Amplificador de potencia conmutable para señales cuantificadas.

Un aparato, que comprende:

un medio (106, 200) para cuantificar una señal,

en el que el medio para cuantificar la señal consta de tresniveles; y

un medio (108, 302) para excitar una carga (110) que tiene bornes primero y segundo, en el que el mediopara excitar la carga está configurado para conmutar los bornes primero y segundo entre carriles de alimentaciónprimero y segundo solamente si la salida del cuantificador se encuentra en uno de los tres niveles, yen el que el medio para excitar una carga está configurado, además, para conmutar los bornes primero ysegundo entre los carriles de alimentación primero y segundo con un ciclo de trabajo ajustable.

Amplificador de potencia conmutable para señales cuantificadas

Antecedentes

Campo

La presente descripción se refiere, en general, a sistemas de comunicación, y más en particular, a conceptos y técnicas relacionados con los amplificadores de potencia conmutables para señales cuantificadas.

Introducción

En los dispositivos de audio portátiles, existe la necesidad de conservar la energía con el fin de aumentar la vida de la batería. Por esta razón, los moduladores sigma delta han sido utilizados para excitar los amplificadores de potencia conmutables, tales como los amplificadores de Clase D y otros similares. Varias técnicas han sido usadas para modificar la salida del modulador sigma delta para excitar estos amplificadores de potencia. Estas técnicas se emplean en una forma de bucle abierto y no toman en cuenta el efecto de las propiedades de conformación de ruido del modulador sigma delta. Esto tiene un impacto potencial sobre la calidad de audio. Un amplificador de Clase D de la técnica anterior se conoce por medio del documento US 6472933.

Sumario

La invención proporciona un aparato, que comprende:

un medio (106, 200) para cuantificar una señal, en el que el medio para cuantificar la señal consta de tres niveles; y

un medio (108, 302) para excitar una carga (110) que tiene bornes primero y segundo, en el que el medio para excitar la carga está configurado para conmutar los bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo solamente si la salida del cuantificador se encuentra en uno de los tres niveles, y en el que el medio para excitar una carga está configurado, además, para conmutar los bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo con un ciclo de trabajo ajustable.

La invención proporciona también un procedimiento correspondiente y un producto de programa informático.

Se entiende que otros aspectos de la invención serán fácilmente evidentes a los expertos en la técnica a partir de la descripción detallada que sigue, en la que se muestran y describen solamente varios aspectos de la invención a modo de ilustración. Como se comprenderá, la invención puede tener otros y diferentes aspectos y sus diversos detalles pueden ser modificados en varios otros aspectos, todo ello sin apartarse del alcance de la invención. En consecuencia, los dibujos y la descripción detallada deben ser considerados como de naturaleza ilustrativa y no restrictiva.

Breve descripción de los dibujos

Estos y otros aspectos de muestra de la divulgación se describirán en la descripción detallada y las reivindicaciones adjuntas que siguen, y en los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 es un diagrama de bloques conceptual que ilustra varios aspectos de un receptor de audio;

La figura 2 es un diagrama de bloques conceptual que ilustra varios aspectos de un modulador sigma-delta;

La figura 3 es un diagrama de bloques conceptual que ilustra varios aspectos de un amplificador de potencia conmutable que excita un altavoz de audio; y

La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de la funcionalidad de un receptor de audio.

De acuerdo con la práctica común, las diversas características ilustradas en los dibujos pueden ser simplificadas para mayor claridad. Por lo tanto, los dibujos pueden no representar todos los componentes de un aparato dado (por ejemplo, un receptor) o el procedimiento. Además, los mismos números de referencia se pueden utilizar para designar características similares en toda la memoria descriptiva y en las figuras.

