專利名稱：功率放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率放大電路，特別涉及一種能夠在驅(qū)動(dòng)電容 性負(fù)載時(shí)減少電力消耗的技術(shù)。本發(fā)明基于2007年6月5日申請(qǐng)的日本國專利申請(qǐng)第2007 — 149201號(hào)及2007年6月5日申請(qǐng)的日本國專利申請(qǐng)第2007—149202 號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，在這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
作為功率放大電路的驅(qū)動(dòng)對(duì)象，有時(shí)使用電容性負(fù)載。例如在 特開昭51 — 132746號(hào)公報(bào)中公開了現(xiàn)有功率放大電路的一個(gè)例子。 圖15是表示使用壓電揚(yáng)聲器作為電容性負(fù)載的情況下的功率放大電 路的一個(gè)例子的電路圖。如該圖所示，功率放大電路240采用將放大 裝置241a和反相放大裝置241b橋接的BTL (Bridged Transless)方式，以得到較大的輸出。功率放大電路240的電源電壓由鋰離子電池等電源250產(chǎn)生， 但壓電揚(yáng)聲器220通常需要12Vpp 15Vpp這樣的較高驅(qū)動(dòng)電壓。因 此，在使用3.7V的鋰離子電池的情況下，使用電荷泵260等升壓至 所需電壓而作為功率放大電路240的電源電壓進(jìn)行供給。圖16A示出壓電揚(yáng)聲器220的頻率一阻抗特性，圖16B示出壓 電揚(yáng)聲器220的頻率一輸出聲壓特性。由于壓電揚(yáng)聲器220具有電容 性，所以如果如圖16A所示頻率變高，則阻抗逐漸變?yōu)榉浅５汀Ａ?夕卜，還具有如果如圖16B所示頻率變低則輸出聲壓逐漸降低的特性。發(fā)明內(nèi)容由于壓電揚(yáng)聲器220如果頻率變高，則阻抗逐漸變?yōu)榉浅５停?所以在高頻區(qū)域中流過功率放大電路240的電流也逐漸增加。由于壓電揚(yáng)聲器220的驅(qū)動(dòng)電壓也較高，所以如果處于高頻區(qū)域，則存在功 率放大電路240的損耗增大，發(fā)熱量也增大的問題。如果為了防止高頻區(qū)域中的電流增加而增大保護(hù)電阻R10的 值，則會(huì)使功率放大電路240的輸出效率惡化。另外，如果為了減少 功率放大電路240的損耗而采用D類放大，則需要較大的電壓轉(zhuǎn)換， 需要針對(duì)不必要的輻射的對(duì)策。本發(fā)明就是鑒于上述狀況而提出的，其目的在于，使驅(qū)動(dòng)電容 性負(fù)載的功率放大電路降低損耗。為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的功率放大電路具有放大 單元，其將輸入信號(hào)放大而生成輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載；電流檢 測單元，其檢測放大單元的消耗電流；以及電源控制單元，其與電流 檢測單元的檢測結(jié)果對(duì)應(yīng)，控制供給至放大單元的電源電壓。根據(jù)本發(fā)明，由于與電流檢測單元的檢測結(jié)果對(duì)應(yīng)而控制供給 至放大單元的電源電壓，所以可以根據(jù)需要而使電源電壓降低，由此 使功率放大電路的損耗降低。即，即使在高頻區(qū)域中阻抗下降而使電 流增加，也可以通過使電源電壓降低而減少功率放大電路的消耗電 力。更具體地說，電源控制單元可以選擇性地將高電壓和低電壓中 的一個(gè)作為電源電壓供給至放大單元，在由電流檢測單元檢測出的電 流值小于第1電流值的情況下，將高電壓供給至放大單元。由此，可 以在電流值小于第1電流值的情況下得到足夠的輸出。另外，也可以使電源控制單元具有比較單元，其將上述輸入信 號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在由上述電流檢測單元檢測出的電流 值大于或等于第1電流值而小于第2電流值的情況下，基于上述比較 單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓的 情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在上述輸入信號(hào)的電壓 小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給至上述放大單元。由 此，在電流值大于或等于第1電流值而小于第2電流值的情況下，動(dòng) 態(tài)地切換電源電壓，所以在輸入信號(hào)較小的情況下，可以使損耗降低， 同時(shí)在輸入信號(hào)較大的情況下，可以得到足夠的輸出。另外，優(yōu)選上述電源控制單元在由上述電流檢測單元檢測出的 電流值大于或等于第2電流值而小于第3電流值的情況下，基于上述 比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電 壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在上述輸入信號(hào)的 電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給至上述放大單 元，如果從上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過規(guī) 定時(shí)間，則無論上述輸入信號(hào)的電壓如何，都將上述低電壓供給至上 述放大單元。如果檢測電流的大小變大，則放大單元的損耗增加，但根據(jù)本發(fā)明，由于在電流值大于或等于第2電流值而小于第3電流值的情況下，如果從輸入信號(hào)的電壓大于或等于基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過了規(guī) 定時(shí)間，則強(qiáng)制地將低電壓供給至放大單元，所以可以抑制放大單元 的過度發(fā)熱，同時(shí)減少消耗電力。另外，電源控制單元可以選擇性地將高電壓和低電壓中的一個(gè) 作為電源電壓供給至放大單元，在由電流檢測單元檢測出的電流值大于或等于第3電流值的情況下，將低電壓供給至放大單元。由此，即 使在電流值大于或等于第3電流值的情況下，也可以通過降低電源電 壓而減少功率放大電路的消耗電力。為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的功率放大電路具有放大 單元，其將輸入信號(hào)放大而生成輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載；頻率檢 測單元，其檢測輸入信號(hào)或輸出信號(hào)的頻率；以及電源控制單元，其 與頻率檢測單元的檢測結(jié)果對(duì)應(yīng)，控制供給至放大單元的電源電壓。根據(jù)本發(fā)明，由于與頻率檢測單元的檢測結(jié)果對(duì)應(yīng)而控制供給 至放大單元的電源電壓，所以可以根據(jù)需要使電源電壓降低，從而減 少功率放大電路的損耗。