用于通過揚(yáng)聲器線圈發(fā)射射頻信號的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】用于通過揚(yáng)聲器線圈發(fā)射射頻信號的系統(tǒng)和方法。根據(jù)實施例，一種系統(tǒng)具有配置為通過并聯(lián)諧振電路耦合到揚(yáng)聲器線圈端口的音頻放大器，以及配置為以第一RF發(fā)射頻率發(fā)射RF信號的射頻（RF）放大器。所述揚(yáng)聲器線圈端口被配置為耦合到揚(yáng)聲器線圈，并且所述并聯(lián)諧振電路具有大約為第一RF發(fā)射頻率的諧振頻率。
【專利說明】用于通過揚(yáng)聲器線圈發(fā)射射頻信號的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明總體上涉及半導(dǎo)體電路和方法，并且更具體地涉及用于通過揚(yáng)聲器線圈發(fā)射射頻信號的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于其電特性與鐵氧體棒形天線的電特性相似，揚(yáng)聲器線圈可被用作用于射頻(RF)發(fā)射裝置的天線，以及用于在音頻頻率的擴(kuò)音器的機(jī)電驅(qū)動器。在例如移動電話，數(shù)字音頻裝置，頭戴式耳機(jī)和助聽器等成本敏感的便攜裝置中，在不占用大量額外實際空間的情況下可添加RF功能以及聲學(xué)功能。例如，在移動電話內(nèi)將RF功能加入到揚(yáng)聲器線圈可以使得近場通信能夠用于金融交易或者用于在用戶之間交換數(shù)據(jù)。對于助聽器，RF功能的加入可允許助聽器被遠(yuǎn)程控制或者編程，并且可以使得雙耳助聽器對能夠交換數(shù)據(jù)以使用音頻信號處理算法改善音頻信號的方向性。
[0003]在一些系統(tǒng)中，可以通過與揚(yáng)聲器線圈并聯(lián)地將音頻和RF功率放大器稱合來實現(xiàn)組合的聲學(xué)和RF發(fā)射系統(tǒng)。雖然所述RF功率放大器可以使用AC耦合電容器來防止對音頻信號的干擾，但是這種相對于音頻放大器的AC耦合可呈現(xiàn)容性阻抗，其反射由所述RF功率放大器產(chǎn)生的RF信號。在一些系統(tǒng)中，這種反射可通過使用有損耗的高通和低通濾波器網(wǎng)絡(luò)來被處理，所述有損耗的高通和低通濾波器網(wǎng)絡(luò)可能對所述音頻信號引起損耗和衰減。在一些情況下，這些損耗是由于在用于IOOkHz直到30MHz范圍中的RF頻率的濾波器電感器中的損耗引起的。具有非常小的形狀因子的電感器(例如通常用在便攜裝置中的電感器)可能是特別地有損耗的。在其它系統(tǒng)中，RF放大器和聲學(xué)放大器可通過機(jī)械繼電器被率禹合到揚(yáng)聲器線圈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)實施例，一種系統(tǒng)具有音頻放大器和RF放大器，所述音頻放大器被配置為通過并聯(lián)諧振電路耦合到揚(yáng)聲器線圈端口，所述RF放大器被配置為以第一 RF發(fā)射頻率發(fā)射RF信號。所述揚(yáng)聲器線圈端口被配置為耦合到揚(yáng)聲器線圈，并且所述并聯(lián)諧振電路具有大約為所述第一 RF發(fā)射頻率的諧振頻率。
[0005]本發(fā)明的一個或多個實施例的細(xì)節(jié)在下面的附圖和描述中被闡述。本發(fā)明的其它特征，主題，和優(yōu)點將由該描述和附圖以及由權(quán)利要求變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]為了對本發(fā)明以及其優(yōu)點的更加完整的理解，現(xiàn)在參照下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，在附圖中:
圖1示出實施例系統(tǒng)的原理圖，其中RF放大器通過磁性變壓器耦合到擴(kuò)音器；
