非显而易见杯

专利无效挑战赛

目标专利:218用于D类音频放大器的积分器

专利公开号:CN106464214B

专利权人:高通股份有限公司

无效请求书提交日期:2026年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



权利要求列表点击可跳转

序号 权利要求内容

1

一种电路装置,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,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,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,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;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。

2

根据权利要求1所述的电路装置,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。

3

根据权利要求1所述的电路装置,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。

4

根据权利要求1所述的电路装置,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。

5

根据权利要求1所述的电路装置,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;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。

6

根据权利要求5所述的电路装置,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。

7

根据权利要求6所述的电路装置,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;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。

8

根据权利要求1所述的电路装置,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。

9

根据权利要求1所述的电路装置,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。

10

根据权利要求9所述的电路装置,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。

11

根据权利要求10所述的电路装置,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。

12

一种用于对电容器充电和放电的方法,包括: 将差分输入电压信号转换成差分输入电流信号; 其中所述差分输入电压信号借助于包括第一差分运算放大器的电压至电流转换器被转换,将反馈电压信号转换成反馈电流信号; 其中所述反馈电压信号借助于包括第二差分运算放大器的电压至电流转换器被转换; 以及 基于所述差分输入电流信号和所述反馈电流信号对所述电容器选择性地充电和放电。

13

根据权利要求12所述的方法,进一步包括:将信号的电压电平与所述电容器的第一端子处的电压进行比较,以生成第一脉冲宽度调制信号。

14

根据权利要求13所述的方法,进一步包括:将所述信号的所述电压电平与所述电容器的第二端子处的电压进行比较,以生成第二脉冲宽度调制信号。

15

一种电路装置,包括: 用于将输入电压信号转换成第一电流信号的部件,用于将输入电压信号转换成第一电流信号的所述部件具有差分输出; 用于将电压信号转换成第二电流信号的部件,用于将电压信号转换成第二电流信号的所述部件包括用于将第一反馈电压转换成一个电流信号的部件和用于将第二反馈电压转换成另一电流信号的部件;以及用于存储能量的部件,耦合到所述用于将输入电压信号转换成第一电流信号的部件并且耦合到用于将电压信号转换成第二电流信号的所述部件。

16

根据权利要求15所述的电路装置,其中所述用于存储能量的部件基于所述电流信号选择性地充电和放电。

17

根据权利要求15所述的电路装置,进一步包括如下的部件,所述部件用于将信号的电压电平与所述用于存储能量的部件的正端子处的电压进行比较,以生成第一脉冲宽度调制信号。

18

根据权利要求17所述的电路装置,进一步包括如下的部件,所述部件用于将所述信号的所述电压电平与所述用于存储能量的部件的负端子处的电压进行比较,以生成第二脉冲宽度调制信号。

