2010-11-02_发明授权_US07825725B2 Class D amplifier_+++E_F_H_L_M_a_b_g_i_o+++.docx

对比文件名称:2010-11-02_发明授权_US07825725B2 Class D amplifier

目标专利名称:用于D类音频放大器的积分器CN106464214B

本次调用的模型名称:DeepSeek最新版模型

技术特征描述及公开性判断结果对比文件原文引用公开性论述
**特征A**:包括:电压至电流转换电路,所述电压至电流转换电路包括具有差分输出的第一电压至电流转换器和第二电压至电流转换器。《隐含公开》图2及对应描述(第[0037]-[0050]段):“输入终端Iin连接到电容器C1的一端……输出终端OUTP通过电平移位电路22a和具有反相能力的缓冲器BUF1连接到Nch晶体管MN1和Pch晶体管MP1的栅极……Pch晶体管MP1的源极通过电流源电路I1连接到电源,其漏极连接到电容器C1的一端。Nch晶体管MN1的源极通过电流源电路I2接地,其漏极连接到电容器C1的一端……输出终端OUTN通过电平移位电路22b和缓冲器BUF2连接到Nch晶体管MN2和Pch晶体管MP2的栅极……Pch晶体管MP2的源极通过电流源电路I3连接到电源,其漏极连接到电容器C1的一端。Nch晶体管MN2的源极通过电流源电路I4接地,其漏极连接到电容器C1的一端。”对比文件图2公开的D类放大器电路包含一个输入信号路径和两个反馈信号路径,它们共同作用在单个积分电容器C1上。输入信号Iin(可为电流或电压)通过连接至电容器C1的节点,实质上构成了一个将输入信号转换为对C1充放电电流的“第一转换器”功能。两个输出OUTP和OUTN分别通过由晶体管MP1/MN1和MP2/MN2及其相关电流源构成的路径,将输出电压信号转换为反馈电流注入C1,这构成了两个反馈电压至电流转换器,可视为“第二电压至电流转换器”。虽然对比文件未明确使用“电压至电流转换器”这一术语,且其“第一转换器”结构(可能仅为直接连接)与目标专利的运算放大器结构不同,但从整体电路功能来看,其输入路径和两个反馈路径共同实现了将输入电压/电流信号和两个差分反馈电压信号转换为电流并对积分电容器C1进行充放电的功能,即隐含公开了包含具有差分输出(对应OUTP和OUTN)的第一和第二电压至电流转换功能的电路。
**特征B**:所述第二电压至电流转换器包括第一反馈电压至电流转换器和第二反馈电压至电流转换器。《隐含公开》图2及对应描述(第[0037]-[0048]段):“输出终端OUTP通过电平移位电路22a和缓冲器BUF1……连接到晶体管MP1和MN1……输出终端OUTN通过电平移位电路22b和缓冲器BUF2……连接到晶体管MP2和MN2……”。第[0048]段:“由电平移位电路22a、缓冲器BUF1、Pch晶体管MP1、电流源电路I1、Nch晶体管MN1和电流源电路I2构成的电路等效于图1中的反馈电路(系数单元12a)……由电平移位电路22b、缓冲器BUF2、Pch晶体管MP2、电流源电路I3、Nch晶体管MN2和电流源电路I4构成的电路等效于图1中的反馈电路(系数单元12b)”。对比文件明确公开了两个独立的反馈路径:一个用于正相输出OUTP(通过MP1/MN1等),另一个用于反相输出OUTN(通过MP2/MN2等)。每个反馈路径都包含电平移位、缓冲、晶体管开关和电流源,其功能是将输出电压信号转换为流向积分电容器C1的电流信号。这分别对应于“第一反馈电压至电流转换器”和“第二反馈电压至电流转换器”。虽然对比文件未将其命名为“反馈电压至电流转换器”,但根据其电路组成和功能描述,本领域技术人员可以直接且毫无疑义地确定这两个电路模块的作用就是将反馈电压信号转换为电流信号。