g卩，即使因高頻區(qū)域而使阻抗下降、電流增 加，也可以通過使電源電壓降低而減少功率放大電路的消耗電力。更具體地說，電源控制單元可以選擇性地將高電壓和低電壓中 的一個(gè)作為電源電壓供給至放大單元，在由頻率檢測單元檢測出的頻 率小于第l頻率的情況下，將高電壓供給至放大單元。由此，可以在 頻率小于第1頻率的情況下得到足夠的輸出。另外，可以使電源控制單元具有比較單元，其將上述輸入信號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率大 于或等于第1頻率而小于第2頻率的情況下，基于上述比較單元的比 較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下， 將上述高電壓供給至上述放大單元，在上述輸入信號(hào)的電壓小于上述 基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給至上述放大單元。由此，在頻 率大于或等于第1頻率而小于第2頻率的情況下，動(dòng)態(tài)地切換電源電 壓，所以在輸入信號(hào)較小的情況下，可以使損耗降低，同時(shí)在輸入信 號(hào)較大的情況下，可以得到足夠的輸出。另外，優(yōu)選在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率大于或等于第2 頻率而小于第3頻率的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上 述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓 供給至上述放大單元，在上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情 況下，將上述低電壓供給至上述放大單元，如果從上述輸入信號(hào)的電 壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間，則無論上述輸入信號(hào) 的電壓如何，都將上述低電壓供給至上述放大單元。由于如果頻率變 高則負(fù)載阻抗降低，所以放大單元的損耗增加，但根據(jù)本發(fā)明，由于 在頻率大于或等于第2頻率而小于第3頻率的情況下，如果從輸入信 號(hào)的電壓大于或等于基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間，則強(qiáng)制地將低電 壓供給至放大單元，所以可以抑制放大單元的過度發(fā)熱，同時(shí)減少消 耗電力。另外，電源控制單元可以選擇性地將高電壓和低電壓中的一個(gè) 作為電源電壓供給至放大單元，在由頻率檢測單元檢測出的頻率大于 或等于第3頻率的情況下，將低電壓供給至放大單元。由此，即使在 頻率大于或等于第3頻率的情況下，負(fù)載阻抗降低而使電流增加，也 可以通過降低電源電壓而減少功率放大電路的消耗電力。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的功率放大電路的基本構(gòu)成 例的框圖。圖2是表示電源電壓設(shè)定部使開關(guān)進(jìn)行切換的判斷基準(zhǔn)、即規(guī)則的一個(gè)例子的框圖。圖3是表示應(yīng)用本發(fā)明而構(gòu)成的壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的 一個(gè)例子的框圖。圖4A是表示比較器的具體電路結(jié)構(gòu)的圖。圖4B是表示構(gòu)成BTL連接放大電路的放大裝置的具體電路結(jié) 構(gòu)的圖。圖5是表示控制部的功能結(jié)構(gòu)的框圖。 圖6是說明控制部的處理的流程圖。圖7A是表示放大裝置的輸出信號(hào)和電源電壓的關(guān)系的圖。 圖7B是表示放大裝置的輸出信號(hào)和電源電壓的其他關(guān)系的圖。 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的功率放大電路的基本構(gòu)成 例的框圖。圖9是表示電源電壓設(shè)定部使開關(guān)進(jìn)行切換的判斷基準(zhǔn)、即規(guī) 則的一個(gè)例子的圖。圖IO是表示應(yīng)用本發(fā)明而構(gòu)成的壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的 一個(gè)例子的框圖。圖IIA是表示比較器的具體電路結(jié)構(gòu)的圖。圖IIB是表示構(gòu)成BTL連接放大電路的放大裝置的具體電路結(jié) 構(gòu)的圖。圖12是表示控制部的功能結(jié)構(gòu)的框圖。 圖13是說明控制部的處理的流程圖。圖14A是表示放大裝置的輸出信號(hào)和電源電壓的關(guān)系的圖。 圖14B是表示放大裝置的輸出信號(hào)和電源電壓的其他關(guān)系的圖。圖15是表示在使用壓電揚(yáng)聲器作為電容性負(fù)載的情況下的功率 放大電路的一個(gè)例子的電路圖。圖16A是表示壓電揚(yáng)聲器的頻率一阻抗特性的圖。圖16B是表示壓電揚(yáng)聲器的頻率一輸出聲壓特性的圖。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施方式1)參照
本發(fā)明的實(shí)施方式1。首先，說明本發(fā)明的概要。 圖1是表示本發(fā)明的基本構(gòu)成例的框圖。在該圖中，例示功率放大電路10驅(qū)動(dòng)作為電容性負(fù)載的壓電揚(yáng)聲器20的情況。為了簡單起見，功率放大電路IO使用通常的反相負(fù)反饋放大電 路，該反相負(fù)反饋放大電路使用運(yùn)算放大器OpAmp和電阻Rl、 R2 構(gòu)成。當(dāng)然該功率放大電路也可以由正相負(fù)反饋放大電路構(gòu)成。在這 里，反相負(fù)反饋放大電路或正相負(fù)反饋放大電路作為放大單元起作 用，用于放大輸入信號(hào)并生成輸出信號(hào)而驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載。并且，構(gòu) 成為使供給至運(yùn)算放大器OpAmp的電源電壓士Vd，由作為電源控制 單元起作用的控制部30進(jìn)行控制?？刂撇?0具有生成高電壓35和低電壓36的電源電路，該控制 部30通過開關(guān)37進(jìn)行高電壓35和低電壓36的切換，并作為輸出電 源34選擇性地供給至運(yùn)算放大器OpAmp。在這里，使高電壓35為 士VHi，低電壓36為士VLo， VHi是比VLo高的電壓。開關(guān)37的切換， 是與電流檢測部31 — 1和輸入電壓比較部32的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)而由電 源電壓設(shè)定部33按照預(yù)先規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行的。其中，作為電流檢測 單元起作用的電流檢測部31 — 1用于檢測從輸出電源3 4流向功率放 大電路10的電流Id，輸入電壓比較部32用于判定功率放大電路10 的輸入信號(hào)Vi是否超過規(guī)定的電壓值。