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的由開關(guān)放大器構(gòu) 成的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖15是表示作為運(yùn)算電路18的 一 例的微分電路的圖。
圖16的A、 B是表示對輸入到運(yùn)算電路的波形進(jìn)行微分后的 情況的波形的波形圖。
圖17的A C是表示在驅(qū)動裝置的電路內(nèi)的各部中生成的各 種信號的波形的波形圖。
圖18是表示作為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的由便攜電話機(jī)等 便攜信息終端構(gòu)成的信息設(shè)備的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖19是表示在以往的開關(guān)放大器中使用感應(yīng)性負(fù)載的情況 的導(dǎo)通時的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)的電路圖。
圖2 0是表示在以往的開關(guān)放大器中使用感應(yīng)性負(fù)載的情況 的導(dǎo)通時的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)的電路圖。
圖21是表示脈沖調(diào)制輸出的占空比為50%時的圖19和圖20 示出的驅(qū)動電路的各位置的信號的波形圖。
圖22是說明在以往的導(dǎo)通時的驅(qū)動電^各狀態(tài)下電流流過感 應(yīng)性負(fù)載的路徑的電路圖。
圖23是說明在以往的導(dǎo)通時的驅(qū)動電路狀態(tài)下電流從與圖 22相反方向流過感應(yīng)性負(fù)載的路徑的電路圖。
圖24是說明在以往的浮置時的驅(qū)動電路狀態(tài)下、在接地側(cè)的閉合電路內(nèi)電流流過感應(yīng)性負(fù)載的情況的電路圖。
圖25是說明在以往的浮置時的驅(qū)動電^各狀態(tài)下、在電源側(cè) 的閉合電路內(nèi)電流流過感應(yīng)性負(fù)載的情況的電路圖。
圖26是表示圖22 圖25的驅(qū)動電路的各位置的信號的波形圖。
圖27是表示圖22~圖25的驅(qū)動電路的各位置的信號的波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 [第一例]
根據(jù)圖1 圖13來說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
在本例中，說明作為本發(fā)明所涉及的驅(qū)動裝置而以具備有
壓電揚(yáng)聲器等電容性負(fù)載作為負(fù)載的開關(guān)放大器(D級放大器)
構(gòu)成的情況的示例。 (電路結(jié)構(gòu))
圖l表示以開關(guān)放大器構(gòu)成的驅(qū)動裝置l。
驅(qū)動裝置l具備驅(qū)動電路IO,其輸出輸出信號Vcapl;誤 差抑制電路ll,其生成第一誤差抑制信號Voutl;脈寬調(diào)制電路 (PWM)12，其作為輸出脈沖調(diào)制信號即開關(guān)控制信號Vpl 、 Vp2、 Vp3、 Vp4的脈沖調(diào)制單元；柵極驅(qū)動器13;以及低通濾波器 (LPF1、 LPF2)14、 15，其作為第一反饋單元。
說明各部的結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動電路10具有由多個開關(guān)元件IOI、 102、 103、 104構(gòu)成 的開關(guān)電路100,在驅(qū)動電路10的連接點(diǎn)OUTP與OUTN之間的 端子間連接有作為負(fù)載的電容性負(fù)載C1。
各開關(guān)元件IOI、 102、 103、 104(MOSFET等晶體管)具有第一端子40(連接點(diǎn)OUTP、 OUTN),其連"l妄在電容性負(fù)載C1的 一側(cè)的輸出端子50上；第二端子41,其連接在電源(Vcc)或接地 的端子上；以及第三端子42,其輸入開關(guān)控制信號Vplp、 Vpln、 Vp2p、 Vp2n。
開關(guān)電路100根據(jù)各開關(guān)控制信號Vplp、 Vpln、 Vp2p、 Vp2n 控制各開關(guān)元件IOI、 102、 103、 104接通、切斷，控制向電容 性負(fù)載C1的電力提供。設(shè)置在電容性負(fù)載C1的端子與各開關(guān)元 件IOI、 102、 103、 104的第一端子40之間的連接點(diǎn)(OUTP、OUTN) 上的輸出端子50、 51上出現(xiàn)作為電容性負(fù)載C1的端子間電壓的 輸出信號Vcapl。
低通濾波器(LPF1、 LPF2)14、 15通過誤差抑制電路ll內(nèi)的 反饋用電阻RF1、 RF2使出現(xiàn)在驅(qū)動電路10的輸出端子50、 51 上的輸出信號Vcapl反饋到端子9a、 9b。在此，作為被反饋的 信號使用輸出信號Vla、 Vlb。
