專利名稱：音頻功率放大器中的前置電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種音頻功率放大器，特別是涉及一種音頻功率放大器中 的前置電路。
背景技術：
對一般的音頻系統而言，通常分為三個部分。第一部分為音頻來源，
用來取得音頻信息并將其轉換為音頻電子信號，例如錄放音機、光盤播 放機或射頻調諧器(RF tuner)。第二部分為一揚聲器，用以將音頻電子信 號轉換為聲波供使用者聆聽。第三部分則是為一音頻功率放大器，用以放 大由音頻來源傳送而來的音頻電子信號，并提供所需的電流來驅動揚聲器。
由于音頻功率放大器用以放大由音頻來源傳送而來的音頻電子信號， 并提供所需的電流來驅動揚聲器，因此在音頻系統中扮演了相當重要的角 色。然而，當一電源電壓欲提供電源至音頻功率放大器時，此電源電壓會 自OV逐漸增加至一預定值，此時由于電源電壓尚未達到穩定的電壓值，因 此用以啟動音頻功率放大器中控制電路的一前置電路，也會有不穩定的情 形發生，且無法輸出穩定的信號來啟動控制電路，使得控制電路會有誤動 作的情形出現，進而導致音頻功率放大器也無法正常地操作。
發明內容
本發明的目的是提供一種前置電路，用以使音頻功率放大器在剛開始 接收電源時，能穩定地操作，不會發生誤動作的情形。
根據本發明的一實施例，提出一種音頻功率放大器中的前置電路。此 前置電路包含一反相器以及一壓降組件。反相器用以接收一輸入信號以輸 出一輸出信號，且包含一第一開關及一第二開關。第一開關由輸入信號控 制，并具有一第一端點以及一第二端點，其中第一端點耦接于一電源電壓， 第二端點用以輸出輸出信號。第二開關由輸入信號控制，并具有一第三端 點以及一第四端點，其中第三端點用以輸出輸出信號，第四端點耦接于一低參考電壓。壓降組件耦接于第一開關的第一端點以及電源電壓之間，并 用以降低電源電壓。其中，當壓降組件以及第一開關因電源電壓的電平低 于一第一臨界電壓而未驅動時，輸出信號維持在一低電平狀態。
根據本發明另一實施例，提出一種音頻功率放大器中的前置電路。此 前置電路包含一第一開關、 一第二開關以及一二極管。第一開關由一輸入 信號控制，并具有一第一端點以及一第二端點，其中第一端點耦接于一電 源電壓，第二端點用以輸出一輸出信號。第二開關由輸入信號控制，并具 有一第三端點以及一第四端點，其中第三端點用以輸出輸出信號，第四端 點耦接于一低參考電壓。二極管則是耦接于第 一開關的第 一端點以及電源 電壓之間。
由上述本發明的實施例可知，應用上述的前置電路可于電源電壓剛開 始提供電源至音頻功率放大器時，藉由前置電路穩定地輸出信號至音頻功 率放大器中的控制電路，使得控制電路可正常地操作，而音頻功率放大器 也可因此正常地操作。
圖1示出了依照本發明實施例的一種音頻功率放大器中的前置電路的 示意圖。
圖2示出了依照本發明另一實施例的一種音頻功率放大器中的前置電 路的示意圖。
附圖符號說明 100、 200:前置電路 112:第一開關 120a、 120b:壓降組件 140:第四開關
具體實施例方式
圖1示出了依照本發明實施例的一種音頻功率放大器中的前置電路的 示意圖。此前置電路100包括一反相器110以及一壓降組件120a。反相器 110用以接收一輸入信號Vw以輸出一輸出信號V。 T，并包括一第一開關112
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110:反相器 114:第二開關 130:第三開關以及一第二開關114。第一開關112由輸入信號V!n控制，并具有一第一端 點以及一第二端點，其中第一端點耦接于一電源電壓AVDD，第二端點用以 輸出輸出信號V,。第二開關114由輸入信號V^控制，并具有一第三端點以 及一第四端點，其中第三端點用以輸出輸出信號V。UT,第四端點耦接于一低 參考電壓AVSS。壓降組件120a則是耦接于第一開關112的第一端點以及電 源電壓AVDD之間，并用以降低電源電壓AVDD的電平，且將降低后的電壓 提供至第一開關112的第一端點。
此外，前置電路IOO還包括一第三開關130、 一第四開關140以及一電 容C1。第三開關130由電源電壓AVDD控制，并具有一第五端點以及一第六 端點，其中第五端點耦接于電容Cl的一端，第六端點耦接于低參考電壓 AVSS。第四開關140由第三開關130的第五端點的電壓所控制，并具有一 第七端點以及一第八端點，其中第七端點耦接于第一開關112的第二端點 以及第二開關114的第三端點，第八端點耦接于〗氐參考電壓AVSS。