圖2示出實施例系統(tǒng)的原理圖，其中RF放大器通過平衡不平衡變壓器(baluntransformer)稱合到擴(kuò)音器； 圖3示出實施例系統(tǒng)的原理圖，其中音頻放大器通過具有旁路開關(guān)的諧振電路耦合到并聯(lián)的擴(kuò)音器；
圖4示出實施例系統(tǒng)的原理圖，其中音頻放大器通過可調(diào)諧并聯(lián)諧振電路耦合到擴(kuò)音器；并且
圖5示出另一實施例系統(tǒng)的原理圖，其中音頻放大器通過可調(diào)諧并聯(lián)諧振電路耦合到擴(kuò)音器。
[0007]除非另外表明，在不同附圖中的相應(yīng)數(shù)字和符號一般指代相應(yīng)部件。附圖被繪制以清楚說明優(yōu)選實施例的相關(guān)方面并且不必要按比例繪制。為了更清楚地說明特定實施例，表示相同結(jié)構(gòu)、材料或者工藝步驟的變型的字母可跟隨在圖號之后。
【具體實施方式】
[0008]當(dāng)前優(yōu)選實施例的形成和使用在下面被詳細(xì)地討論。然而，應(yīng)該領(lǐng)會到本發(fā)明提供了可在很多種特定情況下具體實施的許多適用的發(fā)明構(gòu)思。被討論的特定實施例僅僅是形成和使用本發(fā)明的特定方式的例證，并且不會限制本發(fā)明的范圍。
[0009]本發(fā)明將關(guān)于在特定情況下的實施例被描述，即使用揚(yáng)聲器線圈的RF發(fā)射系統(tǒng)。本發(fā)明的實施例不局限于使用揚(yáng)聲器線圈的系統(tǒng)，而且可以被應(yīng)用到其它電路類型。其它電路的實例包括，但不局限于有線線路和無線通信電路，以及使用多個發(fā)射放大器和/或信號發(fā)生器的電路。
[0010]在實施例中，使用可包括一個或多個CMOS開關(guān)，電感器和電容器的低損耗匹配網(wǎng)絡(luò)將音頻放大器和RF放大器耦合到揚(yáng)聲器線圈。在一些實施例中，所述匹配網(wǎng)絡(luò)可以是可調(diào)節(jié)的和/或可適應(yīng)于補(bǔ)償在揚(yáng)聲器線圈附近改變RF環(huán)境和/或補(bǔ)償在制造中的變化。因此，一些實施例可以利用使用耦合到可切換電容器組的電感器來實現(xiàn)的可調(diào)諧濾波器，所述電容器組具有由一個或者多個高功率晶體管(例如RF CMOS晶體管或其它類型的晶體管)切換的一個或者多個電容器。在一些情況下，即使功率晶體管具有差的RF隔離或者即使與高功率晶體管的電阻或者所述和電容器的電阻相比電感器具有相對大的串聯(lián)電阻，高效性能也被保持。
[0011]圖1示出實施例聲學(xué)和RF發(fā)射系統(tǒng)100，其包括通過變壓器110的次級繞組被耦合到揚(yáng)聲器線圈106的音頻放大器102。RF放大器104通過變壓器110被進(jìn)一步耦合到揚(yáng)聲器線圈106，使得變壓器110的初級繞組被耦合到RF放大器104。在實施例中，變壓器110可被實現(xiàn)為具有對于RF和音頻信號電流兩者的總和被定大小的低阻抗的電流類型變壓器。變壓器的匝數(shù)比可被定大小以提供在揚(yáng)聲器線圈106和RF功率放大器104之間的最大功率匹配。因為變壓器110提供AC隔離，所以需要用于所述RF功率放大器的附加的去耦合。
[0012]對于RF信號，電容器114和116提供到地的低阻抗路徑。在一些實施例中，如果必要，電容器114和116可以使用耦合到變壓器110的裝置的現(xiàn)有寄生電容和/或附加的電容部件實現(xiàn)，以適當(dāng)?shù)厥褂蒖F放大器104產(chǎn)生的RF信號通過旁路。類似地，電容器108和112分別代表電壓器110的初級繞組和次級繞組加上附加電容部件的寄生電容，所述附加電容部件可被用來將變壓器的并聯(lián)諧振頻率調(diào)諧到大約為由RF放大器104產(chǎn)生的RF信號的發(fā)射頻率。通過以并聯(lián)諧振模式操作變壓器110，可以使用與用于非諧振操作的那些變壓器相比較小的變壓器。在一些實施例中，變壓器110，RF放大器104，和音頻放大器102可被實現(xiàn)在相同的集成電路上?？商娲?，這些部件或者這些部件的組合可以使用以不同方式被劃分的多個集成電路和/或板級部件來實現(xiàn)。