誤差抑制電^各11以積分器構(gòu)成，該積分器由差動放大電路 111、連接在端子9a與10a之間的電容器C2、連接在端子9b與10b 之間的電容器C3、分別連接在輸入端子8a-端子9a之間、輸入 端子8b-端子9b之間的輸入用電阻RS1、 RS2以及連接在端子9a、 9b上的反饋用電阻RF1、 RF2構(gòu)成。
在該誤差抑制電路ll中，將通過^f氐通濾波器(LPF1 、 LPF2)14、 15反々費(fèi)的輸出信號Vla、 Vlb的4展幅與對輸入端子8a、 8 b輸入的輸入信號Vi n的振幅進(jìn)行比較，檢測信號間的振幅的誤 差。生成校正過該誤差的電壓(第一誤差抑制信號Voutl),使得 抑制該檢測出的信號間的振幅的誤差。在此，不是離散地而是 連續(xù)地進(jìn)行處理。在此，輸入信號Vin可以是差動信號，也可以 是將輸入端子8a或8b連接到基準(zhǔn)信號電平上的單端輸入。
另外，也可以將誤差抑制電路1H殳為單端結(jié)構(gòu)，將作為差動輸出的OUTP、 OUTN轉(zhuǎn)換為單端并反饋《合誤差抑制電路ll。 并且，驅(qū)動電路10可以是全橋結(jié)構(gòu)，也可以是半橋結(jié)構(gòu)。 在半橋結(jié)構(gòu)的情況下，電容性負(fù)載C1的一側(cè)的端子接地，驅(qū)動 電路10成為由兩個開關(guān)元件101、 102(或103、 104)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。 在此，在圖1中，為了評價開關(guān)放大器的輸入再現(xiàn)性，方 便起見，在驅(qū)動電路10的輸出端子50、 51上連接低通濾波器 (LPF3、 LPF4)16、 17,從低通濾波器(LPF3、 LPF4)16、 17的輸 出端子52、 53取出輸出信號VcaplO。此外，這些Y氐通濾波器 (LPF3、 LPF4)16、 17可以不包含在驅(qū)動裝置1中，與作為開關(guān) 放大器的動作無關(guān)。
圖2(A)示出脈寬調(diào)制電路(PWM)12和斥冊^f及驅(qū)動器13的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)。
脈寬調(diào)制電路(PWM)12由三角波產(chǎn)生器60、兩個比較器 61、 62以及邏輯電路(LOGIC)63構(gòu)成。三角波產(chǎn)生器60產(chǎn)生作 為基準(zhǔn)信號的三角波。所產(chǎn)生的三角波被輸入到比較器61、 62 作為比較處理用。邏輯電路(LOGIC)63根據(jù)來自比較器61、 62 的比較結(jié)果信號Vcl、 Vc2將信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4輸出到 柵極驅(qū)動器13。
在圖2(B)示出邏輯電路(LOGIC)63的具體的電路的 一 例。 AND電路65a被輸入比較結(jié)果信號Vc 1和利用反相器66b將比較 結(jié)果信號Vc2反轉(zhuǎn)得到的信號，輸出信號Vp2。反相器67a輸出 將信號Vp2反轉(zhuǎn)得到的信號Vp3。 AND電^各65b被輸入比較結(jié)果 信號Vc2和利用反相器66a將比較結(jié)果信號Vcl反轉(zhuǎn)得到的信 號，輸出信號Vp4。反相器67b輸出將信號Vp4反轉(zhuǎn)得到的信號 Vpl。
柵極驅(qū)動器13由驅(qū)動電路64a、 64b構(gòu)成。驅(qū)動電路內(nèi)置有 緩沖器，輸出對信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4分別進(jìn)行緩沖得到
17的開關(guān)控制信號Vplp、 Vpln、 Vp2p、 Vp2n。
此外，在本例中，作為負(fù)載使用電容性負(fù)載C1，但是并不 限于此，還可以應(yīng)用于感應(yīng)性負(fù)載。
(電路動作)
首先，說明驅(qū)動裝置l的動作概要。 圖3是說明驅(qū)動裝置1中的基本電路動作的流程圖。 在步驟S1中，通過低通濾波器(LPF1、 LPF2)14、 15,使設(shè) 置在電容性負(fù)載C1的端子與各開關(guān)元件101、 102、 103、 104的 第 一端子40之間的連接點(diǎn)上的輸出端子50、 5 l上出現(xiàn)的輸出信 號Vcapl作為輸出信號Vla、 Vlb反饋到輸入側(cè)的端子9a、 9b側(cè)。 輸出信號Vla、 Vlb的電壓值蓄積在差動放大電路lll的電容器 C2、 C3中。
在步驟S2中，對被反饋的輸出信號Vla、 Vlb的大小(振幅) 和輸入信號Vin的大小(振幅)進(jìn)行比較來^r測該信號間的大小 (振幅)的誤差，生成校正了該誤差的第 一 誤差抑制信號Vo u 11 ， 使得抑制該檢測出的信號間的振幅的誤差。