在本實施例中，第一開關112為一 P型金屬氧化物半導體場效應晶體 管(MOSFET) Ml,而第二開關114、第三開關130以及第四開關140則均分 別為一N型金屬氧化物半導體場效應晶體管，亦即M2、 M3和M4。此外，壓 降組件120a為一二極管Dl。晶體管Ml的柵極端由輸入信號Vm控制，其源 極端耦接于二極管Dl的陰極端，其漏極端用以輸出輸出信號V。UT。晶體管 M2的柵極端由輸入信號Vw控制，其漏極端用以輸出輸出信號V。 T,其源極 端耦接于低參考電壓AVSS。晶體管M3的柵極端由電源電壓AVDD控制，其 漏極端耦接于電容C1，其源極端耦接于低參考電壓AVSS。晶體管M4的柵 極端由晶體管M3的漏極端的電壓所控制，其漏極端耦接于晶體管Ml和M2 的漏極端，其源極端耦接于低參考電壓AVSS。而二極管Dl的陽極端則是耦 接于電源電壓AVDD。
于操作期間中，當電源電壓AVDD由OV逐漸開始增加至低于一第一臨 界電壓(如0. 7V)的電平時，二極管Dl以及晶體管Ml此時尚未被驅動，而 輸出信號V瞎維持在一低電平狀態。當電源電壓AVDD增加至高于第一臨界 電壓且低于一第二臨界電壓的電平時，例如0.7 1.0V, 二極管Dl以及晶 體管M3會因此被驅動，但晶體管M1仍未被驅動，此時電容C1會進行充電 而驅動晶體管M4，且輸出信號V,亦因而維持在低電平狀態。接著，當電源 電壓AVDD增加至一第三臨界電壓(如1.4V)的電平時，二極管Dl以及晶體管Ml均會被驅動，且輸入信號Vw會根據反相器110(即晶體管Ml和M2)而 轉換為輸出信號V。llT。因此，當電源電壓AVDD開始增加時，輸出信號V,可 于初始階段維持在低電平狀態。
圖2示出了依照本發明另一實施例的一種音頻功率放大器中的前置電 路的示意圖。相較于圖l而言，前置電路200中的壓降組件120b為一P型 金屬氧化物半導體場效應晶體管M5,且晶體管M5的柵極端以及漏極端耦接 于晶體管Ml的源極端，晶體管M5的源極端耦接于電源電壓AVDD。
同樣地，于操作期間中，當電源電壓AVDD由OV逐漸開始增加至低于 第一臨界電壓(如0. 7V)的電平時，晶體管M5以及晶體管Ml此時尚未被驅 動，而輸出信號V。uT維持在低電平狀態。當電源電壓AVDD增加至高于第一 臨界電壓且低于第二臨界電壓的電平時，例如O. 7~1.0V，晶體管M5以及 晶體管M3會因此被驅動，但晶體管M1仍未被驅動，此時電容C1會進行充 電而驅動晶體管M4，且輸出信號V隨亦因而維持在低電平狀態。接著，當電 源電壓AVDD增加至第三臨界電壓(如1. 4V)的電平時，晶體管M5以及晶體 管Ml均會被驅動，且輸入信號V^會根據反相器110 (即晶體管Ml和M2)而 轉換為輸出信號V隨。因此，當電源電壓AVDD開始增加時，輸出信號V。uT可 于初始階段維持在低電平狀態。
由上述本發明的實施例可知，應用上述的前置電路可于電源電壓剛開 始增加時產生穩定的輸出電壓，藉以穩定音頻功率放大器中的控制電路， 使得控制電路可于剛開始接收電源時正常地操作，而音頻功率放大器也可 因此在初始階段穩定地操作。
雖然本發明已以實施例披露如上，然其并非用以限定本發明，本領域 的技術人員在不脫離本發明的精神和范圍的前提下可作各種的更動與潤 飾，因此本發明的保護范圍以本申請的權利要求為準。
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權利要求
1. 一種音頻功率放大器中的前置電路，包含一反相器，用以接收一輸入信號以輸出一輸出信號，該反相器包含一第一開關，由該輸入信號控制，并具有一第一端點以及一第二端點，其中該第一端點耦接于一電源電壓，該第二端點用以輸出該輸出信號；及一第二開關，由該輸入信號控制，并具有一第三端點以及一第四端點，其中該第三端點用以輸出該輸出信號，該第四端點耦接于一低參考電壓；以及一壓降組件，耦接于該第一開關的該第一端點以及該電源電壓之間，并用以降低該電源電壓；其中當該壓降組件以及該第一開關因該電源電壓的電平低于一第一臨界電壓而未驅動時，該輸出信號維持在一低電平狀態。
2. 如權利要求1所述的前置電路，還包含一第三開關，由該電源電壓控制，并具有一第五端點以及一第六端點，其中該第五端點由一電容耦接于該電源電壓，該第六端點耦接于該低參考電壓；以及一第四開關，由該第三開關的該第五端點的電壓所控制，并具有一第七端點以及一第八端點，其中該第七端點耦接于該第一開關的該第二端點以及該第二開關的該第三端點，該第八端點耦接于該低參考電壓。
3. 如權利要求2所述的前置電路，其中當該電源電壓增加至一第二臨界電壓而驅動該第三開關時，該電容進行充電以驅動該第四開關，使得該輸出信號維持在該低電平狀態。
4. 如權利要求2所述的前置電路，其中該第三開關為一N型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該電源電壓所控制，該晶體管的一漏極端為該第五端點，該晶體管的一源極端為該第六端點。
5. 如權利要求2所述的前置電路，其中該第四開關為一N型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該第三開關的該第五端點的電壓所控制，該晶體管的一漏極端為該第七端點，該晶體管的一源極端為該第八端點。