因此,该技术特征被对比文件隐含公开。
**特征C**:其中所述第一电压至电流转换器包括第一差分运算放大器。《未公开》未找到相关内容。对比文件图2中,输入信号路径仅显示输入终端Iin直接连接到电容器C1的一端(第[0038]段)。说明书第[0077]段提到“输入终端Iin被设计为接收电流作为输入。然而,它也可以接收电压作为输入,在这种情况下,需要在输入终端Iin处添加电流电压转换器。”这表明对比文件考虑的是电流输入模式,或需要额外电路处理电压输入。在整个对比文件中,均未提及在输入路径中使用“差分运算放大器”。因此,对比文件没有公开“第一电压至电流转换器包括第一差分运算放大器”这一具体结构特征。
**特征D**:并且所述第二电压至电流转换器包括第二差分运算放大器。《未公开》未找到相关内容。对比文件中描述的两个反馈路径(特征B所引用)由电平移位电路、缓冲器、晶体管开关和电流源构成(第[0042]-[0045]段)。其中并未包含任何“差分运算放大器”。因此,对比文件没有公开“第二电压至电流转换器包括第二差分运算放大器”这一具体结构特征。
**特征E**:以及电容器,所述电容器耦合到所述第一电压至电流转换器并且耦合到所述第二电压至电流转换器。《直接公开》图2及对应描述(第[0038]段):“输入终端Iin连接到电容器C1的一端,电容器的另一端接地……”。第[0042]、[0044]、[0046]段:晶体管MP1、MN1、MP2、MN2、MP3、MN3的漏极均连接到“电容器C1的一端”。对比文件明确公开了积分电容器C1。输入终端Iin直接连接到C1的一端,这实现了与“第一电压至电流转换器”(输入路径)的耦合。同时,所有反馈路径中的晶体管(MP1、MN1、MP2、MN2)以及载波信号路径中的晶体管(MP3、MN3)的漏极都连接到电容器C1的同一端,这实现了与“第二电压至电流转换器”(反馈路径)的耦合。因此,该技术特征被对比文件直接公开。
**特征F**:其中所述第一电压至电流转换器和所述第二电压至电流转换器被配置为对所述电容器选择性地充电和放电。《直接公开》第[0042]-[0046]段描述了各晶体管和电流源的工作:当OUTP为高时,MP1导通,I1对C1充电;当OUTP为低时,MN1导通,I2对C1放电。OUTN、矩形波OSC对晶体管MP2/MN2、MP3/MN3的控制类似。第[0049]段:“在电容器C1的一端,通过电流源电路I5和I6根据矩形波信号OSC的电平对电容器C1进行充电/放电,产生三角波斜坡信号。”对比文件详细描述了电路的工作方式:输入信号Iin提供偏置电流;两个反馈路径根据输出OUTP和OUTN的逻辑电平,控制相应的P管或N管导通,从而通过电流源I1/I2、I3/I4对电容器C1进行充电或放电;此外,矩形波OSC通过控制MP3/MN3,使I5/I6对C1进行周期性充放电以生成三角载波。这清楚地表明,输入路径(第一转换器)和反馈路径(第二转换器)共同作用,对电容器C1进行选择性地充电和放电。因此,该技术特征被对比文件直接公开。
**特征G**:其中所述第二电压至电流转换器被配置为将来自一对比较器的电压信号转换成电流信号。《隐含公开》图2:输出OUTP和OUTN分别来自半桥21a和21b,而半桥的输入分别是比较器CMP1输出的OUTP1和差分脉冲生成电路14输出的OUTN1。第[0040]段:“差分脉冲生成电路14接收……脉冲信号OUTP1……并生成脉冲信号OUTN1”。第[0041]段:“半桥21a放大脉冲信号OUTP1……半桥21b放大脉冲信号OUTN1……”。反馈路径连接点正是OUTP和OUTN端子。对比文件中,反馈电压信号直接取自最终的功率输出端子OUTP和OUTN。