19

根据权利要求18所述的电路装置,进一步包括: 第一开关部件,被耦合以接收所述第一脉冲宽度调制信号;以及第二开关部件,被耦合以接收所述第二脉冲宽度调制信号。

20

根据权利要求15所述的电路装置,进一步包括用于生成前馈电流的部件,所述前馈电流被提供给所述用于转换的部件的输出,以减小所述用于转换的部件的所述输出处的电压摆幅。


对比文件列表

编号 名称
0 2010-11-16_发明授权_US07834685B1 Chopped auto-zeroed ping-pong amplifier and related apparatus, system, and method_+++A_E_b_c_d_f_g_h_o+++.docx
0 无说明书_+++A_a+++.docx
0 EP3117519A1_Description_20260304_2048_+++A_B_C_D_E_F_G_H_I_J_K_L_M_N_O_P_Q+++.docx
0 2015-09-10_发明申请_US20150256272A1 ANALOG BUILT-IN SELF TEST TRANSCEIVER.docx
0 2014-04-09_发明授权_CN102055418B 音频放大器及音频放大方法.docx
0 2013-10-17_发明申请_US20130271214A1 CLASS D AMPLIFIERS_+++A_E_F_K_L_M_b_c_g_h_i_j+++.docx
0 2013-05-30_发明申请_US20130135057A1 Common Mode Rejection Circuit.docx
0 2013-02-27_发明公开_EP2562933A1 Class D amplifier and control method_+++l_m_o+++.docx
0 2011-12-15_发明申请_US20110305353A1 AUDIO AMPLIFIER WITH CLOSED-LOOP POWER_+++A_E_F_G_H_I_J_K_L_M_O_b_c_d+++.docx
0 2011-12-14_发明公开_CN102281037A 采用闭环功率输出级的音频放大器电路及其控制方法_+++E_I_J_K_L_M_a_b_f_g_h_o+++.docx
0 2011-11-16_发明专利_TW201141051A 音頻放大器及音頻放大方法 HIGH PERCEIVED AUDIO QUALITY CLASS D AMPLIFIER_+++L_M_o+++.docx
0 2011-05-11_发明公开_CN102055418A 音频放大器及音频放大方法_+++l_m+++.docx
0 2011-04-28_发明申请_US20110096944A1 HIGH PERCEIVED AUDIO QUALITY CLASS D AMPLIFIER_+++K_L_M_o+++.docx
0 2011-03-17_发明申请_US20110063027A1 Class-D amplifier_+++K_L_M+++.docx
0 1999-01-22_发明专利_JPH1117466A Balanced amplifier_+++C_E_O_n+++.docx
0 2010-11-02_发明授权_US07825725B2 Class D amplifier_+++E_F_H_L_M_a_b_g_i_o+++.docx
0 2010-10-13_发明授权_CN1835393B 高效大功率的音频放大器及其控制方法_+++c_d_e_i_k_l_m+++.docx
0 2010-09-14_发明授权_US07795960B2 Low power, low noise amplifier system_+++A_C_E_F_N_O+++.docx
0 2010-03-25_发明申请_US20100073214A1 DIFFERENTIAL OPERATIONAL AMPLIFIER CIRCUIT CORRECTING SETTLING ERROR FOR USE IN PIPELINED A_D CONVERTER.docx
0 2008-03-04_发明授权_US07339425B2 Class-D audio amplifier with half-swing pulse-width-modulation_+++L_M+++.docx
0 2007-12-25_发明授权_US07312657B2 Class D amplifier_+++B_C_E_F_K_L_M_a_d_g_h_i_j_o+++.docx
0 2007-10-04_发明申请_US20070229159A1 Multi-mode class-D amplifiers_+++K_L_M_n+++.docx
0 2007-09-13_发明申请_US20070210861A1 Class D audio amplifier with PWM and feedback_+++L_M+++.docx
0 2007-09-12_发明公开_CN101034875A 具有脉冲宽度调制和反馈的D类音频放大器_+++K_L_M_a_b_c_d_e_f_g_h_o+++.docx
0 2007-06-12_发明授权_US07230485B2 Three state class D amplifier_+++C_K_L_M_O_a_b_f+++.docx
0 2006-09-20_发明公开_CN1835393A 高效大功率的音频放大器_+++K_L_M+++.docx
0 2006-09-07_发明申请_US20060197596A1 Audio amplifier with high power and high efficiency_+++K_L_M+++.docx

权利要求1

一种电路装置,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,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,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,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;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。


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名专利代理师,针对您提供的目标专利权利要求以及5篇对比文件,我为您进行详细的特征比对与创造性(最接近现有技术)分析。

一、 权利要求技术特征分解

根据《权利要求1.docx》,独立权利要求1被分解为以下技术特征:

  • 特征A:一种电路装置,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。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

  • 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。


二、 对比文件特征比对分析表格

1. 对比文件5 (D5): EP3117519A1

分析:D5是目标专利的同族外围专利(要求了相同的美国优先权 US 14/210,905),其说明书内容与目标专利说明书完全一致,毫无异议地公开了权利要求1的所有技术特征。

权利要求特征 是否公开 对比文件D5原文出处及内容
特征A (V-I转换电路及第一/第二V-I转换器) 是 [0029] "The integrator 302 may include voltage-to-current conversion circuitry (e.g., an input converter 310, a first feedback converter 312, and a second feedback converter 313)... In an exemplary embodiment, the input converter 310 is a first voltage-to-current converter..."
特征B (第二V-I转换器包括第一/第二反馈V-I转换器) 是 [0029] "...and the feedback converters 312, 313 are a second voltage-to-current converter."
特征C (第一V-I转换器含第一差分运算放大器) 是 [0038] "The input converter 310 may include a first differential operational amplifier 406..."
特征D (第二V-I转换器含第二差分运算放大器) 是 [0041] "The feedback converter 412 may include a second differential operational amplifier 408..."
特征E (电容器及耦合关系) 是 [0032] "The combined current signals may drive (e.g., charge and discharge) the capacitor 314 (e.g., a single differential integrating capacitor)." [0043] "The third transistor 434... sourced through the third transistor 434 to charge the capacitor 314."

