本發(fā)明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。

背景技術(shù)：

死區(qū)時間是PWM輸出時，為了使H橋或半H橋的上下管不會因?yàn)殚_關(guān)速度問題發(fā)生同時導(dǎo)通而設(shè)置的一個保護(hù)時段。通常也指pwm響應(yīng)時間。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)電路時已盡量降低該影響，比如盡量提高控制極驅(qū)動電壓電流，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)時間，也就是上下橋臂同時關(guān)斷時間。死區(qū)時間可有效地避免延遲效應(yīng)所造成的一個橋臂未完全關(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)時間大，模塊工作更加可靠，但會帶來輸出波形的失真及降低輸出效率。

在現(xiàn)有的與多臺功率放大器相連的放音設(shè)備中，當(dāng)其中一臺功率放大器出現(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)動器級，輸出級，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)，輸入模擬信號與輸出脈沖反饋信號同時輸入到積分器輸入端，積分器輸出兩個相位相反的歲輸入信號而變化的鋸齒波信號，這兩個信號被加至兩個比較器的輸入端，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；該脈沖信號經(jīng)過驅(qū)動級增強(qiáng)驅(qū)動能力后，被送至輸出級進(jìn)行功率放大輸出，輸出級輸出的信號經(jīng)過反饋網(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，對消程度不高，且?guī)砹苏麄€功率放大器工作的穩(wěn)定性問題。預(yù)失真法就是功率放大器前增加一個非線性電路用以補(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)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問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。

本發(fā)明采用的技術(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通過電容C2與GND相連，并通過二極管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通過電容C3與GND相連，并通過二極管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，和門電路的電平翻轉(zhuǎn)閾值來實(shí)現(xiàn)信號的延遲，從而來實(shí)現(xiàn)兩路互補(bǔ)方波信號的死區(qū)時間調(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端相連。

作為優(yōu)選，所述三角波比較器正極輸入端通過電阻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端通過電阻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)生電路包括門限比較模塊和線性充放電模塊；所述門限比較模塊包括比較器門限比較模塊；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系統(tǒng)好壞的重要部分，因?yàn)槿遣ê竺娴牟糠忠矔胼^大的失真，如果這部分產(chǎn)生的三角波線性度不是足夠好，那么會帶來很大的失真。

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，本發(fā)明的有益效果是：

1、利用rc的充電，和門電路的電平翻轉(zhuǎn)閾值來實(shí)現(xiàn)信號的延遲，從而來實(shí)現(xiàn)兩路互補(bǔ)方波信號的死區(qū)時間調(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。

附圖說明

圖1為本發(fā)明其中一實(shí)施例的輸入信號放大電路原理圖；

圖2為本發(fā)明三角波比較電路其中一實(shí)施例的原理示意圖。

圖3為本發(fā)明三角波發(fā)生電路其中一實(shí)施例的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、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，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本說明書（包括摘要和附圖）中公開的任一特征，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，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

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通過電容C2與GND相連，并通過二極管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通過電容C3與GND相連，并通過二極管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，和門電路的電平翻轉(zhuǎn)閾值來實(shí)現(xiàn)信號的延遲，從而來實(shí)現(xiàn)兩路互補(bǔ)方波信號的死區(qū)時間調(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端通過電阻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)生電路包括門限比較模塊和線性充放電模塊；所述門限比較模塊包括比較器門限比較模塊；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系統(tǒng)好壞的重要部分，因?yàn)槿遣ê竺娴牟糠忠矔胼^大的失真，如果這部分產(chǎn)生的三角波線性度不是足夠好，那么會帶來很大的失真。

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)門限比較，從而產(chǎn)生線性度極高的三角波。

在具體實(shí)施例六

在具體實(shí)施例五的基礎(chǔ)上，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。

在具體實(shí)施例七

在具體實(shí)施例六的基礎(chǔ)上，所述比較器的負(fù)極輸入端通過電位器RP與運(yùn)算放大器的輸出端相連。

在具體實(shí)施例八

在具體實(shí)施例七的基礎(chǔ)上，所述比較器的負(fù)極輸入端通過電位器RP與運(yùn)算放大器的正極輸入端相連。