圖2是表示電源電壓設(shè)定部33使開關(guān)37進(jìn)行切換的判斷基準(zhǔn)、 即規(guī)則的例子的圖，圖2(a)表示第l例，圖2(b)表示其他例子。 在本例中，通過輸入信號(hào)Vi的電壓劃分和電流Id的電流值劃分的組 合，來判定將高電壓35和低電壓36的哪一個(gè)作為電源電壓使用。即， 根據(jù)基于輸入信號(hào)Vi的聲音大小和實(shí)際流過的電流這一組合而調(diào)整 供給至功率放大電路IO的電源電壓。在這里，輸入信號(hào)Vi的電壓劃分被劃分為大于或等于規(guī)定的電 壓值的情況和小于規(guī)定的電壓值這2種，電流值劃分被劃分為小電 流、中小電流、中大電流、大電流這4個(gè)區(qū)域。通常，如果輸出信號(hào) 的頻率變高，則壓電揚(yáng)聲器20的阻抗降低，所以電流值急劇變大。另外，電壓劃分可以直接使用輸入信號(hào)電壓Vi，也可以提取與振幅 對(duì)應(yīng)的值而進(jìn)行。另外，各自的劃分?jǐn)?shù)量并不限于本例。如該圖所示，控制部30在小電流區(qū)域中始終將高電壓35供給 至功率放大電路IO。這是由于在小電流區(qū)域中，即使輸入電壓變高， 功率放大電路10的損耗也基本上不會(huì)成為問題。另外，通過始終供 給高電壓35，可以實(shí)現(xiàn)充分地驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器20。在中小電流區(qū)域中，通過與輸入電壓的大小對(duì)應(yīng)而控制開關(guān)37， 從而進(jìn)行高電壓35和低電壓36的切換并供給至功率放大電路10。 即，在輸入電壓較小的期間，通過使電源電壓為低電壓36，減少功 率放大電路10的損耗。另外，優(yōu)選使低電壓36的值設(shè)定為在輸入信 號(hào)較小的情況下能夠使功率放大電路IO進(jìn)行規(guī)定放大的程度。另一 方面，在輸入電壓較大的期間，通過使電源電壓為高電壓35，可以 對(duì)較大的輸入信號(hào)進(jìn)行足夠的放大。在中大電流區(qū)域中，如圖2 (b)所示，預(yù)先設(shè)定限制時(shí)間，在 限制時(shí)間內(nèi)，通過與輸入電壓的大小對(duì)應(yīng)而控制開關(guān)37，從而進(jìn)行 高電壓35和低電壓36的切換并供給至功率放大電路10，經(jīng)過了限 制時(shí)間后，無論輸入電壓如何，都將低電壓36供給至功率放大電路 10。由于考慮到中大電流區(qū)域連續(xù)的輸入信號(hào)很少，所以可以限定在 不會(huì)由于連續(xù)輸出而使功率放大電路10的溫度上升過多的時(shí)間內(nèi)進(jìn) 行切換。這是為了優(yōu)先保證損耗降低和電路保護(hù)。在大電流區(qū)域中，始終將低電壓36供給至功率放大電路10。這 是為了在大電流流過時(shí)，通過使功率放大電路10的電源電壓降低而 減少功率放大電路10的損耗。下面，以實(shí)際電路為例進(jìn)一步說明本發(fā)明。圖3是表示應(yīng)用本 發(fā)明而構(gòu)成的壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。在該圖 的例子中，通過在功率放大的輸出級(jí)使用BTL連接放大電路140， 從而提高向壓電揚(yáng)聲器120的輸出。在功率放大的前級(jí)設(shè)有前級(jí)放大 電路110，其構(gòu)成為具有驅(qū)動(dòng)單元D和用于規(guī)定放大率的電阻Rl R4，該驅(qū)動(dòng)單元D將輸入信號(hào)(Vin、 Vip)差動(dòng)放大，進(jìn)行正相和 逆相輸出。對(duì)驅(qū)動(dòng)單元D供給VBIAS: 1.5V作為偏壓，并規(guī)定工作點(diǎn)的中點(diǎn)。利用比較器132將前級(jí)放大電路110的輸出信號(hào)和規(guī)定電壓進(jìn) 行比較，將其結(jié)果輸出至控制部130。另外，比較器132是將2個(gè)輸 入信號(hào)分別和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較的部件，例如可以由圖4A所示的電 路實(shí)現(xiàn)。SP，可以由通常的2輸入的比較器132a、比較器132b以及 根據(jù)這兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行動(dòng)作的邏輯或電路132c構(gòu)成。其結(jié)果， 如果2個(gè)輸入信號(hào)的任意一個(gè)大于基準(zhǔn)電壓，則比較器132輸出高電 平。驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器120的BTL連接放大電路140是將放大裝置 141a和放大裝置141b橋接而構(gòu)成的電路。構(gòu)成BTL連接放大電路 140的放大裝置141，可以由例如圖4B所示的使用TrN及TrP這兩 個(gè)晶體管而構(gòu)成的電路實(shí)現(xiàn)。如果壓電揚(yáng)聲器120的阻抗降低而流過 較大的電流，則由電阻Rn消耗較多的電力。另外，在本電路中，由 于不需要與壓電揚(yáng)聲器120串聯(lián)地設(shè)置保護(hù)電阻，所以可以高效地以 BTL連接放大電路140的輸出來驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器120。BTL連接放大電路140的電源電壓由鋰離子電池等電源150產(chǎn) 生。在低電壓時(shí)，電源150的輸出電壓經(jīng)由二極管D1直接供給，在 高電壓時(shí)，將電源150的輸出電壓經(jīng)由電荷泵160升壓后供給。另外， 也可以取代電荷泵160，使用開關(guān)電源等升壓裝置。流過BTL連接 放大電路140的電流由電流測量部131測量，將測量結(jié)果輸出至控制 部130。在該圖的例子中，在低電壓時(shí)即開關(guān)137斷開時(shí)，將從電源150 的3.7V中減去二極管Dl的電壓降Vf后的電壓作為BTL連接放大 電路140的電源電壓進(jìn)行供給，在高電壓時(shí)即開關(guān)137閉合時(shí)，將利 用電荷泵160升壓至2倍即7.4V后的電壓作為BTL連接放大電路 140的電源電壓進(jìn)行供給。另外，如果二極管D1的電壓降Vp為0.3V， 則比較器132的基準(zhǔn)電壓為3.7V —0.3V = 3.4V。詳細(xì)說明控制部130。圖5是表示控制部130的功能結(jié)構(gòu)的框圖。 如該圖所示，控制部130具有電流區(qū)域判定部136，其基于電流測 量部131的測量結(jié)果判定電流區(qū)域；以及切換判定部133，其基于比較器132的輸出結(jié)果和電流區(qū)域判定部136的判定結(jié)果而使開關(guān)137 進(jìn)行切換。這些功能部可以通過軟件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件實(shí)現(xiàn)。