**对比文件名称**:2011-12-15_发明申请_US20110305353A1 AUDIO AMPLIFIER WITH CLOSED-LOOP POWER
**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-R1
### 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征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,《直接公开》 | [0016]段:a comparator 204 ... a capacitor Cint coupled between the first comparator input terminal and the second comparator input terminal; ... the feedback circuit 207 is coupled between the switching circuit output terminal SW and the first comparator input terminal ... <br>[0022]段:the first closed-loop power stage 3011 may further comprise a first comparator 304 ... a first capacitor Cint1 ... the first feedback circuit 310 ... <br>[0045]段:the second closed-loop power stage 3012 may further comprise a second comparator 305 ... a second capacitor Cint2 ... the second feedback circuit 311 ... <br>结合图2、图4。 | 目标专利的“电压至电流转换电路”是将输入电压和反馈电压信号转换为电流,以驱动积分电容(电容器314)的电路。对比文件公开的闭环功率级(201, 3011, 3012)核心是一个积分器结构,其包括:比较器(204, 304, 305)、积分电容(Cint, Cint1, Cint2)、输入路径(包含输入电阻Rin)和反馈路径(包含反馈电阻RF)。输入电阻(Rin)将PWM输入电压信号转换为对积分电容的充电/放电电流;反馈电阻(RF)将输出方波电压信号(BSW, CSW1, CSW2)转换为对同一积分电容的充电/放电电流。这构成了将电压信号转换为电流信号以控制电容的“电压至电流转换电路”。该电路具有差分形式:在单端实施例(图2)中,比较器的反相和同相输入端构成差分输入;在全桥(BTL)实施例(图4)中,两路完全对称的功率级构成了差分系统。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地确定对比文件公开了包含第一(输入路径)和第二(反馈路径)电压至电流转换功能的电路。该电路在对比文件中用于形成闭环反馈以稳定增益和提高PSRR,与目标专利中相应特征的作用相同。 |
| **技术特征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》 | [0040]段:The first closed-loop power stage 3011 further comprises a first feedback circuit 310 ... The second closed-loop power stage 3012 further comprises a second feedback circuit ... <br>[0045]段:the first feedback circuit 310 is coupled between the output terminal SW1 of the first switching circuit 308 and the first input terminal of the first comparator 304 ... <br>[0046]段:the second feedback circuit 311 is coupled between the output terminal SW2 of the second switching circuit 309 and the first input terminal of the second comparator 305 ... <br>图4。 | 目标专利中,“第二电压至电流转换器”被细分为两个反馈电压至电流转换器,对应于差分系统的两个反馈支路。对比文件的BTL实施例(图4)明确公开了两个独立的闭环功率级(3011, 3012),每个功率级都包含一个由反馈电阻(RF1, RF2)构成的反馈电路(310, 311),分别将第一方波信号CSW1和第二方波信号CSW2(即差分输出电压信号)反馈回各自比较器的输入端。每个反馈电阻将电压信号转换为对各自积分电容的充放电电流,即实现了反馈电压至电流的转换功能。因此,在差分(BTL)系统中,自然存在两个反馈电压至电流转换路径。虽然对比文件没有使用“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”的名称,但本领域技术人员根据其公开的对称结构,能够合理推断出存在两个分别对应于两个输出支路的反馈电压至电流转换功能单元。 |