[0013]在實施例中，變壓器110可以被配置為在低頻具有0.98或者更大的耦合系數(shù)。可替代地，根據(jù)特定的系統(tǒng)及其規(guī)格，可以使用其它耦合系數(shù)。在一些實施例中，變壓器110可以具有在變壓器104的初級和次級側(cè)之間的1:1匝數(shù)比。在一些實施例中，變壓器110可以使用鐵氧體芯變壓器(例如，每側(cè)使用從大約5個繞組到大約7個繞組)實現(xiàn)。可替代地，根據(jù)特定實施例及其規(guī)格，可以使用其它匝數(shù)比和/或其它變壓器類型。
[0014]RF放大器104可以被配置為以在大約IOOkHz和大約30MHz之間的頻率發(fā)射RF信號，然而，可以使用這個范圍以外的頻率。例如，在其中使用13MHz發(fā)射頻率的實施例中，由于變壓器110的電感以及電容器108和112的組合引起的并聯(lián)諧振也可被調(diào)諧到13MHz的RF頻率。在一些實施例中，RF放大器104可被實現(xiàn)為給揚(yáng)聲器線圈106提供例如IOOmW或更低功率的單端放大器。RF放大器104可以替代地提供比IOOmW更高的功率和/或可以被實現(xiàn)為差分放大器。
[0015]在實施例中，音頻放大器102可以使用D類放大器實現(xiàn)，所述D類放大器具有例如由脈寬調(diào)制輸出級(未示出)驅(qū)動的橋型輸出級。在一些實施例中，低通濾波器101可被耦合在音頻放大器102和變壓器110之間，以便對驅(qū)動音頻放大器102的脈寬調(diào)制信號的切換頻率濾波。低通濾波器101可被用來例如對輻射發(fā)射濾波，以便符合各種政府委員會要求。可替代地，可以省略低通濾波器101。
[0016]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的系統(tǒng)120。系統(tǒng)120與圖1中所示的系統(tǒng)100相似，除了將RF放大器104耦合到電路的其余部分的變壓器是使用電磁變壓器或平衡不平衡變壓器122代替DC隔離變壓器110來實現(xiàn)的之外。在一些實施例中，使用電磁類型變壓器代替磁性變壓器可以產(chǎn)生更加緊湊的電路，尤其是對于具有較大帶寬的RF信號。在一些實施例中，變壓器122可以使用兩個變壓器以如所示的Guanella拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來實現(xiàn)?？商娲兀渌姶抛儔浩黝愋突蛘咄?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是例如，但不局限于可以使用的RuthiOff拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在一些實施例中，電磁變壓器122可以使用在磁芯上的雙絞線電纜，或者并聯(lián)線路實現(xiàn)。
[0017]因為變壓器122沒有在RF放大器104和揚(yáng)聲器線圈106之間提供DC隔離，所以與變壓器122串聯(lián)放置DC耦合電容器132和128，以便為RF放大器104提供DC隔離。變壓器122的中心抽頭可以通過電容器130接地。在本發(fā)明的替代實施例中，可以讓變壓器122的中心抽頭打開著并且可以省略電容器130。