在該例子中，電流區(qū)域判定部136在電流測量部131的測量結(jié) 果小于IaA的情況下，判定為小電流，在大于或等于IaA而小于IbA 的情況下，判定為中小電流，在大于或等于IbA而小于IcA的情況 下，判定為中大電流，在大于或等于IcA的情況下，判定為大電流。 其中，使la〈Ib〈Ic。電流區(qū)域判定部136的判定結(jié)果輸出至切換判 定部133。切換判定部133具有第1計(jì)時(shí)器和第2計(jì)時(shí)器。如上述所示， 在中大電流區(qū)域中，如果進(jìn)行高電壓35和低電壓36切換后的期間經(jīng) 過了限制時(shí)間，則進(jìn)行切換至低電壓的控制。第1計(jì)時(shí)器是在中大電 流區(qū)域中對(duì)從判定為高電壓的時(shí)刻開始的時(shí)間進(jìn)行測量的計(jì)時(shí)器。如 果第1計(jì)時(shí)器測量出規(guī)定的時(shí)間，則已經(jīng)期滿，將開關(guān)137強(qiáng)制設(shè)為 斷開，切換至低電壓。因此，第1計(jì)時(shí)器的期滿時(shí)間是從保護(hù)BTL 連接放大電路140不受溫度上升損害的觀點(diǎn)出發(fā)而規(guī)定的。另外，如 果第l計(jì)時(shí)器己期滿，則重置其測量時(shí)間。第2計(jì)時(shí)器是在第l計(jì)時(shí)器期滿后在中大電流區(qū)域中比較器132 繼續(xù)輸出高電平的情況下，測量持續(xù)時(shí)間的計(jì)時(shí)器。即，由于考慮到 第1計(jì)時(shí)器期滿而切換至低電壓后，如果經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間則上升的溫 度也已降低，所以為了進(jìn)行再次切換至高電壓的控制而設(shè)置第2計(jì)時(shí) 器。因此，第2計(jì)時(shí)器的期滿時(shí)間是考慮BTL連接放大電路140的 溫度降低能力而規(guī)定的。但也可以省略第2計(jì)時(shí)器。另外，在檢測電 流的大小從中大電流區(qū)域轉(zhuǎn)移至其他區(qū)域的情況下，重置第1計(jì)時(shí)器 及第2計(jì)時(shí)器的值。圖6是說明控制部130的處理的流程圖。在中大電流區(qū)域中， 使用圖2 (b)所示的規(guī)則?？刂撇?30取得電流區(qū)域判定部136的 判定結(jié)果(S101)。其結(jié)果，在為小電流的情況下，使開關(guān)137閉 合，將高電壓供給至BTL連接放大電路140 (S201)。圖7A是表示在為小電流的情況下放大裝置141a及放大裝置 I41b的輸出波形和電源電壓的關(guān)系的圖。如該圖所示，電源電壓(圖中的粗線)始終供給高電壓即7.4V。即使放大裝置141a及放大裝置 141b中的一個(gè)在GND側(cè)飽和，也能夠由另一個(gè)補(bǔ)償振幅，由此使振 幅增加，可以在壓電揚(yáng)聲器120側(cè)得到所期望的無失真的輸出波形。 另外，圖中的斜線部分是與放大裝置141的晶體管TrN、 TrP的損耗 有關(guān)的集電極 發(fā)射極間電壓。在電流區(qū)域判定部136的判定結(jié)果是大電流的情況下，使開關(guān) 137斷開，將低電壓供給至BTL連接放大電路140 (S501)。在為中小電流的情況下，與比較器132的輸出對(duì)應(yīng)而進(jìn)行控制 (S301) 。 g卩，在輸入電壓較小、比較器132輸出低電平的情況下 (S301:否)，使開關(guān)137斷開，將低電壓供給至BTL連接放大電 路140。另一方面，在輸入電壓較大、比較器132輸出高電平的情況 下(S301:是)，使開關(guān)137閉合，將高電壓供給至BTL連接放大 電路140 (S303)。圖7B是表示在中小電流的情況下放大裝置141a及放大裝置 141b的輸出波形和電源電壓的關(guān)系的圖。如該圖所示，電源電壓(圖 中粗線)在輸入電壓較高的情況下供給高電壓7.4V，在輸入電壓較 低的情況下供給低電壓3.4V。即，在輸入波形為小振幅時(shí)，通過使 放大裝置141的晶體管TrN的電壓降低而減少電力損耗，成為如虛 線所示的輸出波形。另一方面，由于在輸入波形為大振幅時(shí)可以輸出 所需的電壓振幅，所以成為如實(shí)線所示的輸出波形。另外，圖中的斜 線部分是與放大裝置141的晶體管TrN、TrP的損耗有關(guān)的集電極*發(fā) 射極間電壓。在電流區(qū)域判定部136的判定結(jié)果為中大電流的情況下，首先 判定比較器132的輸出是否為高電平(S401)，在輸出為低電平的 情況下(S401:否)，使開關(guān)137斷開，將低電壓供給至BTL連接 放大電路140 (S402)。另一方面，在輸出為高電平的情況下(S401:是)，判斷第1計(jì)時(shí)器是否為啟動(dòng)中(S403)。由于在第1計(jì)時(shí)器為啟動(dòng)中的情況 下(S403:是)，表示在中大電流下尚未進(jìn)行高電壓*低電壓的切換， 所以判斷第1計(jì)時(shí)器是否已經(jīng)期滿(S404)。在第1計(jì)時(shí)器尚未期滿的情況下(S404:否)，使開關(guān)137保持閉合，繼續(xù)第1計(jì)時(shí)器 的計(jì)時(shí)(S405)。在第1計(jì)時(shí)器已經(jīng)期滿的情況下(S404:是)， 由于需要轉(zhuǎn)移至低電壓，所以將開關(guān)137斷開。另外，為了對(duì)轉(zhuǎn)移至 低電壓的期間進(jìn)行測量，啟動(dòng)第2計(jì)時(shí)器并重置第1計(jì)時(shí)器(S406)。在第1計(jì)時(shí)器是否為啟動(dòng)中的判斷結(jié)果為第1計(jì)時(shí)器并未啟動(dòng) 的情況下(S403:否)，判斷第2計(jì)時(shí)器是否為啟動(dòng)中(S407)。 在第2計(jì)時(shí)器并未啟動(dòng)的情況下(S407:否)，表示在中大電流下 開始供給高電壓，所示使開關(guān)137閉合，將高電壓供給至BTL連接 放大電路140，同時(shí)使第l計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)(S408)。另一方面，在第2計(jì)時(shí)器為啟動(dòng)中的情況下(S407:是)，表 示第1計(jì)時(shí)器已經(jīng)期滿并強(qiáng)制地轉(zhuǎn)移至低電壓，所以判斷第2計(jì)時(shí)器 是否已經(jīng)期滿(S409)。其結(jié)果，在第2計(jì)時(shí)器已經(jīng)期滿的情況下 (S409:是)，由于即使轉(zhuǎn)移至高電壓也不會(huì)出現(xiàn)問題，所以使開 關(guān)137閉合，將高電壓供給至BTL連接放大電路140。在第2計(jì)時(shí) 器尚未期滿的情況下(S409:否)，使開關(guān)137保持?jǐn)嚅_，繼續(xù)第2 計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)(S411)。通過重復(fù)進(jìn)行上述處理，控制部130可以適當(dāng)?shù)乜刂乒┙o至BTL 連接放大電路140的電源電壓。另外，在上述例子中，將輸入信號(hào)的 電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，但也可以將輸出信號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn) 行比較。另外，在上述實(shí)施方式中，將BTL連接放大電路140作為放大 電路的一個(gè)例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于此，當(dāng)然其形式也可 以是單端放大電路。另外，將電流的大小劃分為小電流、中小電流、中大電流及大 電流這4種，執(zhí)行與各劃分對(duì)應(yīng)的電源電壓控制，但當(dāng)然也可以任意 組合這些劃分而執(zhí)行電源電壓的控制。(實(shí)施方式2)參照