| **技术特征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,《隐含公开》 | [0016]段:a comparator 204 configured to receive the PWM input signal at a first comparator input terminal, to receive the bias signal Vbias at a second comparator input terminal, and to output a comparison signal ... <br>[0044]段:the first closed-loop power stage may further comprise a first comparator 304 ... <br>图2, 图4。 | 目标专利的“第一电压至电流转换器”是将差分输入电压信号转换为差分输入电流信号的电路,其核心包括一个差分运算放大器(图4的406)。对比文件公开的电路中,输入电压信号(PWM)通过输入电阻(Rin)连接到比较器(204, 304)的一个输入端。虽然该比较器的主要功能是比较并输出数字信号以驱动开关,但在其输入端,输入电阻、反馈电阻和积分电容共同构成了一个积分网络。比较器在此积分反馈环路中,其输入端接收并处理(积分)电流信号,其功能与运算放大器在积分器中的作用有相似之处。特别是,对比文件[0018]段描述了比较器根据输入端电压Vn和Vp的比较结果改变状态,这暗示其具有高增益差分放大功能。本领域技术人员知晓,在积分器应用中,常使用运算放大器或具有高增益的比较器作为核心放大元件。因此,对比文件中的比较器可以被视为执行了类似第一差分运算放大器的功能,用于处理输入和反馈电流信号以控制积分电容电压。 |
| **技术特征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,《隐含公开》 | [0016]段:... the feedback circuit 207 is coupled between the switching circuit output terminal SW and the first comparator input terminal ... <br>[0045]段:... the first feedback circuit 310 is coupled between the output terminal SW1 of the first switching circuit 308 and the first input terminal of the first comparator 304 ... <br>结合对特征C的论述。 | 目标专利的“第二电压至电流转换器”是将来自比较器的输出电压信号转换成反馈电流信号的电路,其包括第二差分运算放大器(图4的408)。在对比文件中,反馈电压信号通过反馈电阻(RF)被引回到同一个比较器(204, 304, 305)的输入端。该反馈信号与输入信号在比较器的输入端(通过积分电容)进行合并(电流求和)。因此,处理这个合并信号的核心放大元件仍然是同一个比较器。如特征C所述,该比较器在环路中起到了高增益差分放大作用。虽然目标专利使用了独立的第二差分运算放大器(408),而对比文件使用了与输入共用的比较器,但两者在电路中所处的反馈路径位置和实现信号合并的功能是相似的。本领域技术人员可以理解,在反馈积分器中,反馈信号和输入信号可以在同一个高增益放大器的输入端进行求和。因此,对比文件中用于处理反馈信号的放大元件(即同一个比较器)可以被视为隐含公开了“第二差分运算放大器”的功能。 |
| **技术特征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》 | [0016]段:a capacitor Cint coupled between the first comparator input terminal and the second comparator input terminal; <br>[0044]段:a first capacitor Cint1 coupled between the first input terminal and the second input terminal of the first comparator 304; <br>[0046]段:a second capacitor Cint2 coupled between the first input terminal and the second input terminal of the second comparator 305; <br>图2, 图4。 | 对比文件明确公开了积分电容(Cint, Cint1, Cint2)连接在比较器的两个输入端之间。该电容的一端通过输入电阻耦合到输入电压信号(第一电压至电流转换器的输出电流作用于该节点),另一端通过偏置电压源耦合。同时,该电容的同一端还通过反馈电阻耦合到输出电压信号(第二电压至电流转换器的输出电流也作用于该节点)。因此,该电容器确实耦合到了输入电压转换路径和反馈电压转换路径,即分别耦合到了第一和第二电压至电流转换功能电路。其在对比文件中的作用是积分和产生比较电压,与目标专利中电容器314的作用相同。 |
| **技术特征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》 | [0017]段:both the PWM input signal and the square-wave signal BSW may control the charge/discharge of the capacitor Cint. <br>[0025]-[0034]段:详细描述了PWM输入信号和方波信号BSW在不同阶段对电容Cint进行充电和放电的过程(Stage 1-4)。 <br>[0046]段:for the first closed-loop power stage 3011, both the first PWM input signal PWM1 and the first square-wave signal CSW1 may control the charge/discharge of the first capacitor Cint1; for the second closed-loop power stage 3012, both the second PWM input signal PWM2 and the second square-wave signal CSW2 may control the charge/discharge of the second capacitor Cint2. | 对比文件说明书[0017]段和[0046]段明确指出了PWM输入信号(对应于第一电压至电流转换器的输入)和输出方波信号(对应于第二电压至电流转换器的输入)共同控制积分电容的充电和放电。[0025]-[0034]段结合图3波形详细描述了四个工作阶段中,这两个信号如何交替主导电容的放电和充电过程(例如,Stage 1两者都放电,Stage 2输入放电、反馈充电等)。这直接公开了第一和第二电压至电流转换功能被配置为对电容器选择性地充电和放电。该作用在对比文件中用于生成积分电压以控制比较器翻转,与目标专利中的作用本质相同。 |