在步驟S3中，根據(jù)生成的第一誤差抑制信號Voutl，由脈寬 調(diào)制電路(PWM)l2來制作作為脈寬被調(diào)制的脈沖調(diào)制信號的開 關(guān)控制信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4。該制作出的開關(guān)控制信號 Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4通過柵極驅(qū)動器13輸入到各開關(guān)元件101、 102、 103、 104的第三端子42,由此對各開關(guān)元件IOI、 102、 103、 104的接通、切斷進(jìn)行控制，對電容性負(fù)載C1進(jìn)行電流I的提供 控制。
下面，說明驅(qū)動裝置l的詳細(xì)動作。
圖4示出從圖l所示的脈寬調(diào)制電路(PWM)12和柵極驅(qū)動 器13輸出的各種信號波形的時序圖。
在脈寬調(diào)制電路(PWM)12中，將從誤差抑制電路11的端子10a、 10b輸出的第一誤差抑制信號Voutl與作為基準(zhǔn)信號的三角 波V0進(jìn)行比較，作為其比較結(jié)果而輸出脈沖調(diào)制信號Vpl 、 Vp2、 Vp3、 Vp4。
在柵極驅(qū)動器13中，通過驅(qū)動電路64a對脈沖調(diào)制信號 Vp3、 Vpl進(jìn)行緩沖，作為開關(guān)控制信號Vplp、 Vpln而輸出。 根據(jù)這些開關(guān)控制信號Vplp、 Vpln來驅(qū)動控制晶體管IOI和晶 體管102。同樣，通過驅(qū)動電路64b對脈沖調(diào)制信號Vp2、 Vp4 進(jìn)行緩沖，作為開關(guān)控制信號Vp2p、 Vp2n而輸出。根據(jù)這些開 關(guān)控制信號Vp2p、 Vp2n來驅(qū)動控制晶體管103和晶體管104。
當(dāng)來自比較器61、 62的比較結(jié)果信號Vcl、 Vc2在期間Tl 內(nèi)分別為GND電平(Low)、 VCC電平(High)時，開關(guān)控制信號 Vplp、 Vp2n分別為GND電平(Low)、 VCC電平(High)，開關(guān)控 制信號Vpln、 Vp2p分別為GND電平(Low)、 VCC電平(High)。 此時，晶體管IOI、 104導(dǎo)通，晶體管102、 103截止，對電容性 負(fù)載C1進(jìn)行電流I的提供控制。在此，開關(guān)控制信號Vp 1 p及Vp2n 相補(bǔ)地進(jìn)行動作，開關(guān)控制信號Vp 1 n及Vp2p相補(bǔ)地進(jìn)行動作。
同樣，當(dāng)來自比較器61、 62的比較結(jié)果信號Vcl、 Vc2在未 圖示的其它期間內(nèi)分別為VCC電平(High)、 GND電平(Low)時， 開關(guān)控制信號Vplp、 Vp2n分別為VCC電平(High)、 GND電平 (Low)，開關(guān)控制信號Vpln、 Vp2p分別為VCC電平(High)、 GND 電平(Low)。此時，晶體管IOI、 104截止，晶體管102、 103導(dǎo)通， 對電容性負(fù)載C1進(jìn)行電流I的提供控制。
另一方面，當(dāng)來自比較器61、 62的比較結(jié)果信號Vcl、 Vc2 在期間T2內(nèi)都為VCC電平(High)或GND電平(Low)時，開關(guān)控制 信號Vplp、 Vp2n分別為VCC電平(High)、 GND電平(Low),開 關(guān)控制信號Vpln、 Vp2p分別為GND電平(Low)、 VCC電平 (High)。此時，所有晶體管IOI、 102、 103、 104截止，不對電容性負(fù)載C 1進(jìn)行電流I的提供控制，成為浮置狀態(tài)。
在此，不需要所謂通常的停頓時間的理由如下在不對負(fù)
載提供電力的期間內(nèi)進(jìn)行控制使得成為浮置，因此在驅(qū)動狀態(tài)
轉(zhuǎn)變的過程中不存在晶體管101(103)和晶體管102(104)同時導(dǎo) 通的期間，不流動貫通電流。 <負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)〉
圖5 圖7是表示具有三種負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動方式的電路圖。
對電容性負(fù)載C1進(jìn)行驅(qū)動的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)由圖5所示的負(fù) 載驅(qū)動狀態(tài)1 - a 、圖6所示的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)1 _ b以及圖7所示的負(fù) 載驅(qū)動狀態(tài)1-c構(gòu)成。
圖8示出在驅(qū)動裝置l的電路內(nèi)的各部中生成的各種信號 的波形。
在此，與校正了在步驟S 2中檢測出的信號間的大小(振幅) 的誤差使得抑制該誤差的電壓的第 一 誤差抑制信號Vo ut 1成正 比地改變開關(guān)控制信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4的占空比，來對 電容性負(fù)載C1執(zhí)行電力提供的控制。