[0018]當(dāng)音頻放大器102和RF放大器104被配置為在分開的時間并且不同時地發(fā)射時，可以使用圖3中所示的實施例系統(tǒng)200。在系統(tǒng)200中，RF放大器104通過AC耦合電容器218和220被并聯(lián)耦合到揚(yáng)聲器線圈106。音頻放大器102通過具有電感器202和電容器204的并聯(lián)諧振電路201以及具有電感器206和電容器208的并聯(lián)諧振電路203被耦合到揚(yáng)聲器線圈106。電容器204和208可以是由于晶體管210和212的寄生電容，由于在晶體管210和212的漏極和源極之間耦合的附加電容，或者由于其結(jié)合而導(dǎo)致的。在實施例中，并聯(lián)諧振電路201和203的并聯(lián)諧振頻率對應(yīng)于由RF放大器104產(chǎn)生的RF輸出頻率。例如，如果由放大器104產(chǎn)生的RF發(fā)射頻率是13MHz，那么第一和第二并聯(lián)諧振電路可以被配置成具有在大約13MHz處的并聯(lián)諧振頻率。并聯(lián)諧振電路201和203的并聯(lián)諧振對在RF發(fā)射頻率處的RF放大器104提供高阻抗。應(yīng)該領(lǐng)會到當(dāng)音頻放大器102被配置成提供差分輸出信號時，可以使用系統(tǒng)200。然而，在單端實施例中，可以省略并聯(lián)諧振電路203。
[0019]在實施例中，由晶體管210為并聯(lián)諧振電路201設(shè)旁路，并且由晶體管212為并聯(lián)諧振電路203設(shè)旁路。當(dāng)音頻放大器102被激活并且RF放大器104被停用時，晶體管210和212可以通過信號S被激活。當(dāng)晶體管210和212被激活時，利用低阻抗為并聯(lián)諧振電路201和203設(shè)旁路，從而允許驅(qū)動揚(yáng)聲器線圈106的音頻放大器102的高效操作。另一方面，當(dāng)晶體管210和212被停用時，并聯(lián)諧振電路201和203對在RF頻率處的RF放大器104提供聞阻抗。
[0020]在實施例中，當(dāng)在并聯(lián)諧振中被調(diào)諧到RF發(fā)射頻率時，晶體管210和212的關(guān)斷狀態(tài)電容分別由電感器202和206補(bǔ)償。因此，當(dāng)開關(guān)晶體管210和212在關(guān)斷狀態(tài)時，對所述揚(yáng)聲器線圈106呈現(xiàn)大的RF阻抗。此外，晶體管210和212的大柵極電容的效應(yīng)可通過添加分別與晶體管210和212的柵極串聯(lián)的高歐姆電阻器214和216被減小。電阻器214和216減小了在晶體管210和212的源極和漏極上看到的柵源和柵漏電容的效應(yīng)。根據(jù)使用的開關(guān)晶體管的類型，批量控制管腳VBULK可以被耦合到放大器102的最正電壓產(chǎn)生輸出或者最負(fù)電壓產(chǎn)生輸出以避免音頻信號的箝位。因為晶體管210和212對在音頻處的音頻放大器102呈現(xiàn)低的串聯(lián)阻抗(例如，在πιΩ范圍中)，電感器202和206可以使用形體小的高歐姆電感器實現(xiàn)。在本發(fā)明的替代實施例中，可以省略晶體管210和212。
[0021]圖4示出實施例系統(tǒng)230，其中并聯(lián)諧振電路201的諧振頻率可以使用開關(guān)晶體管250和252，以及電容器232，234，236和238被調(diào)諧。類似地，并聯(lián)諧振電路203的并聯(lián)諧振頻率可以使用開關(guān)晶體管254，256，電容器240，242，244和246被調(diào)諧。開關(guān)晶體管252和256通過電阻器262和264由信號SI驅(qū)動，并且開關(guān)晶體管250和254通過電阻器258和260由信號S2驅(qū)動。電阻器258，260，262，和264減小了晶體管250，252，254和256的柵極電容對它們各自的輸出的影響。