| **技术特征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。《直接公开》 | [0016]段:the feedback circuit 207 is coupled between the switching circuit output terminal SW and the first comparator input terminal ... <br>结合[0019]段:the comparison signal changes logic state ... causing the square-wave signal BSW to change logic state ... <br>图2。 | 目标专利中,“来自一对比较器的电压信号”指的是由比较器(306, 308)输出的脉冲宽度调制信号所控制的功率开关产生的输出电压信号(Vout1, Vout2)。在对比文件中,比较器(204)输出的比较信号驱动开关电路(206)产生方波信号BSW,该BSW信号通过反馈电路(207, 即反馈电阻RF)被转换成流入/流出积分电容Cint的电流。因此,反馈电路(RF)执行的正是将来自比较器(通过开关电路)的电压信号(BSW)转换成电流信号的功能。该功能在对比文件中用于形成反馈环路以调节输出,与目标专利中相应特征的作用相同。 |
| **技术特征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和图4的电路连接。在单端实施例(图2)中,输入电阻Rin的一端接收PWM信号,另一端连接到比较器204的反相输入端(该点可视为一个节点);反馈电阻RF的一端连接输出SW,另一端也连接到比较器204的同一个反相输入端。偏置电压Vbias连接到比较器的同相输入端(该点可视为另一个节点)。电容Cint连接在这两个节点之间。在BTL差分实施例(图4)中,对于第一功率级3011,输入电阻Rin1和反馈电阻RF1均连接到比较器304的反相输入端(第一节点);偏置Vbias连接到同相输入端(第二节点)。电容Cint1连接在这两个节点间。第二功率级3012结构对称。 | 目标专利中的“第一节点”和“第二节点”是积分电容的两个端子,也是输入电流和反馈电流的求和点。在对比文件的电路中,积分电容(Cint, Cint1, Cint2)连接在比较器的两个输入端之间。其中一端(如反相输入端)同时连接了输入电阻(来自第一电压至电流转换路径)和反馈电阻(来自第二电压至电流转换路径),这对应于目标专利的“第一节点”。电容的另一端(如同相输入端)连接偏置电压,这对应于目标专利的“第二节点”。输入电流和反馈电流在“第一节点”处汇合并共同对电容进行充放电。因此,对比文件电路的连接关系直接公开了特征H所描述的节点耦合关系。 |
| **技术特征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《直接公开》 | [0016]段:a comparator 204 configured to receive the PWM input signal at a first comparator input terminal, to receive the bias signal Vbias at a second comparator input terminal, and to output a comparison signal ... <br>[0018]段:when a voltage at the first input terminal of the comparator 204 Vn is higher than a voltage at the second input terminal of the comparator 204 Vp, the comparison signal changes logic state ... <br>图2。对于BTL实施例(图4),第一比较器304执行相同功能。 | 对比文件明确公开了比较器(204, 304, 305),其第一输入端(如反相端)连接到积分电容的一端(电压Vn),第二输入端(如同相端)连接到偏置信号Vbias(电压Vp)。比较器被配置为比较这两个电压(Vn和Vp)并输出比较信号。这直接公开了“第一比较器,被配置为将电容器的(一个)端子处的电压电平与(偏置)信号的电压电平进行比较”。尽管目标专利中与电容器电压比较的是三角波信号,而对比文件是直流偏置电压,但“进行比较”这一功能本身已被公开。两者作用都是通过比较产生控制开关的脉冲信号。 |
| **技术特征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。《直接公开》 | [0044]-[0046]段描述BTL实施例:a first comparator 304 ... a second comparator 305 ... <br>图4显示了两个完全对称的比较器304和305。第二比较器305的第一输入端(反相端)连接其积分电容Cint2的一端(电压),第二输入端(同相端)连接同一个偏置信号Vbias。 | 在对比文件的BTL(全桥)实施例(图4)中,明确公开了第二比较器305。其配置与第一比较器304完全对称:它将自身积分电容Cint2一端(可视为“负端子”在差分系统中的对应点)的电压与同一个偏置信号Vbias的电压进行比较。这直接公开了特征J。该第二比较器在对比文件中的作用是生成驱动另一半桥的脉冲信号,与目标专利中第二比较器的作用对应。 |