6. 如權利要求1所述的前置電路，其中當該電源電壓增加至一第三臨界電壓而使得該壓降組件以及該第 一開關驅動時，該輸入信號根據該反相器轉換為該輸出信號。
7. 如權利要求1所述的前置電路，其中該壓降組件為一二極管，該二極管具有一陽極端以及一陰極端，該陽極端耦接于該電源電壓，該陰極端耦接于該第 一開關的該第 一端點。
8. 如權利要求1所述的前置電路，其中該壓降組件為一P型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一源極端耦接于該電源電壓，該晶體管的 一柵極端及一 漏極端耦接于該第 一 開關的該第 一 端點。
9. 如權利要求1所述的前置電路，其中該第一開關為一P型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該輸入信號控制，該晶體管的一源極端為該第一端點，該晶體管的一漏極端為該第二端點。
10. 如權利要求1所述的前置電路，其中該第二開關為一 N型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該輸入信號控制，該晶體管的一漏極端為該第三端點，該晶體管的一源極端為該第四端點。
11. 一種音頻功率放大器中的前置電路，包含一第一開關，由一輸入信號控制，并具有一第一端點以及一第二端點，其中該第一端點耦接于一電源電壓，該第二端點用以輸出一輸出信號；一第二開關，由該輸入信號控制，并具有一第三端點以及一第四端點，其中該第三端點用以輸出該輸出信號，該第四端點耦接于一低參考電壓；以及一二極管，耦接于該第 一開關的該第 一端點以及該電源電壓之間。
12. 如權利要求11所述的前置電路，其中當該二極管以及該第一開關因該電源電壓的電平低于一第一臨界電壓而未驅動時，該輸出信號維持在一低電平狀態。
13. 如權利要求11所述的前置電路，還包含一電容，該電容的一第一端點耦接于該電源電壓；一第三開關，由該電源電壓控制，并具有一第五端點以及一第六端點，其中該第五端點耦接于該電容的一第二端點，該第六端點耦接于該低參考電壓；以及一第四開關，由該第三開關的該第五端點的電壓所控制，并具有一第七端點以及一第八端點，其中該第七端點耦接于該第一開關的該第二端點以及該第二開關的該第三端點，該第八端點耦接于該低參考電壓。
14. 如權利要求13所述的前置電路，其中當該電源電壓增加至一第二臨界電壓而驅動該第三開關時，該電容進行充電以驅動該第四開關，使得該輸出信號維持在該低電平狀態。
15. 如權利要求13所述的前置電路，其中該第三開關為一N型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該電源電壓所控制，該晶體管的一漏極端為該第五端點，該晶體管的一源極端為該第六端點。
16. 如權利要求13所述的前置電路，其中該第四開關為一N型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該第三開關的該第五端點的電壓所控制，該晶體管的一漏極端為該第七端點，該晶體管的一源極端為該第八端點。
17. 如權利要求11所述的前置電路，其中當該電源電壓增加至一第三臨界電壓而使得該壓降組件以及該第 一 開關驅動時，該輸入信號根據該第一開關以及該第二開關轉換為該輸出信號。
18. 如權利要求11所述的前置電路，其中該第一開關為一P型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該輸入信號控制，該晶體管的一源極端為該第一端點，該晶體管的一漏極端為該第二端點。
19. 如權利要求11所述的前置電路，其中該第二開關為一N型金屬氧化物半導體場效應晶體管，該晶體管的一柵極端由該輸入信號控制，該晶體管的一漏極端為該第三端點，該晶體管的一源極端為該第四端點。
全文摘要
一種音頻功率放大器中的前置電路，包含反相器以及壓降組件。反相器接收輸入信號以輸出輸出信號，且包含第一開關及第二開關。第一開關由輸入信號控制，并具有第一端點及第二端點，其中第一端點耦接于電源電壓，第二端點輸出輸出信號。第二開關由輸入信號控制，并具有第三端點及第四端點，其中第三端點輸出輸出信號，第四端點耦接于低參考電壓。壓降組件耦接于第一開關的第一端點以及電源電壓之間，并用以降低電源電壓。其中，當壓降組件及第一開關因電源電壓的電平低于第一臨界電壓而未驅動時，輸出信號維持在低電平狀態。
文檔編號H03F1/30GK101521487SQ200810080678
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月28日 優先權日2008年2月28日
發明者吳國宏 申請人:原景科技股份有限公司