[0022]并聯(lián)諧振電路201的頻率可以通過激活開關(guān)252來降低，其將串聯(lián)結(jié)合的電容器232和238與并聯(lián)諧振電路201并聯(lián)放置。這個并聯(lián)諧振頻率可以通過激活開關(guān)250被進(jìn)一步降低，其將串聯(lián)結(jié)合的電容器204和206與并聯(lián)諧振電路201并聯(lián)放置。接通開關(guān)254和256的效果對并聯(lián)諧振電路203的并聯(lián)諧振頻率具有類似效果。類似地，當(dāng)開關(guān)250，252，254和256是打開的時，并聯(lián)諧振電路201和203的并聯(lián)諧振頻率可被提高。雖然對于每個并聯(lián)諧振電路201和203只示出了兩個開關(guān)晶體管，可以一起使用與電容器串聯(lián)耦合的任何數(shù)目的開關(guān)，以調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路201和203的并聯(lián)諧振頻率。因此，在并聯(lián)諧振電路201和203的并聯(lián)諧振頻率上的精確控制可通過適當(dāng)選擇開關(guān)和電容器來實現(xiàn)。
[0023]在本發(fā)明的一些實施例中，開關(guān)250，252，254，和256，以及電容器232，234，236，238，240，242，244和246可以被實現(xiàn)在單個集成電路上。晶體管250，252，254，和256可以使用具有低電容和高線性度的晶體管實現(xiàn)。
[0024]系統(tǒng)230可被進(jìn)一步用來動態(tài)地調(diào)諧并聯(lián)諧振電路201和203的中心頻率。例如，當(dāng)系統(tǒng)230落入靠近例如金屬物體，水，和活體的導(dǎo)電物體的范圍內(nèi)時，揚(yáng)聲器線圈106的阻抗可以變化。通過響應(yīng)于環(huán)境變化來調(diào)諧并聯(lián)諧振電路201和203的并聯(lián)諧振，可以保持高性能。在一些實施例中，在發(fā)射模式中使用靠近揚(yáng)聲器線圈106的第二線圈來感測揚(yáng)聲器線圈106的阻抗，或者在接收模式中為了最佳信噪比來調(diào)諧并聯(lián)諧振電路的電容。調(diào)諧也可以被用來適應(yīng)其中RF放大器104被配置為以不同RF發(fā)射頻率來發(fā)射的系統(tǒng)。
[0025]在一些實施例中，附加的旁路開關(guān)晶體管可以被加入以與在圖3的系統(tǒng)200中開關(guān)210和212為并聯(lián)諧振電路設(shè)旁路相同的方式來為并聯(lián)諧振電路201和203設(shè)旁路。因此，體節(jié)點(bulk node)以大于由放大器102產(chǎn)生的最高輸出電壓的電壓或者以小于由放大器102產(chǎn)生的最負(fù)電壓的電壓被偏置。在不包括這些開關(guān)的實施例中，因為晶體管250，252，254和256不是被DC耦合到開關(guān)晶體管，所以可以容忍在放大器102的輸出處的超過體偏壓的信號偏移。
[0026]圖5示出根據(jù)另一實施例的系統(tǒng)270。系統(tǒng)270與圖4的系統(tǒng)230相似，其中添加了耦合到音頻放大器102的輸出的附加調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)。這些附加調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)可被用來進(jìn)一步精確調(diào)諧所述系統(tǒng)?？商娲?，附加調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)也可以被耦合到揚(yáng)聲器線圈106。
[0027]開關(guān)晶體管272，274，276，和280可通過電容器290，292，296，和294被分別耦合到音頻放大器102的輸出。串聯(lián)電阻器282，284，286，和288分別與開關(guān)晶體管272，274，276和280的柵極串聯(lián)耦合，以降低柵極電容對在音頻放大器102的輸出處看到的電容的影響。應(yīng)該領(lǐng)會到更多開關(guān)電容器單元可以與附加調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)耦合，以提供對由揚(yáng)聲器線圈106看到的電容和/或串聯(lián)諧振頻率的進(jìn)一步精確調(diào)諧。