| **技术特征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。《直接公开》 | [0016]段:... to output a comparison signal ... <br>[0019]段:... the comparison signal changes logic state (e.g., from high to low), causing the square-wave signal BSW to change logic state as well (e.g., from low to high) ... <br>[0044]段:... output a first comparison signal; ... <br>[0046]段:... output a second comparison signal; ... <br>结合图2、图4中比较器输出驱动后续开关电路。 | 对比文件明确记载,比较器(204, 304, 305)基于其两个输入端的电压比较,输出一个比较信号(comparison signal)。该比较信号直接或通过驱动电路(205, 306, 307)控制开关电路(206, 308, 309)产生方波信号(BSW, CSW1, CSW2)。这些方波信号实质上是脉冲宽度调制信号。因此,第一比较器(204/304)生成第一PWM信号(BSW/CSW1),第二比较器(305)生成第二PWM信号(CSW2)。该作用在对比文件中用于产生最终驱动负载的功率信号,与目标专利中的作用相同。 |
| **技术特征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》 | [0016]段:a switching circuit 206 ... to output the square-wave signal BSW ... <br>[0019]段:... a driving circuit 205 ... a driving signal ... <br>[0020]段:the switching circuit 206 may comprise a first switching device M1 and a second switching device M2. ... The first switching device M1 and the second switching device M2 are complementarily driven ... by the driving signal ... | 对比文件公开了开关电路206,其包括第一开关器件M1和第二开关器件M2。该开关电路由来自驱动电路205的驱动信号控制,而驱动信号又源于比较器204输出的比较信号(即第一PWM信号)。因此,第一功率开关(M1)被耦合以接收(间接通过驱动电路)由第一比较器生成的第一PWM信号。该作用在对比文件中用于将PWM信号转换为功率输出,与目标专利中的作用相同。 |
| **技术特征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》 | [0046]段:the second switching circuit 309 may comprise a third switching device M3 and a fourth switching device M4. ... The third switching device M3 and the fourth switching device M4 are complementarily driven ... by the second driving signal. <br>结合[0045]段,第二驱动信号由第二比较器305的输出(第二PWM信号)生成。 | 在对比文件的BTL实施例中,明确公开了第二开关电路309,其包括第三开关M3和第四开关M4。该电路由第二驱动信号驱动,而第二驱动信号源于第二比较器305输出的第二比较信号(即第二PWM信号)。因此,第二功率开关(M3和M4中的相关开关)被耦合以接收(间接通过驱动电路)由第二比较器生成的第二PWM信号。 |
| **技术特征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》 | 无相应记载。 | 对比文件全文(包括说明书和附图)均未提及任何与“共模电路”相关的技术内容。共模电路用于稳定积分器输出的共模电压或增大输出摆幅,是对目标专利积分器性能的进一步优化。对比文件未公开该特征。 |
| **技术特征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。《直接公开》 | [0016]段:a capacitor Cint ... a feedback circuit 207 ... <br>[0017]段:both the PWM input signal and the square-wave signal BSW may control the charge/discharge of the capacitor Cint. <br>[0035]段:The gain of the audio amplifier circuit 200 may also be adjusted by adjusting a ratio between the feedback resistor RF and the input resistor Rin... <br>本领域公知,由电阻、电容和放大器(或比较器)构成的负反馈环路构成一个积分器。 | 对比文件描述的闭环功率级核心是一个积分器结构:输入信号和反馈信号通过电阻转换为电流,对积分电容Cint进行充放电,从而在比较器输入端产生积分电压。这完全符合积分器的定义和工作原理。说明书[0017]段明确提到了对电容的“charge/discharge”控制,[0035]段提到通过电阻比例调节增益,这均是积分器的典型特性。因此,对比文件公开的包含电压至电流转换电路(输入电阻和反馈电阻)和电容器的电路,本身就是一个被包括在音频放大器中的积分器。其作用与目标专利的积分器(302, 400, 602)相同,用于实现反馈和误差控制。 |
| **技术特征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》 | 无相应记载。 | 对比文件全文(包括说明书和附图)均未提及任何“前馈偏置电路”、“前馈电流”或用于减小积分器输出摆幅的技术内容。该特征是目标专利为改善线性度、允许使用更小积分电容而引入的附加技术手段。对比文件未公开该特征。 |
| **技术特征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》 | 无相应记载。 | 由于特征P的“前馈偏置电路”未被对比文件公开,因此作为其具体实施方式的特征Q也未被公开。对比文件虽公开了差分输出(BTL结构),但没有公开向其注入前馈电流以减小摆幅的技术方案。 |
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