Descripción detallada

Varios aspectos de la invención se describen a continuación. Debe ser evidente que las enseñanzas de la presente memoria descriptiva pueden ser realizadas en una amplia variedad de formas y que cualquier estructura o función específica, o ambas, que se desvelan en la presente memoria descriptiva son meramente representativas. Sobre la base de las enseñanzas de la presente memoria descriptiva, los expertos en la técnica deben apreciar que cualquier aspecto de la invención descrito en la presente memoria descriptiva puede ser implementado independientemente de cualquier otro aspecto y que los múltiples aspectos de la invención se pueden combinar de varias maneras. Por

ejemplo, un aparato se pueden implementar o un procedimiento se puede poner en práctica utilizando cualquier número de los aspectos establecidos en la presente memoria descriptiva. Además, un aparato de este tipo puede ser implementado o un procedimiento de este tipo se puede poner en práctica usando otra estructura, funcionalidad

o estructura y funcionalidad además de o distinto de, uno o más de los aspectos establecidos en la presente memoria descriptiva. Un aspecto puede comprender uno o más elementos de una reivindicación.

A continuación se presentarán varios aspectos de un receptor. Los diversos aspectos de un receptor descritos en la presente memoria descriptiva pueden estar integrados en una variedad de dispositivos, incluyendo, a modo de ejemplo, un receptor autónomo o un nodo de comunicaciones. El nodo de comunicaciones puede ser un nodo fijo o móvil, tal como un teléfono (por ejemplo, un teléfono celular) , un asistente digital personal (PDA) , un dispositivo de entretenimiento (por ejemplo, un dispositivo de música o de vídeo) , un auricular (por ejemplo, auriculares, un dispositivo de audición, etc.) , un micrófono, un dispositivo médico de detección (por ejemplo, un sensor biométrico, un monitor del ritmo cardíaco, un podómetro, un dispositivo de EKG, un vendaje inteligente, etc.) , un dispositivo de E / S de usuario (por ejemplo, un reloj, un control remoto, un conmutador de luz, un teclado, un ratón, etc.) , un monitor médico que puede recibir datos desde el dispositivo médico de detección, un dispositivo de detección de medio ambiente (por ejemplo, un monitor de presión de los neumáticos) , un ordenador, un dispositivo de punto de venta, un dispositivo de entretenimiento, un audífono, una caja, un descodificador, o cualquier otro dispositivo adecuado. El nodo puede incluir varios componentes además del receptor. A modo de ejemplo, un auricular puede incluir un transductor configurado para proporcionar una salida de audio a un usuario, un reloj puede incluir una interfaz de usuario configurada para proporcionar una indicación a un usuario, y un dispositivo de detección puede incluir un sensor configurado para proporcionar una salida de audio a un usuario.

En muchas de las aplicaciones que se han descrito más arriba, el receptor puede ser parte de un nodo que transmite así como que recibe. Ese nodo, por lo tanto, requiere un transmisor que puede ser un componente separado o integrado con el receptor en un único componente conocido como un "transceptor". Como los expertos en la técnica apreciarán fácilmente, los diversos conceptos descritos en esta divulgación son aplicables a cualquier función adecuada del receptor, independientemente de si el receptor es un nodo independiente, integrado en un transceptor, o es parte de un nodo en un sistema de comunicación inalámbrica.

La figura 1 ilustra varios aspectos de un receptor 100. El receptor 100 se muestra con una interfaz de canal 102 que implementa la capa física demodulando las transmisiones cableadas o inalámbricas y realizando otras funciones, tales como procesamiento de extremo delantero de RF, conversión analógica / digital, sincronización y estimación de frecuencia, estimación de canal, turbo decodificación, etc. La interfaz de canal 102 puede estar configurada, además, para soportar al menos una porción de la pila de protocolos de un receptor que funciona en una red de área amplia (por ejemplo, el Internet o una red celular) , una red de área local o personal (por ejemplo, redes para el hogar, edificios de oficinas, cafeterías, centros de transporte, hoteles, etc.) , o de otra red adecuada. A modo de ejemplo, la interfaz de canal 102 puede ser usada para implementar la capa de Control de Acceso al Medio (MAC) gestionando el contenido de audio a través de la capa física de una manera que permita al receptor comunicarse con múltiples dispositivos en la red.

