采用增强的级联控制方法的脉冲调制功率放大器

摘要

一个具有多变量增强级联控制(MECC)的数字式开关功率放大器包括一个调制器，一个开关功率级以及一个低通滤波器。在第1种优选实施方式中，增加了一个局限于该开关功率级的增强级联控制结构，其特征在于，具有一个单局部反馈路径A(7)，它具备低通特性，以及诸局部的前向方框B₁或B(3，4)。由此实现了一个对该开关功率级的误差具有非常低的敏感性的更加改进的系统。在本发明的第2种实施方式中，该控制结构被扩展为一个全局结构，它包括一个单方框路径C(8)以及诸前向路径方框D1或D(1，2)。由此提供了进一步的改进，以及对负载变化和滤波器误差的非常低的敏感性。这两种MECC的实施方式其特征都在于，实现起来很简单，稳定，并且通过增加/去除简单的局部(3)或全局(1)诸前向路径方框可实现扩展。本发明的第3种实施方式是一个受控的自激振荡脉冲调制器，其特征首先在于，一个无滞后比较器用作调制器，其次在于，通过前向路径B1以及反馈路径A二者来实现的一条高阶振荡环路，被用来确定稳定的自激振荡诸条件。一个已实现的250W示例性MECC数字式功率放大器已经被证明在音频性能(0.005%的失真度，115dB的动态范围)和效率(92%)方面具有优越的性能。