本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，說明本發(fā)明的概要。 圖8是表示本發(fā)明的基本構(gòu)成例的框圖。在該圖中，以功率放大電路10驅(qū)動(dòng)作為電容性負(fù)載的壓電揚(yáng)聲器20的情況為例。為了便于說明，功率放大電路IO使用通常的反相負(fù)反饋放大電 路，該反相負(fù)反饋放大電路使用運(yùn)算放大器OpAmp和電阻Rl、 R2 而構(gòu)成。當(dāng)然該功率放大電路IO也可以由正相負(fù)反饋放大電路構(gòu)成。 在這里，反相負(fù)反饋放大電路或正相負(fù)反饋放大電路作為放大單元起 作用，用于放大輸入信號(hào)并生成輸出信號(hào)而驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載。并且， 構(gòu)成為使供給至運(yùn)算放大器OpAmp的電源電壓士Vd，由作為電源控 制單元起作用的控制部30進(jìn)行控制?？刂撇?0具有生成高電壓35和低電壓36的電源電路，通過開 關(guān)37進(jìn)行高電壓35和低電壓36的切換，并作為輸出電源34選擇性 地供給至運(yùn)算放大器OpAmp。在這里，使高電壓35為iVHi，低電 壓36為iVLo， VHi是比VLo高的電壓。開關(guān)37的切換，是與頻率 檢測部31 — 2和輸入電壓比較部32的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)而由電源電壓設(shè) 定部33按照預(yù)先規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行的。其中，作為頻率檢測單元起作 用的頻率檢測部31—2,用于檢測功率放大電路10的輸出信號(hào)Vo 的頻率，輸入電壓比較部32用于判定功率放大電路10的輸入信號(hào) Vi是否超過規(guī)定的電壓值。圖9是表示電源電壓設(shè)定部33使開關(guān)37進(jìn)行切換的判斷基準(zhǔn)、 即規(guī)則的例子的圖，圖9 (a)表示第1例，圖9 (b)表示其他例子。 在本例中，通過輸入信號(hào)Vi的電壓劃分和輸出信號(hào)Vo的頻率劃分 的組合，來判定將高電壓35和低電壓36的哪一個(gè)作為電源電壓使用。 即，根據(jù)基于輸入信號(hào)Vi的聲音高低和大小的組合而調(diào)整供給至功 率放大電路10的電源電壓。在這里，輸入信號(hào)Vi的電壓劃分被劃分為大于或等于規(guī)定的電 壓值的情況和小于規(guī)定的電壓值這2種，頻率劃分被劃分為低頻、中 低頻、中高頻、高頻這4個(gè)區(qū)域。另外，頻率劃分的判斷可以直接使 用信號(hào)輸出Vo，也可以抽取代表頻率、例如基音頻率而進(jìn)行。另外， 電壓劃分可以直接使用輸入信號(hào)電壓Vi，也可以提取與振幅對(duì)應(yīng)的 值而進(jìn)行。各自的劃分?jǐn)?shù)量并不限于本例。如該圖所示，控制部30在低頻區(qū)域中始終將高電壓35供給至功率放大電路IO。這是由于在低頻區(qū)域中，壓電揚(yáng)聲器20的阻抗較 高，因此即使輸入電壓變高也不會(huì)流過大電流，功率放大電路10的損耗也基本上不成為問題。另外，通過始終供給高電壓35，即使在 壓電揚(yáng)聲器20的輸出聲壓特性較低的低頻區(qū)域，也可以實(shí)現(xiàn)充分的 驅(qū)動(dòng)。在中低頻區(qū)域中，通過與輸入信號(hào)的大小對(duì)應(yīng)而控制開關(guān)37， 從而進(jìn)行高電壓35和低電壓36的切換并供給至功率放大電路10。 即，在輸入電壓較小的期間，通過使電源電壓為低電壓36，從而減 少功率放大電路10的損耗。另外，優(yōu)選低電壓36的值設(shè)定為在輸入 信號(hào)較小的情況下能夠使功率放大電路IO進(jìn)行規(guī)定放大的程度。另 一方面，在輸入電壓較大的期間，通過使電源電壓為高電壓35，可 以對(duì)較大的輸入信號(hào)進(jìn)行足夠的放大。在中高頻區(qū)域中，如圖9 (b)所示，預(yù)先設(shè)定限制時(shí)間，在限 制時(shí)間內(nèi)，通過與輸入電壓的大小對(duì)應(yīng)而控制開關(guān)37，從而進(jìn)行高 電壓35和低電壓36的切換并供給至功率放大電路10，經(jīng)過了限制 時(shí)間后，無論輸入電壓如何，都將低電壓36供給至功率放大電路10。 由于考慮到中高頻區(qū)域連續(xù)的輸入信號(hào)很少，所以可以限定在不會(huì)由 于連續(xù)輸出而使功率放大電路10的溫度上升過多的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行切 換。這是為了優(yōu)先保證損耗降低和電路保護(hù)。在高頻區(qū)域中，始終將低電壓36供給至功率放大電路10。其原 因在于，由于在高頻區(qū)域中，壓電揚(yáng)聲器20的阻抗變低，流過較大 的電流，所以通過使功率放大電路10的電源電壓降低而減少功率放 大電路10的損耗。下面，以實(shí)際電路為例說明本發(fā)明。圖10是表示應(yīng)用本發(fā)明而 構(gòu)成的壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。在該圖的例子 中，通過在功率放大的輸出級(jí)使用BTL連接放大電路140，從而提 高向壓電揚(yáng)聲器120的輸出。在功率放大的前級(jí)設(shè)有前級(jí)放大電路 110，其構(gòu)成為具有驅(qū)動(dòng)裝置D和用于規(guī)定放大率的電阻R1 R4， 該驅(qū)動(dòng)裝置D將輸入信號(hào)(Vin、 Vip)差動(dòng)放大，進(jìn)行正相和逆相 輸出。對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置D供給VBIAS: 1.5V作為偏壓，并規(guī)定工作點(diǎn)的中點(diǎn)。利用比較器132將前級(jí)放大電路110的輸出信號(hào)和規(guī)定電壓進(jìn) 行比較，將其結(jié)果輸出至控制部130。