場效應(yīng)開關(guān)管反相器振蕩型d類放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]D類放大器是通過控制開關(guān)單元的導(dǎo)通或截止，驅(qū)動揚聲器負(fù)載的，首個商業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)于1960年。D類放大器和一般的A類、B類、AB類放大器相比，具有效率高，體積小等優(yōu)點，近年來逐漸流行起來，廣泛應(yīng)用于平板電腦、電視機和便攜式電子產(chǎn)品中。目前一般的D類放大器通常是依賴于集成電路來作積分器和施密特觸發(fā)器的，使用電路占用了較大的面積，集成度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明提供一種基于場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，其電路結(jié)構(gòu)簡潔實用，集成度高。
[0004]為實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，其特征在于，包括積分電路、施密特觸發(fā)電路和正反饋網(wǎng)絡(luò)，其中，積分電路對輸入的信號U2進(jìn)行積分得到寬度被輸入的音頻信號U i調(diào)制的三角波U3;施密特觸發(fā)電路對三角波U 3進(jìn)行整形得到脈寬調(diào)制方波U4;正反饋網(wǎng)絡(luò)將施密特觸發(fā)電路輸出的脈寬調(diào)制方波114反饋到積分電路的輸入端，以與輸入的信號U1進(jìn)行疊加。
[0005]優(yōu)選地，積分電路包括第一反相器、電容C2和電阻Rl，其中，電阻Rl的第一端連接于第一反相器的輸入端，并連接于電容C2的第一端；電容C2的第二端連接于反相器的輸出端，電阻Rl的第二端連接信號輸入端。
[0006]優(yōu)選地，施密特觸發(fā)電路包括第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器和電阻R3，其中，第二反相器的輸出端連接到第三反相器的輸入端；第三反相器的輸出端連接到第四反相器的輸入端；第四反相器的輸出端連接到第五反相器的輸入端；第三反相器的輸出端經(jīng)電阻R3連接于第二反相器的輸入端。
[0007]優(yōu)選地，第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器和第五反相器均由兩個場效應(yīng)管組成。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，電路結(jié)構(gòu)簡，便于集成。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明提供的場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器的組成框圖；
[0010]圖2是本發(fā)明提供的積分電路圖；
[0011]圖3是本發(fā)明提供的施密特觸發(fā)電路；
[0012]圖4是本發(fā)明提供的低通濾波器；
[0013]圖5是本發(fā)明場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0015]圖1是本發(fā)明提供的場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器的組成框圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器包括積分電路、施密特觸發(fā)電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)和低通濾波器，其中，積分電路對輸入的信號U2進(jìn)行積分得到寬度被輸入的音頻信號U1調(diào)制的三角波U 3;施密特觸發(fā)電路對U 3進(jìn)行整形得到脈寬調(diào)制方波U 4;正反饋網(wǎng)絡(luò)將施密特觸發(fā)電路輸出的脈寬調(diào)制方波U4反饋到積分電路的輸入端，以與輸入的信號七進(jìn)行疊加；所述低通濾波器用于對脈寬調(diào)制方波U4進(jìn)行濾波以得到線性放大的音頻信號。
[0016]圖2是本發(fā)明提供的積分電路圖。如圖2所示，所述積分電路包括電阻R1、第一反相器和電容C2，其中，第一反相器包括P溝道的場效應(yīng)管Ql和N溝道的場效應(yīng)管Q2，場效應(yīng)管Ql的柵極與場效應(yīng)管Q2的柵極相連，其相連的節(jié)點為第一反相器的輸入端；場效應(yīng)管Ql的源極與電源Vl的正極相連，場效應(yīng)管Ql的漏極與場效應(yīng)管Q2的漏極相連，其相連的節(jié)點為第一反相器的輸出端；場效應(yīng)管Q2的源極與電源Vl的負(fù)極相連，如此形成一個反相器。電阻Rl的第一端連接于第一反相器的輸入端，并連接于電容C2的第一端；電容C2的第二端連接于反相器的輸出端，如此形成基于場效應(yīng)開關(guān)管反相器的積分器。電阻Cl是耦合電容，其第一端連接于輸入信號U1，第二端連接于電阻Rl的第二端。
[0017]圖3是本發(fā)明提供的施密特觸發(fā)電路。如圖3所示，本發(fā)明提供的施密特觸發(fā)電路包括:第二反相器、第三反相器、第四反相器和第五反相器和電阻R3，其中，四個反相器組成結(jié)構(gòu)相同，第二反相器包括P溝道的場效應(yīng)管Q3和N溝道的場效應(yīng)管Q4，其中，場效應(yīng)管Q3的柵極與場效應(yīng)管Q4的柵極相連，其相連的節(jié)點為第二反相器的輸入端；場效應(yīng)管Q3的源極與電源Vl的正極相連，場效應(yīng)管Q3的漏極與場效應(yīng)管Q4的漏極相連，其相連的節(jié)點為第二反相器的輸出端；場效應(yīng)管Q4的源極與電源Vl的負(fù)極相連。第三反相器包括P溝道的場效應(yīng)管Q5和N溝道的場效應(yīng)管Q6，其中，場效應(yīng)管Q5的柵極與場效應(yīng)管Q6的柵極相連，其相連的節(jié)點為第三反相器的輸入端；場效應(yīng)管Q5的源極與電源Vl的正極相連，場效應(yīng)管Q5的漏極與場效應(yīng)管Q6的漏極相連，其相連的節(jié)點為第三反相器的輸出端；場效應(yīng)管Q6的源極與電源Vl的負(fù)極相連。