2. 对比文件2 (D2): US07312657B2

分析:D2实质公开了将电压转换为电流并利用电容进行积分的D类放大器结构,公开了大部分特征,但未公开第二差分运算放大器。

权利要求特征 是否公开 对比文件D2原文出处及内容
特征A (V-I转换电路及第一/第二V-I转换器) 实质公开 [0035] "a voltage control current source circuit F1 for converting the voltage signals... into current..." 结合 [0036] "...converting this voltage signal into the differential signal..." (公开了第一V-I转换器F1及其差分输出)
特征B (第二V-I转换器包括第一/第二反馈V-I转换器) 实质公开 [0035] "...and constant current source feedback circuits I1 and I2 for feeding back the output..." 结合 [0057] "The constant current source feedback circuits I1, I2 are voltage control current source circuits..." (反馈电路I1和I2实质上构成了具备反馈V-I转换功能的第二V-I转换器)
特征C (第一V-I转换器含第一差分运算放大器) 是 [0036] "And the voltage control current source circuit F1 comprises a full differential amplifier 2..."
特征D (第二V-I转换器含第二差分运算放大器) 否 [0057] 指出反馈电路 I1, I2 是逻辑控制的电流源,包含晶体管开关和恒流源("comprises switching elements of transistors and two constant current sources"),并未公开使用第二差分运算放大器。
特征E (电容器及耦合关系) 是 [0035] "capacitance elements C1 and C2 for integration which store the charges of the signals converted into current and charges of the feedback signals..." (电容C1, C2耦合接收输入转换电流和反馈电流)

3. 对比文件3 (D3): US07834685B1

分析:D3公开了斩波自归零乒乓放大器,使用了跨导级(将电压转为电流)和电容,但其系统架构与目标专利的积分反馈结构差异较大。

权利要求特征 是否公开 对比文件D3原文出处及内容
特征A (V-I转换电路及第一/第二V-I转换器) 实质公开 [0021] "The transconductance stages 102-104 receive a differential input voltage Vin and produce differential output currents Iout1 and Iout2..." (跨导放大器102-104实质为差分输出的V-I转换器)
特征B (第一/第二反馈V-I转换器) 否 包含用于自归零环路的跨导级122-124,但并非直接用于主信号反馈的“反馈电压至电流转换器”。
特征C (第一差分运算放大器) 实质公开 [0021] "such as a transconductance amplifier." (跨导放大器本质上包含差分运算放大电路)
特征D (第二差分运算放大器) 否 未公开对应于特征B结构的第二差分运算放大器。
特征E (电容器及耦合关系) 部分公开 [0025] "The differential output currents from the transconductance stages 102-104 can be provided... to capacitors 118-120...". (公开了电容与跨导级的耦合,但由于缺乏特征B的反馈架构,整体耦合关系不一致)

4. 对比文件1 (D1) 与 对比文件4 (D4)

分析:D1 (CN101034875A) 和 D4 (US20110305353A1) 均未实质公开上述核心特征。

  • D1 (CN101034875A):D1公开了一种闭环D类放大器(图3A-图5),采用的是RC网络(如R1, C1, R2)直接在高速比较器(CMP1)的输入端进行电压加和与积分。未公开专门的“电压至电流转换器”(V-I converter)以及使用第一/第二差分运算放大器来进行V-I转换的技术特征,更未公开通过电容耦合上述电流的架构。

  • D4 (US20110305353A1):D4虽然公开了包含反馈回路的D类放大器(图2, 图4),但其充放电控制是通过输入电阻(Rin)和反馈电阻(RF)直接连接到积分电容(Cint)来实现的。未公开特征A至D中限定的、基于差分运算放大器的“电压至电流转换器”和“反馈电压至电流转换器”架构。


三、 最接近的对比文件 (CPA) 评估

在进行创造性分析时,最接近的现有技术(CPA)应选择与本发明所解决的技术问题相同或最接近、技术效果最相似、且公开了最多相关技术特征的对比文件。

1. 备选CPA 1:对比文件5 (D5) - EP3117519A1

  • 解决的技术问题:解决D类音频放大器电源抑制比(PSRR)低的问题,且为了提高PSRR而使用大电阻匹配会导致芯片面积增大的问题。

  • 技术效果:通过引入V-I转换器在反馈节点提供高阻抗,降低了系统对反馈和输入电阻匹配的敏感度,从而允许使用尺寸更小的积分电容器和电阻,显著减小了裸片面积(Die Area)。

  • 适合度评估:D5是目标专利的同族外围专利,其技术领域、解决的技术问题、实现方式和技术效果与目标专利完全一致。若D5的公开日/优先权日构成现有技术,D5是毫无争议的、唯一最接近的对比文件(甚至是破坏新颖性的文件)。

2. 备选CPA 2:对比文件2 (D2) - US07312657B2

  • 解决的技术问题:解决传统D类放大器中积分放大器(包含运算放大器和电容)导致的功耗过高的问题。

  • 技术效果:将输入信号转换为电流(利用电压控制电流源),并使用反馈电路作为电流源,从而使得传统的由运算放大器构成的积分器可以被一个单纯的电容元件替代,显著降低了功耗。