另外，比較器132是將2個(gè)輸 入信號(hào)分別和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較的部件，例如可以由圖IIA所示的 電路實(shí)現(xiàn)。即，可以由通常的2輸入的比較器132a、比較器132b以 及根據(jù)這兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行動(dòng)作的邏輯或電路132c構(gòu)成。其結(jié)果， 如果2個(gè)輸入信號(hào)的任意一個(gè)大于基準(zhǔn)電壓，則比較器132輸出高電 平。驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器120的BTL連接放大電路140是將放大裝置 141a和放大裝置141b橋接而構(gòu)成的電路。構(gòu)成BTL連接放大電路 140的放大裝置141，可以由例如圖IIB所示的使用TrN及TrP這兩 個(gè)晶體管而構(gòu)成的電路實(shí)現(xiàn)。如果壓電揚(yáng)聲器120的阻抗降低而流過 較大的電流，則由電阻Rn消耗較多的電力。另外，在本電路中，由 于不需要與壓電揚(yáng)聲器120串聯(lián)地設(shè)置保護(hù)電阻，所以可以高效地以 BTL連接放大電路140的輸出來驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器120。BTL連接放大電路140的電源電壓由鋰離子電池等電源150產(chǎn) 生。在低電壓時(shí)，電源150的輸出電壓經(jīng)由二極管D1直接供給，在 高電壓時(shí)，將電源150的輸出電壓經(jīng)由電荷泵160升壓后供給。另外， 也可以取代電荷泵160，使用開關(guān)電源等升壓裝置。在該圖的例子中，在低電壓時(shí)即開關(guān)137斷開時(shí)，將從電源150 的3.7V中減去二極管Dl的電壓降Vp后的電壓作為BTL連接放大 電路140的電源電壓進(jìn)行供給，在高電壓時(shí)即開關(guān)137閉合時(shí)，將利 用電荷泵160升壓至2倍即7.4V后的電壓作為BTL連接放大電路 140的電源電壓進(jìn)行供給。另外，如果二極管D1的電壓降Vp為0.3V， 則比較器132的基準(zhǔn)電壓為3.7V —0.3V = 3.4V。詳細(xì)說明控制部130。圖12是表示控制部130的功能結(jié)構(gòu)的框 圖。如該圖所示，控制部130具有頻率區(qū)域判定部131，其判定前 級(jí)放大電路110的輸出信號(hào)的頻率區(qū)域；以及切換判定部133，其基 于比較器132的輸出結(jié)果和頻率區(qū)域判定部131的判定結(jié)果而使開關(guān) 137進(jìn)行切換。這些功能部可以通過軟件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件實(shí)現(xiàn)。在該例子中，頻率區(qū)域判定部131在前級(jí)放大電路110的輸出信號(hào)的頻率小于500Hz的情況下，判定為低頻，在大于或等于500Hz 而小于5KHz的情況下，判定為中低頻，在大于或等于5KHz而小于 lOKHz的情況下，判定為中高頻，在大于或等于lOKHz的情況下， 判定為高頻。頻率區(qū)域判定部131的判定結(jié)果輸出至切換判定部133。切換判定部133具有第1計(jì)時(shí)器和第2計(jì)時(shí)器。如上述所示， 在中高頻區(qū)域中，如果進(jìn)行高電壓35和低電壓36切換后的期間經(jīng)過 了限制時(shí)間，則進(jìn)行切換至低電壓的控制。第1計(jì)時(shí)器是在中高頻區(qū) 域中對(duì)從判定為高電壓的時(shí)刻開始的時(shí)間進(jìn)行測量的計(jì)時(shí)器。如果第 1計(jì)時(shí)器測量出規(guī)定的時(shí)間，則已經(jīng)期滿，將開關(guān)137強(qiáng)制設(shè)為斷開， 切換至低電壓。因此，第1計(jì)時(shí)器的期滿時(shí)間是從保護(hù)BTL連接放 大電路140不受溫度上升損害的觀點(diǎn)出發(fā)而規(guī)定的。另外，如果第1 計(jì)時(shí)器已經(jīng)期滿，則重置其測量時(shí)間。第2計(jì)時(shí)器是在第1計(jì)時(shí)器期滿后在中高頻區(qū)域中比較器132 繼續(xù)輸出高電平的情況下，測量持續(xù)時(shí)間的計(jì)時(shí)器。即，由于考慮到 第1計(jì)時(shí)器期滿而切換至低電壓后，如果經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間則上升的溫 度也已降低，所以為了進(jìn)行再次切換至高電壓的控制而設(shè)置第2計(jì)時(shí) 器。因此，第2計(jì)時(shí)器的期滿時(shí)間是考慮BTL連接放大電路140的 溫度降低能力而規(guī)定的。但也可以省略第2計(jì)時(shí)器。另外，在檢測頻 率從中高頻區(qū)域轉(zhuǎn)移至其他區(qū)域的情況下，重置第1計(jì)時(shí)器及第2 計(jì)時(shí)器的值。圖13是說明控制部130的處理的流程圖。在中高頻區(qū)域中，使 用圖9 (a)所示的規(guī)則。控制部130取得頻率區(qū)域判定部131的判 定結(jié)果(S101)。其結(jié)果，在為低頻的情況下，使開關(guān)137閉合， 將高電壓供給至BTL連接放大電路140 (S201)。圖14A是表示在為低頻的情況下放大裝置141a及放大裝置141b 的輸出波形和電源電壓的關(guān)系的圖。如該圖所示，電源電壓(圖中的 粗線)始終供給高電壓即7.4V。即使放大裝置Hla及放大裝置141b 中的一個(gè)在GND側(cè)飽和，也能夠由另一個(gè)補(bǔ)償振幅，由此使振幅增 加，可以在壓電揚(yáng)聲器120側(cè)得到所期望的無失真的輸出波形。另外，圖中的斜線部分是與放大裝置141的晶體管TrN、 TrP的損耗有關(guān)的 集電極 發(fā)射極間電壓。在頻率區(qū)域判定部131的判定結(jié)果是高頻的情況下，使開關(guān)137 斷開，將低電壓供給至BTL連接放大電路140 (S501)。在為中低頻的情況下，與比較器132的輸出對(duì)應(yīng)而進(jìn)行控制 (S301) 。 g卩，在輸入電壓較小、比較器132輸出低電平的情況下 (S301:否)，使開關(guān)137斷開，將低電壓供給至BTL連接放大電 路140。另一方面，在輸入電壓較大、比較器132輸出高電平的情況 下(S30h是)，使開關(guān)137閉合，將高電壓供給至BTL連接放大 電路140 (S303)。圖14B是表示在中低頻的情況下放大裝置141a及放大裝置141b 的輸出波形和電源電壓的關(guān)系的圖。如該圖所示，電源電壓(圖中粗 線)在輸入電壓較高的情況下供給高電壓7.4V，在輸入電壓較低的 情況下供給低電壓3.4V。即，在輸入波形為小振幅時(shí)，通過使放大 裝置141的晶體管TrN的電壓降低而減少電力損耗，成為如虛線所 示的輸出波形。