在圖8中，VcaplO是表示利用低通濾波器16、 17將包含在 作為與電容性負(fù)載Cl相連的驅(qū)動電^^輸出OUTP和驅(qū)動電路輸 出OUTN的輸出端子50、 5 l之間的端子間電壓的輸出信號Vcapl 中的開關(guān)頻率和其高次諧波成分除去后得到的波形，是用于評 價開關(guān)放大器的輸入再現(xiàn)性的信號波形。
圖9~圖12是分別表示在輸出端子50、 51上出現(xiàn)的輸出 OUTP、輸出OUTN、作為端子間電壓的輸出信號Vcapl以及流 過電容性負(fù)載C1的電流I的波形圖。
在各圖中，Vp表示連接在輸出OUTP上的電容性負(fù)載C1的 端子在浮置狀態(tài)時的電位。Vn表示連接在輸出OUTN上的電容性負(fù)載C1的端子在浮置狀態(tài)時的電位。V p - V n表示與蓄積在電 容性負(fù)載C1中的能量相當(dāng)?shù)碾娢?，Icap表示流過電容性負(fù)載C1 的電流。
圖9的定時2-a與圖8中的期間T2a內(nèi)的驅(qū)動電^各10的動作、 即圖5、圖7的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)l-a、 l-c對應(yīng)。
圖10的定日寸2-b與圖8中的期間T2b內(nèi)的驅(qū)動電路10的動 作、即圖5、圖7的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)l-a、 l-c對應(yīng)。
圖11的定時2-c與圖8中的期間T2c內(nèi)的驅(qū)動電路10的動 作、即圖6、圖7的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)l-b、 l-c對應(yīng)。
圖12的定時2-d與圖8中的期間T2d內(nèi)的驅(qū)動電路10的動 作、即圖6、圖7的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)l-b、 l-c對應(yīng)。
驅(qū)動電路10在圖5的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)1-a時，晶體管101、 104 導(dǎo)通，晶體管102、 103截止，OUTP成為VCC電平，OUTN成為 GND電平，對于電容性負(fù)載Cl電流I從OUTP向OUTN流動。
在圖6的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)l-b時，晶體管101、 104截止，晶體 管102、 103導(dǎo)通，OUTP成為GND電平，OUTN成為VCC電平， 對于電容性負(fù)載C1電流I從OUTN向OUTP流動。
在圖7的負(fù)載驅(qū)動狀態(tài)l-c時，所有晶體管IOI、 102、 103、 104截止，OUTP和OUTN都成為浮置，保持蓄積在電容性負(fù)載 Cl中的能量。此時，對于電容性負(fù)載C1電流不流動。
<第一誤差抑制信號〉
說明第一誤差抑制信號Voutl的作用。
在對電容性負(fù)載C1進(jìn)行驅(qū)動的情況下，作為電容性負(fù)載C1 的端子間電壓的輸出信號Vcapl與設(shè)為目標(biāo)的電位之間的差越 大提供電流越多，如果接近設(shè)為目標(biāo)的電位，則需要迅速減少 提供電流。
作為驅(qū)動裝置1的開關(guān)放大器從驅(qū)動電路10的輸出0 U T P 、O U T N通過作為第 一 反饋電路的各個低通濾波器14 、 15輸入到 誤差抑制電路11,包含差動放大電路111的增益的環(huán)路增益抑制 與輸入信號Vin之間的誤差成分，因此，如與圖8的期間T2b對 應(yīng)的圖10的定時2-b及與圖8的期間T2d對應(yīng)的圖12的定時2-d 分別所示的波形那樣，當(dāng)誤差抑制電路11的輸出Vo u 11接近正或 負(fù)的最大振幅電平附近時，迅速減少脈沖調(diào)制信號的占空比地 轉(zhuǎn)變到信號基準(zhǔn)電平。
脈寬調(diào)制電路12根據(jù)誤差抑制電路ll的輸出Voutl生成對 電容性負(fù)載C1進(jìn)行驅(qū)動的最佳的驅(qū)動信號，驅(qū)動電路10能夠輸 出輸入再現(xiàn)性良好的波形。
圖8的期間T2a是從Vcapl0的負(fù)的最大振幅電平向正的最 大振幅電平轉(zhuǎn)變的期間。
在該轉(zhuǎn)變期間T2a內(nèi)，當(dāng)從誤差抑制電路ll輸出的第一誤 差抑制信號Vo u 11的振幅的絕對值較大時，為使驅(qū)動電路10成為 圖9的定時2-a的波形，脈寬調(diào)制電路12進(jìn)行控制，使得在一個 時鐘周期T內(nèi)增大相當(dāng)于提供電力的期間Tl的圖5的驅(qū)動電路 狀態(tài)1-a的比率、減小相當(dāng)于不提供電力的期間T2的圖7的驅(qū)動 電路狀態(tài)l-c的比率。
由此，僅從電容性負(fù)載Cl的OUTP向OUTN的方向提供能 量，使得電容性負(fù)載C1的OUTP側(cè)的電位高于OUTN側(cè)的電位。
接著，圖8的期間T2b是達(dá)到正的最大振幅電平的期間。