第四反相器包括P溝道的場效應(yīng)管Q7和N溝道的場效應(yīng)管Q8，其中，場效應(yīng)管Q7的柵極與場效應(yīng)管Q8的柵極相連，其相連的節(jié)點為第四反相器的輸入端；場效應(yīng)管Q7的源極與電源Vl的正極相連，場效應(yīng)管Q7的漏極與場效應(yīng)管Q8的漏極相連，其相連的節(jié)點為第四反相器的輸出端；場效應(yīng)管Q8的源極與電源Vl的負(fù)極相連。第五反相器包括P溝道的場效應(yīng)管Q3和N溝道的場效應(yīng)管Q4，其中，場效應(yīng)管Q3的柵極與場效應(yīng)管Q4的柵極相連，其相連的節(jié)點為第五反相器的輸入端；場效應(yīng)管Q3的源極與電源Vl的正極相連，場效應(yīng)管Q3的漏極與場效應(yīng)管Q4的漏極相連，其相連的節(jié)點為第五反相器的輸出端；場效應(yīng)管Q4的源極與電源Vl的負(fù)極相連。第二反相器的輸出端連接到第三反相器的輸入端；第三反相器的輸出端連接到第四反相器的輸入端；第四反相器的輸出端連接到第五反相器的輸入端。第三反相器的輸出端經(jīng)電阻R3連接于第反相器的輸入端，如此形成施密特觸發(fā)電路。電阻R2是限流電阻，其第一端連接輸入信號，第二端連接第二反相器的輸入端。
[0018]圖4是本發(fā)明提供的低通濾波器。如圖4所示，本發(fā)明提供的低通濾波器包括電感L1、電感L2、電容C3、電容C4、電容C5和電阻R5，其中，電感的第一端連接輸入信號U4;第二端連接電感L2的第一端，電感L2的第二端連接電容C5的第一端，電容C5的第二端為信號輸出端；電容C3的第一端連接于電感LI和電感L2相連的節(jié)點上，第二端接公共端；電容C4的第一端連接于電感L2和電容C5相連的節(jié)點上，第二端接公共端；電阻R5的第一端連接于電容C5的第二端，第二端連接于公共端。
[0019]圖5是本發(fā)明場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器。如圖5所示，輸入的音頻信號U1經(jīng)耦合電容Cl接到積分器的輸入端；積分器的輸出信號經(jīng)電阻R2連接到施密特觸發(fā)器的輸入端，施密特觸發(fā)器的輸出端經(jīng)電阻R4連接到積分器的輸入端；施密特觸發(fā)器的輸出端連接到低通濾器的輸入端。如此形成場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器。
[0020]經(jīng)仿真，本發(fā)明提供的D類放大器能夠?qū)斎氲囊纛l信號進(jìn)行無失真地線性放大器，失真度可以降低到測量儀器的下限，效率達(dá)到95 %以上，性能良好。由此可見，本發(fā)明提供的基于場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器利用場效應(yīng)開關(guān)晶體管直接構(gòu)成的反相器來形成自振蕩D類放大器所需要的積分器和施密特觸發(fā)器，使得電路結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊、實用和易于集成?？蓮V泛應(yīng)用于平板電視機和便攜式電子設(shè)備中，符合低碳、節(jié)能、環(huán)保、和可持續(xù)發(fā)展的理念。
[0021]以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是說明書僅是用于解釋權(quán)利要求書的。但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于說明書。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或者替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，其特征在于，包括積分電路、施密特觸發(fā)電路和正反饋網(wǎng)絡(luò)，其中，積分電路對輸入的信號U2進(jìn)行積分得到寬度被輸入的音頻信號U1調(diào)制的三角波U 3;施密特觸發(fā)電路對三角波U 3進(jìn)行整形得到脈寬調(diào)制方波U 4;正反饋網(wǎng)絡(luò)將施密特觸發(fā)電路輸出的脈寬調(diào)制方波U4反饋到積分電路的輸入端，以與輸入的信號U1進(jìn)行疊加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，其特征在于，積分電路包括第一反相器、電容C2和電阻Rl，其中，電阻Rl的第一端連接于第一反相器的輸入端，并連接于電容C2的第一端；電容C2的第二端連接于反相器的輸出端，電阻Rl的第二端連接信號輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，其特征在于，施密特觸發(fā)電路包括第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器和電阻R3，其中，第二反相器的輸出端連接到第三反相器的輸入端；第三反相器的輸出端連接到第四反相器的輸入端；第四反相器的輸出端連接到第五反相器的輸入端；第三反相器的輸出端經(jīng)電阻R3連接于第二反相器的輸入端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，其特征在于，第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器和第五反相器均由兩個場效應(yīng)管組成。
【專利摘要】一種場效應(yīng)開關(guān)管反相器的振蕩型D類放大器，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域。D類放大器包括積分電路、施密特觸發(fā)電路和正反饋網(wǎng)絡(luò)，其中，積分電路對輸入的信號u2進(jìn)行積分得到寬度被輸入的音頻信號u1調(diào)制的三角波u3；施密特觸發(fā)電路對三角波u3進(jìn)行整形得到脈寬調(diào)制方波u4；正反饋網(wǎng)絡(luò)將施密特觸發(fā)電路輸出的脈寬調(diào)制方波u4反饋到積分電路的輸入端，以與輸入的信號u1進(jìn)行疊加。本發(fā)明利用場效應(yīng)開關(guān)晶體管直接構(gòu)成的反相器來形成自振蕩D類放大器，使得電路結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊、實用和易于集成。
【IPC分類】H03F3/217
【公開號】CN104883144
【申請?zhí)枴緾N201510260889
【發(fā)明人】李春華, 許志強, 柯博林
【申請人】寧波工程學(xué)院
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月18日