另一方面，由于在輸入波形為大振幅時(shí)可以輸出所需 的電壓振幅，所以成為如實(shí)線所示的輸出波形。另外，圖中的斜線部 分是與放大裝置141的晶體管TrN、 TrP的損耗有關(guān)的集電極 發(fā)射 極間電壓。在頻率區(qū)域判定部131的判定結(jié)果為中高頻的情況下，首先判 定比較器132的輸出是否為高電平(S401)，在輸出為低電平的情 況下(S401:否)，使開關(guān)137斷開，將低電壓供給至BTL連接放 大電路140 (S402)。另一方面，在輸出為高電平的情況下(S401:是)，判斷第1計(jì)時(shí)器是否為啟動(dòng)中(S403)。由于在第1計(jì)時(shí)器為啟動(dòng)中的情況 下(S403:是)，表示在中高頻下尚未進(jìn)行高電壓 低電壓的切換， 所以判斷第1計(jì)時(shí)器是否已經(jīng)期滿(S404)。在第1計(jì)時(shí)器尚未期 滿的情況下(S404:否)，使開關(guān)137保持閉合，繼續(xù)第1計(jì)時(shí)器 的計(jì)時(shí)(S405)。在第1計(jì)時(shí)器已經(jīng)期滿的情況下(S404:是)， 由于需要轉(zhuǎn)移至低電壓，所以將開關(guān)137斷開。另外，為了對(duì)轉(zhuǎn)移至低電壓的期間進(jìn)行測量，啟動(dòng)第2計(jì)時(shí)器并重置第1計(jì)時(shí)器(S406)。在第1計(jì)時(shí)器是否為啟動(dòng)中的判斷結(jié)果為第1計(jì)時(shí)器并未啟動(dòng) 的情況下(S403:否)，判斷第2計(jì)時(shí)器是否為啟動(dòng)中(S407)。 在第2計(jì)時(shí)器并未啟動(dòng)的情況下(S407:否)，表示在中高頻下開 始供給高電壓，所示使開關(guān)137閉合，將高電壓供給至BTL連接放 大電路140，同時(shí)使第l計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)(S408)。另一方面，在第2計(jì)時(shí)器為啟動(dòng)中的情況下(S407:是)，表 示第1計(jì)時(shí)器已經(jīng)期滿并強(qiáng)制地轉(zhuǎn)移至低電壓，所以判斷第2計(jì)時(shí)器 是否已經(jīng)期滿(S409)。其結(jié)果，在第2計(jì)時(shí)器已經(jīng)期滿的情況下 (S409.*是)，由于即使轉(zhuǎn)移至高電壓也不會(huì)出現(xiàn)問題，所以使開 關(guān)137閉合，將高電壓供給至BTL連接放大電路140。在第2計(jì)時(shí) 器尚未期滿的情況下(S409:否)，使開關(guān)137保持?jǐn)嚅_，繼續(xù)第2 計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)(S411)。通過重復(fù)進(jìn)行上述處理，控制部130可以適當(dāng)?shù)乜刂乒┙o至BTL 連接放大電路140的電源電壓。另外，在上述例子中檢測輸出信號(hào)的 頻率，但也可以檢測輸入信號(hào)的頻率。另外，將輸入信號(hào)的電壓和基 準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，但也可以將輸出信號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。另外，在上述實(shí)施方式中，將BTL連接放大電路140作為放大 電路的一個(gè)例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于此，當(dāng)然其形成也可 以是單端放大電路。另外，將頻率劃分為低頻、中低頻、中高頻及高頻這4種，執(zhí) 行與各劃分對(duì)應(yīng)的電源電壓的控制，但當(dāng)然也可以任意組合這些劃分 而執(zhí)行電源電壓的控制。以上，針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了舉例說明，但這些僅 為發(fā)明的例示，并不必須限定于此，可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范 圍內(nèi)進(jìn)行追加、刪除、替換及其他變更。即，本發(fā)明并不限定于上述 實(shí)施方式，是由前述權(quán)利要求書進(jìn)行限定的。
權(quán)利要求
1.一種功率放大電路，具有放大單元，其將輸入信號(hào)放大而生成輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載；電流檢測單元，其檢測上述放大單元的消耗電流；以及電源控制單元，其與上述電流檢測單元的檢測結(jié)果對(duì)應(yīng)，控制供給至上述放大單元的電源電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大電路， 上述電源控制單元選擇性地將高電壓和低電壓中的一個(gè)作為上述電源電壓供給至 上述放大單元，在由上述電流檢測單元檢測出的電流值小于第1電流值的情況 下，將上述高電壓供給至上述放大單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大電路， 上述電源控制單元具有比較單元，其將上述輸入信號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較， 在由上述電流檢測單元檢測出的電流值大于或等于第1電流值而小于第2電流值的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，另一方面，在上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給至上述放大單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率放大電路， 上述電源控制單元具有比較單元，其將上述輸入信號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較， 在由上述電流檢測單元檢測出的電流值大于或等于第1電流值而小于第2電流值的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或 等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，另 一方面，在上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述 低電壓供給至上述放大單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率放大電路， 上述電源控制單元在由上述電流檢測單元檢測出的電流值大于或等于第2電流值 而小于第3電流值的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或 等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在 