  • 适合度评估:若排除同族文件D5,D2是最佳的最接近对比文件。D2同样针对D类放大器的“积分器”架构进行了深度改进,其核心思路“用电压-电流转换器(V-I converter)和单电容替代传统的电压积分运算放大电路”与目标专利的整体架构高度重合。两者均通过引入输入V-I转换和反馈V-I转换,最后将电流汇总到电容上进行充放电。目标专利相较于D2的区别技术特征主要在于:反馈V-I转换器的具体内部实现电路(特征D:第二差分运算放大器)。基于D2出发,结合本领域常规手段来论证这一区别特征的创造性,逻辑链条最为顺畅。

结论建议

在实际的创造性答复或无效宣告程序中:

  1. 若需指出新颖性/创造性绝对缺陷,对比文件5 (D5) 是最接近的对比文件。

  2. 若D5属于同日申请或因公开日限制不能作为对比文件,则应当选择 对比文件2 (D2) 作为最接近的对比文件,以此为基础探讨“将逻辑控制的恒流源反馈(D2)”替换为“基于第二差分运算放大器的反馈V-I转换器(本申请)”是否属于本领域技术人员容易想到的技术启示。

 


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名专利代理师,针对您提供的权利要求、目标专利说明书以及5篇对比文件,我为您进行深入的权利要求解释、特征比对以及最接近的对比文件分析。

一、 结合目标专利说明书的权利要求解释

权利要求1保护的是一种电路装置(结合说明书,该装置实质上是用于D类音频放大器的积分器),其核心技术特征和解决的技术问题如下:

  • 技术特征A与B:界定了“电压至电流转换电路”,其由“第一电压至电流转换器”(对应说明书中的输入转换器310)和“第二电压至电流转换器”(对应说明书中的第一和第二反馈转换器312、313)组成。其作用是将输入电压和反馈输出电压均转换为电流信号。

  • 技术特征C与D:界定了第一和第二电压至电流转换器分别包括“第一差分运算放大器(406)”和“第二差分运算放大器(408)”。技术效果:通过这种设计,转换器在反馈节点(N1, N2)处提供了高阻抗,这使得系统的电源抑制比(PSRR)对反馈电阻器和输入电阻器的匹配敏感度降低。因此,可以使用尺寸较小的电阻器,从而显著减小了裸片面积并提高了PSRR。

  • 技术特征E:界定了“电容器(314)”。该电容器耦合到上述两个电压至电流转换器,由转换后的组合电流信号直接对其进行充放电。技术效果:省去了传统的有源“电阻器-电容器”积分器中的高功耗运算放大器结构,进一步缩小了裸片面积。


二、 对比文件特征公开情况详细分析

经过对5篇对比文件的分析,D2 (US07312657B2) 和 D5 (EP3117519A1) 与本发明的相关度最高。D1、D3、D4未公开本权利要求中基于双差分运算放大器的电压至电流转换积分结构。

1. D5 (EP3117519A1) —— 毫无异议地公开了所有技术特征

D5为本目标专利的同族专利(或高度关联申请),其说明书内容与目标专利完全一致,毫无异议地公开了权利要求1的所有技术特征。

  • 特征A、B原文出处:段落 [0028] "The integrator 302 may include voltage-to-current conversion circuitry (e.g., an input converter 310, a first feedback converter 312, and a second feedback converter 313)... the input converter 310 is a first voltage-to-current converter and the feedback converters 312, 313 are a second voltage-to-current converter."

  • 特征C原文出处:段落 [0037] "The input converter 310 may include a first differential operational amplifier 406..."

  • 特征D原文出处:段落 [0040] "The feedback converter 412 may include a second differential operational amplifier 408..."

  • 特征E原文出处:段落 [0031] "The combined current signals may drive (e.g., charge and discharge) the capacitor 314..."

2. D2 (US07312657B2) —— 实质公开了大部分技术特征,但存在区别

D2同样涉及一种为了降低功耗而采用电压转电流+电容积分的D类放大器结构。

  • 特征A、B(实质公开):D2公开了将电压转为电流的输入电路和反馈电路。原文出处:段落 [0035] "a voltage control current source circuit F1 for converting the voltage signals... into current" 以及 "constant current source feedback circuits I1 and I2 for feeding back the output..."。

  • 特征C(实质公开):D2公开了输入端的电压至电流转换器包含全差分放大器。原文出处:段落 [0036] "And the voltage control current source circuit F1 comprises a full differential amplifier 2..."

  • 特征E(毫无异议公开):D2公开了用于积分的电容,并与上述转换器耦合。原文出处:段落 [0035] "capacitance elements C1 and C2 for integration which store the charges of the signals converted into current and charges of the feedback signals..."

  • 特征D(未公开):D2的反馈电流源(I1, I2)是由逻辑控制的电流源电路,并未公开其内部包含类似于目标专利的“第二差分运算放大器”。原文出处:段落 [0057] "Each constant current source feedback circuit I1, I2 comprises switching elements of transistors and two constant current sources...".