Como los expertos en la técnica apreciarán fácilmente, la interfaz de canal 102 puede estar configurada para soportar cualquier tecnología de radio... [Seguir leyendo]

1. Un aparato, que comprende:

un medio (106, 200) para cuantificar una señal, en el que el medio para cuantificar la señal consta de tres niveles; y

un medio (108, 302) para excitar una carga (110) que tiene bornes primero y segundo, en el que el medio para excitar la carga está configurado para conmutar los bornes primero y segundo entre carriles de alimentación primero y segundo solamente si la salida del cuantificador se encuentra en uno de los tres niveles, y en el que el medio para excitar una carga está configurado, además, para conmutar los bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo con un ciclo de trabajo ajustable.

2. El aparato de la reivindicación 1 que comprende, además, un medio para conformar el ruido de la señal, en el que el medio para conformar el ruido incluye el medio para cuantificar una señal.

3. El aparato de la reivindicación 2, en el que el medio para conformar el ruido comprende un modulador sigma delta.

4. El aparato de la reivindicación 2 que comprende, además, un medio para proporcionar una señal de audio digi15 tal decodificada al medio para conformar el ruido.

5. El aparato de la reivindicación 1, en el que el medio para excitar una carga comprende un puente en H.

6. El aparato de la reivindicación 1, en el que el medio para excitar una carga comprende una pluralidad de conmutadores acoplados a la carga, y un medio para controlar los conmutadores como respuesta a la señal cuantificada.

20 7. El aparato de la reivindicación 6, en el que el medio para controlar los conmutadores está configurado, además, para acoplar el primer borne al primer carril de alimentación y el segundo borne al segundo carril de alimentación si la señal cuantificada se encuentra en un segundo de los tres niveles, y para acoplar el primer borne al segundo carril de alimentación y el segundo borne al primer carril de alimentación si la señal cuantificada se encuentra en un tercero de los tres niveles.

25 8. El aparato de la reivindicación 1, en el que el medio para excitar una carga está configurado para conmutar los bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo de manera que no se produzca sustancialmente una deriva de modo común a través de la carga.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el que el medio para excitar una carga está configurado para conmutar los

bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo con un ciclo de trabajo de 30 aproximadamente el 50%.

10. El aparato de la reivindicación 1, en el que cada uno de los tres niveles del medio para cuantificar una señal es ajustable.

11. El aparato de la reivindicación 1, en el que:

el medio para cuantificar está incorporado en un cuantificador que tiene tres niveles; y

el medio para excitar está incorporado en un amplificador de potencia conmutable configurado para excitar la citada carga que tiene los citados bornes primero y segundo.

12. Un procedimiento de comunicación, que comprende:

cuantifica una señal utilizando un cuantificador que tiene tres niveles; y

excitar una carga que tiene bornes primero y segundo, en el que la excitación de la carga incluye la conmu

tación de los bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo solamente si la salida del cuantificador se encuentra en uno de los tres niveles, y ajustar un ciclo de trabajo de la conmutación de los bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo.

13. El procedimiento de la reivindicación 12 que comprende, además, conformar el ruido de la señal, en el que la conformación del ruido incluye la cuantificación de la señal, y preferiblemente en el que el ruido se conforma uti

45 lizando un modulador sigma delta; y / o en el que la señal comprende una señal de audio, comprendiendo el procedimiento, además, la decodificación digital de la señal de audio.

14. El procedimiento de la reivindicación 12 o el aparato de la reivindicación 1, en el que la carga comprende un altavoz de audio.

15. Un producto de programa informático, que comprende:

un medio legible por ordenador que comprende instrucciones ejecutables para: implementar un cuantificador que tiene tres niveles, y proporcionar controles de conmutación en respuesta al cuantificador lo que hace que los

bornes primero y segundo de una carga se conmute entre los carriles de alimentación primero y segundo solamente si la salida del cuantificador se encuentra en uno de los tres niveles, y

ajustar un ciclo de trabajo de la conmutación de los bornes primero y segundo entre los carriles de alimentación primero y segundo. 10