这些输出端子上的电压信号是由前级的比较器(CMP1)和脉冲处理电路(14)产生的脉冲信号经过半桥(功率开关)放大后得到的。因此,“第二电压至电流转换器”(即两个反馈路径)所处理的电压信号,其源头可追溯至“一对比较器”(CMP1和脉冲生成电路14,后者内部也包含比较功能)。虽然对比文件中反馈信号取自功率级输出而非比较器直接输出,但本领域技术人员可以理解,在D类放大器的负反馈环路中,反馈信号通常取自功率输出级,其本质是反映比较器输出经放大后的状态。因此,可以合理推断对比文件中的反馈转换器是将来自比较器电路的(经放大后的)电压信号转换为电流信号。该特征被隐含公开。
**特征H**:其中所述第一电压至电流转换器的第一差分输出耦合到第一节点并且所述第一反馈电压至电流转换器的输出耦合到所述第一节点,并且其中所述第一电压至电流转换器的第二差分输出耦合到第二节点并且所述第二反馈电压至电流转换器的输出耦合到所述第二节点。《直接公开》图2及对应描述(第[0038], [0042], [0044], [0046]段):电容器C1的一端连接了输入Iin、晶体管MP1的漏极、MN1的漏极、MP2的漏极、MN2的漏极、MP3的漏极、MN3的漏极。这构成了一个公共节点。对比文件图2显示,输入路径(第一转换器)的“输出”(即注入电容器C1的电流)连接在电容器C1的一端。两个反馈路径(第一和第二反馈转换器)的“输出”(即晶体管MP1/MN1和MP2/MN2的漏极)也连接在电容器C1的同一端。虽然对比文件中使用的是单端积分电容(C1另一端接地),而非目标专利中差分电容的两个端子,但从电路连接关系的本质来看,对比文件中的那个公共节点同时充当了目标专利中“第一节点”和“第二节点”的角色,汇集了输入电流和两个反馈电流。因此,该连接关系被对比文件直接公开。
**特征I**:进一步包括:第一比较器,被配置为将所述电容器的正端子处的电压电平与信号的电压电平进行比较。《隐含公开》图2及第[0039]段:“比较器CMP1将电容器C1一端的电压与其反相输入端的参考电压Vr进行比较,并输出比较结果作为脉冲信号OUTP1。”对比文件明确公开了比较器CMP1,它将积分电容器C1一端(相当于目标专利中电容器的“正端子”,因为另一端接地)的电压与一个参考电压Vr(相当于目标专利中的“信号的电压电平”,虽然目标专利是比较三角波,而此处是直流参考电压,但都属于“信号”)进行比较。虽然比较的对象不同(直流参考电压 vs. 三角波),但“将电容器某端电压与一个信号电压进行比较”这一核心功能已被公开。因此,该技术特征被对比文件隐含公开。
**特征J**:以及第二比较器,被配置为将所述电容器的负端子处的电压电平与所述信号的所述电压电平进行比较。《未公开》未找到相关内容。对比文件中的积分电容器C1是单端接地的(第[0038]段),不存在明确的“负端子”。整个放大环路中只有一个主比较器CMP1对电容器C1的电压进行比较,用于生成一个脉冲信号OUTP1。另一个输出脉冲OUTN1是由独立的“差分脉冲生成电路14”通过对脉冲OUTP1进行反相和移相生成的(第[0040]段),该电路内部虽然包含比较器(CMP2、CMP3或CMP4),但这些比较器是对另外两个独立的电容器C2、C3的电压进行比较(第[0052]-[0054]段,图3),而不是对主积分电容器C1的“负端子”电压进行比较。因此,对比文件没有公开第二个比较器对所述电容器的负端子电压与信号进行比较。
**特征K**:其中所述第一比较器基于所述比较生成第一脉冲宽度调制信号,并且其中所述第二比较器基于所述比较生成第二脉冲宽度调制信号。《未公开》第[0039]段:比较器CMP1生成第一PWM信号OUTP1。第[0040]段:第二PWM信号OUTN1由差分脉冲生成电路14根据OUTP1生成,并非由直接比较电容器电压产生。