上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給 至上述放大單元，如果從上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間，則無論上述輸入信號(hào)的電壓如何，都將上述低電壓供給至 上述放大單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率放大電路， 上述電源控制單元在由上述電流檢測單元檢測出的電流值大于或等于第2電流值 而小于第3電流值的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或 等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在 上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給 至上述放大單元，如果從上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過 規(guī)定時(shí)間，則無論上述輸入信號(hào)的電壓如何，都將上述低電壓供給至 上述放大單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的功率放大電路， 上述電源控制單元選擇性地將高電壓和低電壓中的一個(gè)作為上述電源電壓供給至 上述放大單元，在由上述電流檢測單元檢測出的電流值大于或等于第3電流值 的情況下，將上述低電壓供給至上述放大單元。
8. —種功率放大電路，具有:放大單元，其將輸入信號(hào)放大而生成輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載；頻率檢測單元，其檢測上述輸入信號(hào)或上述輸出信號(hào)的頻率；以及電源控制單元，其與上述頻率檢測單元的檢測結(jié)果對(duì)應(yīng)，控制 供給至上述放大單元的電源電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率放大電路， 上述電源控制單元選擇性地將高電壓和低電壓中的一個(gè)作為上述電源電壓供給至 上述放大單元，在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率小于第1頻率的情況下， 將上述高電壓供給至上述放大單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率放大電路， 上述電源控制單元具有比較單元，其將上述輸入信號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較， 在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率大于或等于第1頻率而小 于第2頻率的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或 等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在 上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給至上述放大單元。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率放大電路， 上述電源控制單元具有比較單元，其將上述輸入信號(hào)的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較， 在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率大于或等于第1頻率而小于第2頻率的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給至上述放大單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的功率放大電路， 上述電源控制單元在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率大于或等于第2頻率而小 于第3頻率的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或 等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在 上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給 至上述放大單元，如果從上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過 規(guī)定時(shí)間，則無論上述輸入信號(hào)的電壓如何，都將上述低電壓供給至 上述放大單元。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率放大電路， 上述電源控制單元在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率大于或等于第2頻率而小 于第3頻率的情況下，基于上述比較單元的比較結(jié)果，在上述輸入信號(hào)的電壓大于或 等于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述高電壓供給至上述放大單元，在上述輸入信號(hào)的電壓小于上述基準(zhǔn)電壓的情況下，將上述低電壓供給 至上述放大單元，如果從上述輸入信號(hào)的電壓大于或等于上述基準(zhǔn)電壓開始經(jīng)過 規(guī)定時(shí)間，則無論上述輸入信號(hào)的電壓如何，都將上述低電壓供給至 上述放大單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的功率放大電路， 上述電源控制單元選擇性地將高電壓和低電壓中的一個(gè)作為上述電源電壓供給至 上述放大單元，在由上述頻率檢測單元檢測出的頻率大于或等于第3頻率的情 況下，將上述低電壓供給至上述放大單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載的功率放大電路，其能夠減少損耗。功率放大電路具有前級(jí)放大電路(110)及BTL連接放大電路(140)，它們將輸入信號(hào)(Vin、Vip)放大而生成輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)作為電容性負(fù)載的壓電揚(yáng)聲器(120)；以及控制部(130)。控制部(130)與電流測量部(131)的檢測結(jié)果和比較器(132)的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)，而控制供給至BTL連接放大電路(140)的電源電壓。
文檔編號(hào)H03F3/20GK101320961SQ20081011046
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者巖松正幸 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社