[0028]在一些實施例中，可以基于系統(tǒng)反饋或者在遠(yuǎn)程終端處接收到的信號水平來遠(yuǎn)程地控制控制端子SI，S2，S3和S4。在其它實施例中，可以使用振蕩器(未示出)來測試系統(tǒng)以便確定控制端子SI，S2，S3和S4的狀態(tài)。
[0029]開關(guān)晶體管250，252，254，256，272，274，276和208可以使用MOS晶體管或者另一晶體管類型的晶體管(例如集成柵雙極晶體管(IGBT))實現(xiàn)。在一些實施例中，可以使用商用開關(guān)晶體管部件，例如PGS22開關(guān)?？衫缭诩呻娐飞?，在安裝在混合封裝內(nèi)的一個或者多個集成電路中實現(xiàn)實施例系統(tǒng)，或者在分層電路上使用多個部件實現(xiàn)實施例系統(tǒng)。在一些實施例中，揚(yáng)聲器線圈106通過揚(yáng)聲器端口被耦合到其余電路部件。所述揚(yáng)聲器端口可以包括端子，其被配置成接受揚(yáng)聲器線圈106。
[0030]根據(jù)實施例，一種系統(tǒng)具有被配置為通過并聯(lián)諧振電路耦合到揚(yáng)聲器線圈端口的音頻放大器，以及被配置為在第一 RF發(fā)射頻率處發(fā)射RF信號的RF放大器。所述揚(yáng)聲器線圈端口被配置為耦合到揚(yáng)聲器線圈，并且所述并聯(lián)諧振電路具有大約為第一射頻(RF)發(fā)射頻率的諧振頻率。在某種情況下，所述系統(tǒng)可進(jìn)一步包括揚(yáng)聲器線圈。
[0031]在實施例中，所述并聯(lián)諧振電路包括與音頻放大器和揚(yáng)聲器線圈端口串聯(lián)耦合的第一變壓器，使得RF放大器通過所述第一變壓器耦合到揚(yáng)聲器線圈端口。所述第一變壓器可包括耦合在音頻放大器和揚(yáng)聲器線圈端口之間的第一繞組，以及耦合到RF放大器的第二繞組。在更多實施例中，第一變壓器包括平衡-不平衡變換器(balun)，其具有耦合在音頻放大器和揚(yáng)聲器線圈端口之間的第一端口，和耦合到RF放大器的第二端口。該平衡-不平衡變換器可以使用例如Guanella平衡-不平衡變換器實現(xiàn)。
[0032]在一些實施例中，RF放大器與揚(yáng)聲器線圈端口并聯(lián)稱合。在一個實例中，RF放大器通過耦合電容器耦合到揚(yáng)聲器線圈端口。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括與并聯(lián)諧振電路并聯(lián)耦合的旁路開關(guān)，使得當(dāng)音頻放大器有效時，旁路開關(guān)被配置成是閉合的，并且當(dāng)音頻放大器無效時，旁路開關(guān)被配置為是打開的。在這種情況下，并聯(lián)諧振電路可以包括與旁路開關(guān)串聯(lián)耦合的電感器，并且旁路開關(guān)的寄生電容可以提供并聯(lián)諧振電路的電容的至少一部分。MOS晶體管或者其它類型的晶體管可被用來實現(xiàn)旁路開關(guān)。在一些實施例中，電阻器與MOS晶體管的柵極串聯(lián)耦合。在另一實施例中，并聯(lián)諧振電路的諧振頻率是可調(diào)諧的。
[0033]根據(jù)另一實施例，電路包括音頻放大器以及RF放大器，所述音頻放大器被配置為通過與音頻放大器串聯(lián)耦合的變壓器的輸出端口耦合到揚(yáng)聲器線圈端口，所述RF放大器被配置為發(fā)射耦合到變壓器的輸入端口的RF信號。所述揚(yáng)聲器線圈端口可被配置為耦合到揚(yáng)聲器線圈。在一些實施例中，電路也可以包括揚(yáng)聲器線圈。
[0034]在實施例中，變壓器的輸入端口包括第一繞組，并且變壓器的輸出端口包括第二繞組。此外，電容可以與第二繞組并聯(lián)耦合，使得第二繞組和電容形成具有中心頻率的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)。所述RF放大器可被配置成以在大約中心頻率處的RF發(fā)射頻率發(fā)射。