三、 特征比对表格

权利要求1 技术特征 目标专利说明书 D2 (US07312657B2) 公开情况 D5 (EP3117519A1) 公开情况
A:包含具有差分输出的第一和第二电压至电流转换器的转换电路 输入转换器310;反馈转换器312、313 实质公开:电压控制电流源电路F1和恒流源反馈电路I1、I2 毫无异议公开:input converter 310 及 feedback converters 312, 313
B:第二电压至电流转换器包括第一和第二反馈电压至电流转换器 第一和第二反馈转换器312、313 实质公开:反馈电路包括I1和I2两个电流源路径 毫无异议公开:first feedback converter 312, second feedback converter 313
C:第一电压至电流转换器包括第一差分运算放大器 第一差分运算放大器406 毫无异议公开:F1包含全差分放大器2 (full differential amplifier 2) 毫无异议公开:first differential operational amplifier 406
D:第二电压至电流转换器包括第二差分运算放大器 第二差分运算放大器408 未公开:反馈电路I1, I2使用晶体管开关和电流镜,未公开使用差分运算放大器 毫无异议公开:second differential operational amplifier 408
E:耦合到上述两个转换器的电容器 积分电容器314 毫无异议公开:积分电容C1, C2 (capacitance elements C1 and C2 for integration) 毫无异议公开:capacitor 314

四、 最接近的对比文件分析

在创造性分析中,最适合作为最接近的对比文件的有以下两篇:

1. 首选最接近的对比文件:D5 (EP3117519A1)

  • 分析:从整体解决的技术问题和技术效果来看,D5与目标专利的研发动机完全一致,即解决传统D类放大器因匹配反馈路径元件而导致“裸片面积增大”的问题,同时致力于“提高电源抑制比(PSRR)”。D5公开了与权利要求1完全相同的电路拓扑(输入转换器+包含双差分运算放大器的反馈转换器+积分电容),实现了在高阻抗节点处降低对反馈电阻匹配敏感度的技术效果。如果D5的公开日在本案优先权日之前,它是最理想的最接近现有技术(乃至评价新颖性的X文件)。

2. 极具破坏力的次选最接近对比文件:D2 (US07312657B2)

  • 分析:D2也是评价创造性时极其合适的起点。D2致力于解决的技术问题是“降低D类放大器中常规运算放大器积分器带来的高功耗问题”(详见D2背景技术及发明目的)。

  • 技术效果的高度契合:D2通过引入“电压至电流转换电路(F1)”和“电流源反馈电路(I1, I2)”,并将电流直接输入到单纯的电容(C1, C2)进行积分,这与目标专利在架构思路上如出一辙(省去了传统有源积分器中的主运放,从而达到减小面积/降低功耗的目的)。此外,D2明确指出该架构能“提高PSRR性能”([0066]段:performance of PSRR can be improved)。

  • 创造性评述逻辑起点:若以D2为最接近的对比文件,本专利的区别技术特征仅在于“第二电压至电流转换器(反馈端)包括第二差分运算放大器(特征D)”。代理师在答复审查意见或进行无效分析时,需重点论述将D2中基于开关晶体管/电流镜的恒流反馈源(I1, I2)替换为带有“差分运算放大器”的反馈转换器是否显而易见,以及该差分运算放大器在提供高阻抗节点、进一步缩小电阻器体积(裸片面积)方面带来的非显而易见的技术效果。

 


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名专利代理师,针对您提供的权利要求、目标专利说明书以及5篇对比文件,我为您进行深入的权利要求解释、特征比对以及最接近的对比文件分析。

一、 结合目标专利说明书的权利要求解释

权利要求1保护的是一种电路装置(结合说明书,该装置实质上是用于D类音频放大器的积分器),其核心技术特征和解决的技术问题如下:

  • 技术特征A与B:界定了“电压至电流转换电路”,其由“第一电压至电流转换器”(对应说明书中的输入转换器310)和“第二电压至电流转换器”(对应说明书中的第一和第二反馈转换器312、313)组成。其作用是将输入电压和反馈输出电压均转换为电流信号。

  • 技术特征C与D:界定了第一和第二电压至电流转换器分别包括“第一差分运算放大器(406)”和“第二差分运算放大器(408)”。技术效果:通过这种设计,转换器在反馈节点(N1, N2)处提供了高阻抗,这使得系统的电源抑制比(PSRR)对反馈电阻器和输入电阻器的匹配敏感度降低。因此,可以使用尺寸较小的电阻器,从而显著减小了裸片面积并提高了PSRR。

  • 技术特征E:界定了“电容器(314)”。该电容器耦合到上述两个电压至电流转换器,由转换后的组合电流信号直接对其进行充放电。技术效果:省去了传统的有源“电阻器-电容器”积分器中的高功耗运算放大器结构,进一步缩小了裸片面积。