在該頂點(diǎn)附近的期間T2b內(nèi)需要減少電力提供，因此，當(dāng) 從誤差抑制電路11輸出的第 一 誤差抑制信號Vo u 11的振幅的絕 對值較小時，為使驅(qū)動電路10成為圖10的定時2-b的波形，脈寬 調(diào)制電路12進(jìn)行控制，使得在一個時鐘周期T內(nèi)減小相當(dāng)于提 供電力的期間T1的圖5的驅(qū)動電路狀態(tài)l-a的比率、增大相當(dāng)于 不提供電力的期間T2的圖7的驅(qū)動電路狀態(tài)1 -c的比率。由此，在正的最大振幅電平附近能夠使輸入信號波形達(dá)到
再現(xiàn)性良好。在該期間T2b內(nèi)僅從電容性負(fù)載C1的OUTP向 OUTN的方向提供能量。
接著，圖8的期間T2c是從正的最大振幅電平向負(fù)的最大振 幅電平轉(zhuǎn)變的期間。
在該轉(zhuǎn)變期間T 2 c內(nèi)，當(dāng)從誤差抑制電路11輸出的第 一 誤 差抑制信號Vo u U的振幅的絕對值較大時，為使驅(qū)動電路10成為 圖11的定時2-c的波形，脈寬調(diào)制電路12進(jìn)行控制，使得在一個 時鐘周期T內(nèi)增大相當(dāng)于提供電力的期間Tl的圖6的驅(qū)動電路 狀態(tài)1-b的比率、減小相當(dāng)于不提供電力的期間T2的圖7的驅(qū)動 電路狀態(tài)1-c的比率。
由此，僅從電容性負(fù)載C1的OUTN向OUTP的方向提供能 量，使得電容性負(fù)載C1的0UTP側(cè)的電位低于OUTN側(cè)的電位。
接著，圖8的期間T2d是達(dá)到負(fù)的最大振幅電平的期間。
在該頂點(diǎn)附近的期間T2d內(nèi)需要減少能量提供，因此，當(dāng) 從誤差抑制電路11輸出的第 一 誤差抑制信號Vo ut 1的振幅的誤 差量較小時，為使驅(qū)動電路10成為圖12的定時2-d的波形，脈寬 調(diào)制電路12進(jìn)行控制，使得在一個時鐘周期T內(nèi)減小相當(dāng)于提 供電力的期間Tl的圖6的驅(qū)動電路狀態(tài)1-b的比率、增大相當(dāng)于 不提供電力的期間T2的圖7的驅(qū)動電路狀態(tài)1-c的比率。
由此，在負(fù)的最大振幅電平附近能夠使輸入信號波形達(dá)到 再現(xiàn)性良好。在該期間T2d內(nèi)僅從電容性負(fù)載C1的OUTN向 OUTP的方向提供能量。
因而，通過用圖8 圖12所示的定時進(jìn)行控制，驅(qū)動電路IO 在輸出信號Vcapl為正極性時，僅從電容性負(fù)載C1的正極性提 供能量，在輸出信號Vcapl為負(fù)極性時，僅從電容性負(fù)載C1的 負(fù)極性提供能量，因此能夠抑制不必要的能量消耗、實(shí)現(xiàn)低消耗且輸入再現(xiàn)性良好的電容性負(fù)載C 1的驅(qū)動。
另外，在輸出POUT或NOUT和電容性負(fù)載C1的端子間可以 不通過任何部件而直接進(jìn)行連接，但是也可以在輸出POUT和 電容性負(fù)載C1的 一側(cè)端子、輸出NOUT和電容性負(fù)載C1的另一 側(cè)端子之間插入電阻來限制電流而進(jìn)行動作。
〈周期T內(nèi)的控制>
在圖8中考慮如下情況將根據(jù)第 一誤差抑制信號Voutl而 進(jìn)行調(diào)制的開關(guān)控制信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4的一個周期設(shè) 為T,將一個周期T內(nèi)分割為提供電力的期間Tl和不提供電力的 期間T2這兩個區(qū)域。
圖13的(A) (D)是例舉并比較說明圖9 圖12示出的信號波 形的一部分的圖。
圖13的(A)是圖9的OUTP的波形的 一例，相當(dāng)于圖8的期間
T2a。
圖13的(B)是圖10的OUTP的波形的 一例，相當(dāng)于圖8的期間
T2b。
圖13的(C)是圖ll的OUTN的波形的 一例，相當(dāng)于圖8的期 間T2c。
圖13的(D)是圖12的OUTN的波形的 一例，相當(dāng)于圖8的期 間T2d。
如圖13的(A)、圖13的(C)所示，在期間T2a、 T2c內(nèi)，當(dāng)?shù)?一誤差抑制信號Vo u 11的振幅的絕對值較大時，進(jìn)行設(shè)定使得開 關(guān)控制信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4的占空比變大，對電容性負(fù) 載C1執(zhí)行提供電力的控制。
如圖13的(B)、圖13的(D)所示，在期間T2b、 T2d內(nèi)，當(dāng)生 成第一誤差抑制信號Voutl時檢測出的信號間的振幅的誤差量 較小時，進(jìn)行設(shè)定使得開關(guān)控制信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4的
24占空比變小，對電容性負(fù)載Cl執(zhí)行不提供電力的控制。
以上，能夠從驅(qū)動裝置l內(nèi)的電容性負(fù)載C1的輸出端子50、 51輸出輸入信號Vi n的再現(xiàn)性良好的輸出信號V c ap 10的波形。