对比文件中,仅第一比较器CMP1通过比较电容器C1的电压与参考电压Vr来生成第一PWM信号(OUTP1)。第二PWM信号(OUTN1)并非由对电容器C1电压进行直接比较产生的,而是由差分脉冲生成电路14对第一PWM信号(OUTP1)进行处理后产生的。因此,“第二比较器基于对电容器电压的比较生成第二PWM信号”这一特征未被公开。
**特征L**:进一步包括:第一功率开关,被耦合以接收所述第一脉冲宽度调制信号。《直接公开》图2及第[0041]段:“半桥21a放大脉冲信号OUTP1,而不改变其占空比,并将放大后的信号传送到输出端子OUTP。”对比文件中的“半桥21a”是D类放大器中标准的功率输出级,必然包含功率开关(如上管和下管)。它明确被耦合以接收来自第一比较器CMP1的第一脉冲宽度调制信号OUTP1。因此,该技术特征被对比文件直接公开。
**特征M**:以及第二功率开关,被耦合以接收所述第二脉冲宽度调制信号。《直接公开》图2及第[0041]段:“半桥21b放大脉冲信号OUTN1,而不改变其占空比,并将放大后的信号传送到输出端子OUTN。”同理,对比文件中的“半桥21b”也必然包含功率开关,并被明确耦合以接收第二脉冲宽度调制信号OUTN1。因此,该技术特征被对比文件直接公开。
**特征N**:进一步包括共模电路,所述共模电路耦合到所述电容器的第一端子并且耦合到所述电容器的第二端子。《未公开》未找到相关内容。对比文件的整个说明书中均未提及任何用于稳定积分器输出共模电压的“共模电路”。其积分电容器C1为单端结构,一端接地,不存在需要专门共模反馈的差分输出节点。因此,该特征未被对比文件公开。
**特征O**:其中所述电压至电流转换电路和所述电容器被包括在积分器中。《隐含公开》第[0049]段:“在电容器C1的一端,通过电流源电路I5和I6根据矩形波信号OSC的电平对电容器C1进行充电/放电,产生三角波斜坡信号。此外,电容器C1一端的电压根据提供给输入终端Iin的输入信号对应的电流而变化……电压上进一步叠加了来自输出端子OUTP和OUTN的反馈量β。” 结合比较器CMP1,构成了一个完整的积分-比较环路。对比文件图2所示的电路,其核心部分(输入Iin、反馈晶体管MP1/MN1/MP2/MN2、载波晶体管MP3/MN3、积分电容器C1以及比较器CMP1)共同实现了一个积分器功能:对输入信号和反馈信号进行积分,产生斜坡电压,再与参考电压比较生成PWM。这正是D类放大器中典型的积分器角色。虽然对比文件未明确将该部分命名为“积分器”,但根据其描述的功能,本领域技术人员可以毫无疑义地认识到这部分电路构成了一个积分器,并且包含了电压至电流转换(通过电流源和晶体管实现)和电容器C1。因此,该特征被对比文件隐含公开。
**特征P**:进一步包括前馈偏置电路,所述前馈偏置电路被耦合以生成前馈电流,所述前馈电流被提供给所述积分器的输出以减小所述积分器的所述输出处的电压摆幅。《未公开》未找到相关内容。对比文件的说明书和附图中均未描述或示任何用于主动减小积分器输出摆幅的“前馈偏置电路”或“前馈电流”。其电路通过常规的负反馈工作,没有提及摆幅减小技术。因此,该特征未被对比文件公开。
**特征Q**:其中所述积分器的所述输出为差分输出,并且其中所述前馈电流包括第一前馈电流和第二前馈电流,所述第一前馈电流被提供给所述差分输出的第一输出,所述第二前馈电流被提供给所述差分输出的第二输出。《未公开》未找到相关内容。该特征依赖于特征P(前馈偏置电路)的存在。既然特征P未被公开,且对比文件中积分器的输出(电容器C1一端的电压)是单端的,并非明确的差分输出,因此该特征也未被对比文件公开。

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