二、 对比文件特征公开情况详细分析

经过对5篇对比文件的分析,D2 (US07312657B2) 和 D5 (EP3117519A1) 与本发明的相关度最高。D1、D3、D4未公开本权利要求中基于双差分运算放大器的电压至电流转换积分结构。

1. D5 (EP3117519A1) —— 毫无异议地公开了所有技术特征

D5为本目标专利的同族专利(或高度关联申请),其说明书内容与目标专利完全一致,毫无异议地公开了权利要求1的所有技术特征。

  • 特征A、B原文出处:段落 [0028] "The integrator 302 may include voltage-to-current conversion circuitry (e.g., an input converter 310, a first feedback converter 312, and a second feedback converter 313)... the input converter 310 is a first voltage-to-current converter and the feedback converters 312, 313 are a second voltage-to-current converter."

  • 特征C原文出处:段落 [0037] "The input converter 310 may include a first differential operational amplifier 406..."

  • 特征D原文出处:段落 [0040] "The feedback converter 412 may include a second differential operational amplifier 408..."

  • 特征E原文出处:段落 [0031] "The combined current signals may drive (e.g., charge and discharge) the capacitor 314..."

2. D2 (US07312657B2) —— 实质公开了大部分技术特征,但存在区别

D2同样涉及一种为了降低功耗而采用电压转电流+电容积分的D类放大器结构。

  • 特征A、B(实质公开):D2公开了将电压转为电流的输入电路和反馈电路。原文出处:段落 [0035] "a voltage control current source circuit F1 for converting the voltage signals... into current" 以及 "constant current source feedback circuits I1 and I2 for feeding back the output..."。

  • 特征C(实质公开):D2公开了输入端的电压至电流转换器包含全差分放大器。原文出处:段落 [0036] "And the voltage control current source circuit F1 comprises a full differential amplifier 2..."

  • 特征E(毫无异议公开):D2公开了用于积分的电容,并与上述转换器耦合。原文出处:段落 [0035] "capacitance elements C1 and C2 for integration which store the charges of the signals converted into current and charges of the feedback signals..."

  • 特征D(未公开):D2的反馈电流源(I1, I2)是由逻辑控制的电流源电路,并未公开其内部包含类似于目标专利的“第二差分运算放大器”。原文出处:段落 [0057] "Each constant current source feedback circuit I1, I2 comprises switching elements of transistors and two constant current sources...".


三、 特征比对表格

权利要求1 技术特征 目标专利说明书 D2 (US07312657B2) 公开情况 D5 (EP3117519A1) 公开情况
A:包含具有差分输出的第一和第二电压至电流转换器的转换电路 输入转换器310;反馈转换器312、313 实质公开:电压控制电流源电路F1和恒流源反馈电路I1、I2 毫无异议公开:input converter 310 及 feedback converters 312, 313
B:第二电压至电流转换器包括第一和第二反馈电压至电流转换器 第一和第二反馈转换器312、313 实质公开:反馈电路包括I1和I2两个电流源路径 毫无异议公开:first feedback converter 312, second feedback converter 313
C:第一电压至电流转换器包括第一差分运算放大器 第一差分运算放大器406 毫无异议公开:F1包含全差分放大器2 (full differential amplifier 2) 毫无异议公开:first differential operational amplifier 406
D:第二电压至电流转换器包括第二差分运算放大器 第二差分运算放大器408 未公开:反馈电路I1, I2使用晶体管开关和电流镜,未公开使用差分运算放大器 毫无异议公开:second differential operational amplifier 408
E:耦合到上述两个转换器的电容器 积分电容器314 毫无异议公开:积分电容C1, C2 (capacitance elements C1 and C2 for integration) 毫无异议公开:capacitor 314

四、 最接近的对比文件分析

在创造性分析中,最适合作为最接近的对比文件的有以下两篇:

1. 首选最接近的对比文件:D5 (EP3117519A1)

  • 分析:从整体解决的技术问题和技术效果来看,D5与目标专利的研发动机完全一致,即解决传统D类放大器因匹配反馈路径元件而导致“裸片面积增大”的问题,同时致力于“提高电源抑制比(PSRR)”。D5公开了与权利要求1完全相同的电路拓扑(输入转换器+包含双差分运算放大器的反馈转换器+积分电容),实现了在高阻抗节点处降低对反馈电阻匹配敏感度的技术效果。如果D5的公开日在本案优先权日之前,它是最理想的最接近现有技术(乃至评价新颖性的X文件)。

2. 极具破坏力的次选最接近对比文件:D2 (US07312657B2)