另外，以低消耗對電容性的壓電揚(yáng)聲器等負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動， 能夠?qū)崿F(xiàn)包含該負(fù)載的驅(qū)動電路的低消耗化。
根據(jù)圖14 圖16來說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。此外，與 上述的第 一例相同部分附加相同附圖標(biāo)記，省略其說明。
圖14的驅(qū)動裝置2是在上述的圖l的驅(qū)動裝置l中進(jìn)一步設(shè) 置有運(yùn)算電路1 8作為第二反饋單元的情況的例子。
運(yùn)算電路18被連接在誤差抑制電路ll與脈寬調(diào)制電路 (PWM)12之間，其輸入側(cè)的連接線19a、 19b分支地連接在從誤 差抑制電路ll輸出第一誤差抑制信號Voutl的輸出線上，其輸出 側(cè)的連接線30a、 30b連接在誤差抑制電路ll內(nèi)的電阻RF3、 RF4 上。
運(yùn)算電路18是用于檢測信號的斜率的電路，在此使用微分 電路來構(gòu)成，但是并不限于這種結(jié)構(gòu)，除此之外例如也可以使 用使高于設(shè)定的截止頻率的頻率成分通過的高通濾波器來構(gòu) 成。
在運(yùn)算電路18中檢測從誤差抑制電^各11輸出的第一誤差 抑制信號Voutl的斜率，之后將包含該檢測出的斜率的檢測信號 Vfb2與被反饋的信號V2a、 V2b—起輸入到誤差抑制電路ll。
然后，在誤差抑制電路ll中將包含該檢測信號Vfb2的斜率 的信號V2a、 V2b與輸入信號Vin進(jìn)行比較，生成與該信號間的 斜率的誤差量對應(yīng)的第二誤差抑制信號Vout2。在此，以積分器 構(gòu)成誤差抑制電路ll。
圖15示出作為運(yùn)算電路18的 一 例的微分電路。運(yùn)算電路18由差動放大電-各112、電容器C4、 C5以及電阻R1、 R2構(gòu)成，其 中，所述電容器C4、 C5分別連接在輸入端子19a、 19b與差動放 大電路112的輸入端子之間，所述電阻RK R2分別連接在差動 放大電路112的輸入端子和輸出端子30a、 30b之間。在這種情況 下，通過對所輸入的信號進(jìn)行微分來檢測出斜率，之后輸出包 含該檢測出的斜率的微分信號。 <斜率>
斜率是表示連續(xù)信號的電壓的振幅相對于時間變化的變位量。
圖16的(A)、圖16的(B)示出對輸入到運(yùn)算電路18的波形進(jìn)
行微分得到的波形。
檢測信號Vfb2表示第二誤差抑制信號Vout2的斜率的變化，
當(dāng)斜率陡峭變化時輸出變化較大。在誤差抑制電路ll中，為了
抑制這種變化量而輸出第二誤差抑制信號Vo u 12 。
在圖16中，將由于陡峭變化而得到的該成分加到積分器 中，由此減少Vo u 12的振幅，能夠使輸出波形的陡峭的成分平滑。
<第二誤差抑制信號>
說明第二誤差抑制信號Vout2的作用。
圖17的(A) 圖17的(C)示出在驅(qū)動裝置1的電路內(nèi)的各部中 生成的各種信號的波形。
在上述的圖l的驅(qū)動裝置l中，將來自驅(qū)動電路10的輸出信 號Vcapl輸入到構(gòu)成反饋電路的低通濾波器14、 15,由此將處 理得到的信號Vla、 Vlb輸入到第一誤差抑制電路ll,從而生成 包含差動放大電路lll的增益的環(huán)路增益抑制了與輸入信號Vin 之間的誤差成分的第 一誤差抑制信號Voutl 。
當(dāng)接近信號波形的正或負(fù)的最大振幅電平的附近時，該生 成的第 一 誤差抑制信號Vo ut 1迅速減小作為脈沖調(diào)制信號的開關(guān)控制信號Vpl、 Vp2、 Vp3、 Vp4的占空比地轉(zhuǎn)變到信號基準(zhǔn) 電平，但是有少量在第 一誤差抑制電路11中沒有完全被抑制的 波形的誤差成分作為最大振幅電平附近的斜率誤差而存在。
包含在該第 一 誤差抑制信號Vo u 11中的斜率誤差的成分是 高次諧波成分成為主要因素而出現(xiàn)的誤差。
因此，在本例中，將包含有該高次諧波成分的第一誤差抑 制信號Voutl例如引導(dǎo)到由微分電路構(gòu)成的運(yùn)算電路18中，通過 反饋電阻RF3 、 RF4使包含斜率成分的檢測信號Vfb2輸入到誤差 抑制電3各11。
在誤差抑制電路ll中，將通過低通濾波器14、 15反饋的信 號V2a、 V2b與包含斜率的檢測信號Vfb2相加，輸入到差動放大 電路lll的差動輸入端子。
在這種情況下，如圖17的(A)所示，表現(xiàn)為校正后的被反饋 的輸出信號V2a、 V2b與信號Vla、 Vlb相比，與信號間的斜率 的誤差量對應(yīng)成為僅校正AVlpf的狀態(tài)。
在誤差抑制電路ll中，對包含該檢測信號Vfb2的斜率成分 的輸出信號V2a、 V2b與輸入信號Vin進(jìn)行比較，生成如圖17的 (B)所示那樣的僅校正了 AVout的第二誤差抑制信號Vout2,使得 抑制該信號間的斜率的誤差。
由此，能夠從輸出端子50、51輸出如圖17的(C)所示那樣的、 與輸出信號V c ap 10相比對應(yīng)于信號間的斜率的誤差量僅校正 了 AVcap的輸出信號Vcap20。
