[00721065]高效低噪声音频功率放大器关键技术集成应用

随着人们对节能、待机时间和音质的要求越来越高，音频放大器效率和音质已经很难满足便携式设备，尤其是移动通信更长待机时间、更高音频质量的要求。为此，成都信息工程大学与成都芯源系统有限公司在音频功率放大器的噪声抑制、自适应动态电源提高效率等关键技术研究与集成应用方面进行产学研合作，获得发明专利9项，开发出十余款高效低噪声的音频放大器新产品，创汇近1千万美元。 第一，针对AB类放大器效率低问题，将动态电源技术和自适应技术用于AB类放大器，提出具有新拓扑结构、且易集成于音频子系统芯片内部的新一代高效低噪声自适应动态电源放大器。该技术获得5项发明专利和2项实用新型专利。该技术方案可以使得各种中小功率的便携式设备的音频功耗降低20%，有着巨大经济效益和社会效益。该技术交由成都芯源系统有限公司应用于新产品MP77XX系列音频子系统芯片，广泛用于各种便携式设备。 第二，针对音频放大器可闻噪声问题，提出采用跨零自动增益控制技术抑制运行过程中的爆破音噪声，采用虚拟开关技术抑制启动时的POP噪声，该技术获得4项发明专利。该技术减少了启动时间，不引入额外功耗，也不影响芯片性能，使用户在开关机和运行中避免噪声的污染，从而可以广泛地采用频繁开关机、重启、静音等措施以节省电池电量。该技术广泛应用于各种音频放大器，还被推广应用至电机驱动芯片上。 第三，针对D快速开关动作和轨对轨工作模式导致的EMI问题。设计了一款基于数模混合控制的随机时钟电路，为D类放大器提供随机采样信号，将集中于固定频率点处的能量扩展并随机分布到附近频率点处，从而降低了开关信号的EMI。该随机扩频调制的低EMI D类放大器可以在负载24英寸双绞线且不使用滤波器的情况下满足FCC Class B标准，显著降低生产成本。该技术广泛用于各种D类放大器，还被推广应用至开关电源芯片上。 该项目同时将音频子系统两个最重要的指标效率和噪声归于同一项目中进行研究，克服传统研究中为提高某一技术指标而忽略其他技术指标的缺点，研究结果具有很高的实用性和参考性。多项技术例如动态电源放大器、双模式电荷泵、增益跨零控制技术均已授权为发明专利，另有9项专利正在审查，基本完成对音频放大器噪声抑制和效率提升技术尤其是动态电源放大器的专利布局，响应并落实了四川省具有自主知识产权的集成电路设计技术的发展战略，对四川省争创“集成电路第三极”做出了贡献。 该项目产生的2项美国专利和2项台湾专利已转让给美国上市公司，实现了对外技术转让（非涉密技术，符合相关法律规定），还孵化了科技公司一家（注册于四川自由贸易实验区的四川海创天芯片科技有限公司），具有积极的“产学研”示范效应。