  • 分析:D2也是评价创造性时极其合适的起点。D2致力于解决的技术问题是“降低D类放大器中常规运算放大器积分器带来的高功耗问题”(详见D2背景技术及发明目的)。

  • 技术效果的高度契合:D2通过引入“电压至电流转换电路(F1)”和“电流源反馈电路(I1, I2)”,并将电流直接输入到单纯的电容(C1, C2)进行积分,这与目标专利在架构思路上如出一辙(省去了传统有源积分器中的主运放,从而达到减小面积/降低功耗的目的)。此外,D2明确指出该架构能“提高PSRR性能”([0066]段:performance of PSRR can be improved)。

  • 创造性评述逻辑起点:若以D2为最接近的对比文件,本专利的区别技术特征仅在于“第二电压至电流转换器(反馈端)包括第二差分运算放大器(特征D)”。代理师在答复审查意见或进行无效分析时,需重点论述将D2中基于开关晶体管/电流镜的恒流反馈源(I1, I2)替换为带有“差分运算放大器”的反馈转换器是否显而易见,以及该差分运算放大器在提供高阻抗节点、进一步缩小电阻器体积(裸片面积)方面带来的非显而易见的技术效果。

 


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

你好!作为一名经验丰富的专利代理师,我非常乐意协助你完成这项侵权或无效分析的基础工作。专利权利要求的解释必须以说明书为准绳,而对比文件的比对则需要严谨地咬文嚼字。

经过对目标专利说明书的深度解读,以及对三篇对比文件(D1、D2、D3)原文的逐字比对,我的最终结论是:D1、D2、D3无论是单独还是组合,均没有毫无疑义地公开或实质公开技术特征D。

以下是详尽的分析过程和特征比对表格。


一、 目标专利说明书中对“技术特征D”的解释

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”

结合说明书的解释与功能定位:

  1. 组件对应关系:根据目标专利说明书第[0029]段,“积分器302可以包括电压至电流转换电路...输入转换器310为第一电压至电流转换器,并且反馈转换器312、313为第二电压至电流转换器。” 进一步结合第[0041]段,“反馈转换器412(对应312和313的集成)可以包括第二差分运算放大器408...”。

  2. 技术效果与功能:该“第二差分运算放大器”位于反馈路径中,属于有源(Active)转换电路的一部分。说明书第[0035]和[0047]段明确指出,这种设计可以通过“将电压信号转换成电流信号而在反馈节点处提供高阻抗”,使得系统的电源抑制比(PSRR)对反馈电阻器较不敏感,从而允许使用相对较小的电阻器,最终达到减小裸片面积并增大PSRR的技术效果。


二、 对比文件详细分析

1. 对比文件 D1 (CN101034875A)

  • 分析:D1公开了一种具有脉冲宽度调制和反馈的D类音频放大器。其反馈机制是通过无源器件(如电阻或RC网络)直接将输出电压反馈给输入端的比较器。

  • 原文出处:“音频放大器的输出通过电阻R2被反馈到CMP1的反相输入端子。”(具体实施方式,图3A相关描述)。

  • 比对结论:D1的反馈路径中仅使用了无源电阻(R2)或RC网络进行电压反馈,没有公开在反馈回路中设置一个“电压至电流转换器”,更没有公开该转换器中包含“第二差分运算放大器”。

2. 对比文件 D2 (CN1835393B)

  • 分析:D2公开了具有第一比较器和第二比较器(用于BTL架构)的D类音频放大器。其反馈机制同样是通过电阻或电容直接耦合到比较器的输入端。

  • 原文出处:“所述第一电压信号通过第一阻抗耦合到所述第一比较器的同相输入端和所述第二比较器的反相输入端...通常,Z1和Z2可以是电容的串联或者电容和电阻的串联。”(发明内容及具体实施方式,图3相关描述)。

  • 比对结论:D2中的两个比较器(U1, U2)是作为主控制级使用,而不是作为反馈回路中的“第二电压至电流转换器”的一部分。其反馈路径依赖于第一/第二阻抗(Z1, Z2)等无源器件,没有公开特征D中的有源反馈转换架构及第二差分运算放大器。

3. 对比文件 D3 (US20110305353A1)

  • 分析:D3公开了单端和BTL闭环音频放大器。其反馈电路(Feedback circuit 207, 310, 311)用于将输出的方波信号反馈到输入端比较器。

  • 原文出处:“In one embodiment, the feedback circuit 207 may comprise a feedback resistor RF.”([0021]段);“the first feedback circuit 310 may comprise a first feedback resistor RF1 and the second feedback circuit 311 may comprise a second feedback resistor RF2.”([0049]段)。

  • 比对结论:D3明确指出其反馈电路包含的是反馈电阻(RF, RF1, RF2),属于无源电压至电流转换方式,没有公开在反馈转换器中包含一个有源的“第二差分运算放大器”。