在第一例中，驅(qū)動電路10在以輸出輸入再現(xiàn)性良好的波形 為目的的誤差抑制電路ll中進(jìn)行第一反饋，但是追加圖14所示 的作為第二反饋單元的運(yùn)算電路18，使用第二誤差抑制信號 Vo u 12來進(jìn)行信號的校正處理，由此能夠進(jìn) 一 步改善波形失真、 進(jìn)一步提高輸入再現(xiàn)性。此外，在圖17中為了容易理解波形失真的改善效果而忽略 了原來失真的波形與校正得到的波形之間的相位關(guān)系。實(shí)際校 正的波形相加有微分信號，因此與原來失真的波形相比相位超 前。
根據(jù)圖18來說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。此外，與上述的 各例相同的部分附加相同附圖標(biāo)記，省略其說明。
本例是表示具備有上述的圖l或圖14的驅(qū)動裝置1的信息 設(shè)備的示例。
圖18示出由便攜電話機(jī)等便攜信息終端200構(gòu)成的信息設(shè) 備的結(jié)構(gòu)例。
便攜信息終端200具有作為電容性負(fù)載的壓電揚(yáng)聲器等 揚(yáng)聲器2 01 、對揚(yáng)聲器進(jìn)行驅(qū)動的圖1的驅(qū)動裝置1或圖6的驅(qū)動 裝置2、具有通信功能、信息處理功能及操作處理功能的信息處 理部202以及對驅(qū)動裝置1或驅(qū)動裝置2、信息處理部202提供電 力的電池203。信息處理部202將輸入信號Vin向驅(qū)動裝置l或驅(qū) 動裝置2輸出。驅(qū)動裝置l或驅(qū)動裝置2根據(jù)輸入信號Vin對揚(yáng)聲 器201輸出輸出信號Vcapl，對揚(yáng)聲器201提供電力。此外，驅(qū) 動裝置1或驅(qū)動裝置2、信息處理部202也可以作為LSI 204而集 成化。揚(yáng)聲器201也可以是作為感應(yīng)性負(fù)載的電動型揚(yáng)聲器。
驅(qū)動裝置l具備如下功能設(shè)定提供電力的第一期間T1和 不提供電力使負(fù)載浮置的第二期間T2的功能；以及與第 一或第 二誤差抑制信號Vo u 11 、 Vo u 12相應(yīng)地改變第 一 期間T1和第二期 間T2的比率的功能，因此即使對揚(yáng)聲器201進(jìn)行驅(qū)動，在要保 持電荷的期間也不使端子間短路，能夠消除蓄積的電荷消失的 情形、端子間電壓降低的情形，由此，能夠輸出輸入信號的再 現(xiàn)性良好的輸出信號的波形。另外，不用在該消失的期間的下 一個電力提供期間補(bǔ)加提 供損失的電荷來補(bǔ)充該損失，避免消耗所需以上的電力，避免 產(chǎn)生無功功率，因此能夠減少無功功率、實(shí)現(xiàn)低消耗化。
權(quán)利要求
1. 一種驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置使用開關(guān)元件對向負(fù)載的電力的提供進(jìn)行控制，其特征在于，具備驅(qū)動單元，其具有連接到上述負(fù)載的、由多個開關(guān)元件構(gòu)成的開關(guān)電路；以及控制單元，其控制上述多個開關(guān)元件的動作的切換，上述控制單元設(shè)定對上述負(fù)載提供電力的第一期間和不提供電力而使上述負(fù)載浮置的第二期間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動裝置，其特征在于， 各上述開關(guān)元件具有第一端子，其連接到上述負(fù)載的兩端中的任一側(cè)的端子；第二端子，其用于輸入上述開關(guān)控制信號；以及第三端子，其連接到電源或接地的端子，上述控制單元在上述開關(guān)控制信號的一個周期內(nèi)具有 上述第一期間，將上述負(fù)載的一側(cè)的端子連接到上述電源的端子，將該負(fù)載的另一側(cè)的端子連接到上述接地的端子，由此對該負(fù)載提供電力；以及上述第二期間，將上述負(fù)載的兩側(cè)的端子設(shè)定為浮置狀態(tài)，由此不對該負(fù)載提供電力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動裝置，其特征在于， 各上述開關(guān)元件具有第一端子，其連接到上述負(fù)載的兩端中的任一側(cè)的端子；第二端子，其用于輸入上述開關(guān)控制信號；以及第三端子，其連接到電源或接地的端子，上述控制單元在上述開關(guān)控制信號的一個周期內(nèi)具有 上述第一期間，將上述負(fù)載的一側(cè)的端子連接到上述電源的端子，將該負(fù)載的另一側(cè)的端子連接到上述接地的端子，由此對該負(fù)載提供電力；以及上述第二期間，將上述負(fù)載的一側(cè)的端子連接到上述電源或上述接地的端子，將該負(fù)載的另 一側(cè)的端子設(shè)定為浮置狀態(tài)，由此不對該負(fù)載提供電力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的驅(qū)動裝置，其特征 在于，具備第一反饋單元，其使在上述負(fù)載的兩端的輸出端子上出現(xiàn) 的輸出信號反饋到用于輸入輸入信號的輸入端子側(cè)；以及誤差抑制單元，其連接到上述輸入端子，將由上述第一反 饋單元反饋的輸出信號與上述輸入信號進(jìn)行比較來檢測信號之 間的誤差，生成校正該誤差得到的誤差抑制信號，上述控制單元根據(jù)上述誤差抑制信號來控制上述驅(qū)動單元 的上述多個開關(guān)元件的動作的切換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動裝置，其特征在于， 上述控制單元根據(jù)上述誤差抑制信號的絕對值來變更對上述負(fù)載提供電力的上述第一期間與不提供上述電力而使上述負(fù) 載浮置的上述第二期間的比率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所迷的驅(qū)動裝置，其特征 在于，上述控制單元在上述負(fù)載的兩端的輸出端子上出現(xiàn)的輸出 信號為正極性時，僅從該負(fù)載的正極性側(cè)的輸出端子提供電力， 并且在該輸出信號為負(fù)極性時，僅從該負(fù)載的負(fù)極性側(cè)的輸出 端子提供電力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所迷的驅(qū)動裝置，其特征 在于，上述控制單元具備三角波產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生三角波；比 較單元，其對上述三角波和上述誤差抑制信號進(jìn)行比較；以及 控制信號生成單元，其根據(jù)來自上述比較單元的輸出生成控制 上述驅(qū)動電路的控制信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，具備第二反饋單元，該第二反饋單元檢測從上述誤差抑制 單元輸出的信號的斜率成分，使上述斜率成分反饋到上述誤差 抑制單元的輸入端子側(cè)，上述誤差抑制單元對將由上述第一反饋單元反饋的輸出信 號和由上述第二反饋單元反饋的上述斜率成分相加得到的合成 信號與上述輸入信號進(jìn)行比較來檢測信號之間的誤差，生成校 正該誤差得到的誤差抑制信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的驅(qū)動裝置，其特征 在于，上述驅(qū)動單元直接連接到上述負(fù)載。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的驅(qū)動裝置，其特 征在于，上述負(fù)載是電容性負(fù)載。
11. 根據(jù)權(quán)科要求10所述的驅(qū)動裝置，其特征在于， 上述電容性負(fù)載是壓電揚(yáng)聲器。
12. —種信息設(shè)備，其特征在于，具備 權(quán)利要求l至ll中的任一項(xiàng)所述的驅(qū)動裝置，其使用開關(guān)元件對負(fù)載進(jìn)行電力提供的控制；信息處理部，其具有通信功能及信息處理功能，控制上述 驅(qū)動裝置；以及電池，其對上述驅(qū)動裝置及上述信息處理部提供電力。
13. —種驅(qū)動方法，該驅(qū)動方法是使用開關(guān)元件對負(fù)載進(jìn) 行電力提供的控制，其特征在于，對各上述開關(guān)元件的動作進(jìn)行切換，具有對上述負(fù)載提供 電力的第一期間、以及不提供電力而使上述負(fù)載浮置的第二期 間。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的驅(qū)動方法，其特征在于，變更對上述負(fù)載提供電力的上述第一期間與不提供上述電 力而使上述負(fù)載浮置的上述第二期間的比率。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的驅(qū)動方法，其特征在于， 在上述負(fù)載的兩端的輸出端子上出現(xiàn)的輸出信號為正極性 時，僅從該負(fù)載的正極性側(cè)的輸出端子提供電力，并且在該輸 出信號為負(fù)極性時，僅從該負(fù)載的負(fù)極性側(cè)的輸出端子提供電 力。
全文摘要
從電容性等的負(fù)載輸出輸入信號的再現(xiàn)性良好的輸出信號的波形。即使以開關(guān)放大器構(gòu)成驅(qū)動裝置來對電容性等的負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動的情況下，也減少無功功率實(shí)現(xiàn)低消耗化。將在負(fù)載C1的兩端的輸出端子(50、51)上出現(xiàn)的輸出信號Vcap1向輸入端子(9a、9b)側(cè)反饋得到的輸出信號V1a、V1b與輸入信號Vin進(jìn)行比較來檢測信號間的誤差，生成校正了誤差的第一誤差抑制信號Vout1，使得抑制該檢測出的信號間的誤差，根據(jù)該第一誤差抑制信號改變對負(fù)載C1提供電力的第一期間T1和不提供電力而使負(fù)載浮置的第二期間T2的比率。
文檔編號H03K17/687GK101443999SQ200780017538
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者海保敏夫, 町田純一 申請人:旭化成電子材料元件株式會社