4. 组合评述

D1、D2、D3的反馈机制均采用了传统的无源反馈网络(电阻或RC网络)。在此类常规架构中,引入一个额外的“差分运算放大器”来构建有源反馈电压至电流转换器,并非本领域的常规技术手段,且没有任何一篇对比文件给出了引入该特征的技术启示(即为了提供高阻抗以减小裸片面积)。因此,组合这些对比文件也无法毫无疑义地得出技术特征D。


三、 特征比对表格

对比文件 (公开号) 针对反馈路径/反馈转换器的相关技术内容公开 原文出处定位 与特征D的比对结果
D1 (CN101034875A) 采用电阻或RC网络进行反馈,输出通过电阻R2反馈到CMP1。 具体实施方式,结合图3A 未公开。缺乏第二电压至电流转换器,缺乏第二差分运算放大器。
D2 (CN1835393B) 采用第一/第二阻抗(Z1, Z2,为电容或电容电阻串联)将电压耦合回比较器。 发明内容;具体实施方式,结合图3 未公开。缺乏有源反馈回路,缺乏第二差分运算放大器。
D3 (US20110305353A1) 反馈电路(Feedback circuit)由反馈电阻(Feedback resistor RF/RF1/RF2)构成。 说明书第[0021]、[0049]段 未公开。由无源电阻完成转换,缺乏第二差分运算放大器。

综上所述,技术特征D在对比文件中均未找到对应公开,这通常是该专利维持有效或具备创造性的关键抗辩点。

请问你是否需要我继续分析权利要求1中的其他技术特征(如特征A、B、C或E),或者需要我为您起草一份针对该特征D的无效答辩/新颖性争辩草案?

 


权利要求2

根据权利要求1所述的电路装置,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。


权利要求3

根据权利要求1所述的电路装置,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。


权利要求4

根据权利要求1所述的电路装置,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。


权利要求5

根据权利要求1所述的电路装置,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;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。


权利要求6

根据权利要求5所述的电路装置,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。


权利要求7

根据权利要求6所述的电路装置,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;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。


权利要求8

根据权利要求1所述的电路装置,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。


权利要求9

根据权利要求1所述的电路装置,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。


权利要求10

根据权利要求9所述的电路装置,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。


权利要求11

根据权利要求10所述的电路装置,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。


权利要求12

一种用于对电容器充电和放电的方法,包括: 将差分输入电压信号转换成差分输入电流信号; 其中所述差分输入电压信号借助于包括第一差分运算放大器的电压至电流转换器被转换,将反馈电压信号转换成反馈电流信号; 其中所述反馈电压信号借助于包括第二差分运算放大器的电压至电流转换器被转换; 以及 基于所述差分输入电流信号和所述反馈电流信号对所述电容器选择性地充电和放电。


权利要求13

根据权利要求12所述的方法,进一步包括:将信号的电压电平与所述电容器的第一端子处的电压进行比较,以生成第一脉冲宽度调制信号。


权利要求14

根据权利要求13所述的方法,进一步包括:将所述信号的所述电压电平与所述电容器的第二端子处的电压进行比较,以生成第二脉冲宽度调制信号。


权利要求15

一种电路装置,包括: 用于将输入电压信号转换成第一电流信号的部件,用于将输入电压信号转换成第一电流信号的所述部件具有差分输出; 用于将电压信号转换成第二电流信号的部件,用于将电压信号转换成第二电流信号的所述部件包括用于将第一反馈电压转换成一个电流信号的部件和用于将第二反馈电压转换成另一电流信号的部件;以及用于存储能量的部件,耦合到所述用于将输入电压信号转换成第一电流信号的部件并且耦合到用于将电压信号转换成第二电流信号的所述部件。


权利要求16

根据权利要求15所述的电路装置,其中所述用于存储能量的部件基于所述电流信号选择性地充电和放电。


权利要求17

根据权利要求15所述的电路装置,进一步包括如下的部件,所述部件用于将信号的电压电平与所述用于存储能量的部件的正端子处的电压进行比较,以生成第一脉冲宽度调制信号。


权利要求18

根据权利要求17所述的电路装置,进一步包括如下的部件,所述部件用于将所述信号的所述电压电平与所述用于存储能量的部件的负端子处的电压进行比较,以生成第二脉冲宽度调制信号。


权利要求19

根据权利要求18所述的电路装置,进一步包括: 第一开关部件,被耦合以接收所述第一脉冲宽度调制信号;以及第二开关部件,被耦合以接收所述第二脉冲宽度调制信号。


权利要求20

根据权利要求15所述的电路装置,进一步包括用于生成前馈电流的部件,所述前馈电流被提供给所述用于转换的部件的输出,以减小所述用于转换的部件的所述输出处的电压摆幅。


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