[0035]根據(jù)另一實施例，一種電路包括RF放大器,其與被配置成稱合到揚(yáng)聲器線圈的揚(yáng)聲器線圈端口并聯(lián)耦合。具有第一端口的可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路被耦合到揚(yáng)聲器線圈端口，并且音頻放大器被耦合到可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路的第二端口。在一些電路中，也包括揚(yáng)聲器線圈。可進(jìn)一步在并聯(lián)諧振電路的兩端耦合旁路開關(guān)，使得當(dāng)音頻放大器有效時，旁路開關(guān)被配置成是閉合的，并且當(dāng)RF放大器有效時旁路開關(guān)被配置成是打開的。
[0036]在實施例中，可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路包括耦合在音頻放大器的第一端子和揚(yáng)聲器線圈端口的第一端子之間的第一并聯(lián)諧振電路，和耦合在音頻放大器的第二端子和揚(yáng)聲器線圈端口的第二端子之間的第二并聯(lián)諧振電路。在一些情況下，可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路包括可調(diào)節(jié)電容器和固定電感器。例如，可調(diào)節(jié)電容器可以使用耦合到固定電感器的至少一個可切換電容器實現(xiàn)。這個可切換電容器可以是與MOS開關(guān)串聯(lián)耦合的電容器。
[0037]根據(jù)另一實施例，一種通過可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路操作耦合到音頻放大器并且與RF放大器并聯(lián)耦合的揚(yáng)聲器線圈的方法，包括以音頻模式操作揚(yáng)聲器線圈，并且以RF模式操作揚(yáng)聲器線圈。所述音頻模式包括激活音頻放大器并且停用RF放大器。以音頻模式操作揚(yáng)聲器線圈可以進(jìn)一步包括為可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路設(shè)旁路。另一方面，所述RF模式包括使用RF放大器發(fā)射RF信號，使得RF信號具有接近可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路的諧振頻率的頻率。
[0038]在實施例中，該方法可進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)耦合到可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路的電感器的電容。調(diào)節(jié)所述電容可以包括激活耦合到電感器的至少一個端子的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括與至少一個電容器串聯(lián)耦合的開關(guān)晶體管。
[0039]實施例系統(tǒng)的優(yōu)點包括將音頻功率放大器和射頻(RF)功率放大器耦合到電磁揚(yáng)聲器同時保持系統(tǒng)的高功率效率的能力。另一個優(yōu)點包括對音頻功率放大器和RF放大器提供良好的信號隔離同時還對于音頻和RF信號兩者都提供低的插入損耗的能力。
[0040]雖然已經(jīng)參照說明性實施例描述了本發(fā)明，但是該描述不旨在以限制性的意義來解釋。當(dāng)參照該描述時，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的說明性實施例以及其它實施例的各種修改和結(jié)合將變得明顯。因此所附權(quán)利要求旨在包括任何這樣的修改或者實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 音頻放大器，其被配置成通過并聯(lián)諧振電路耦合到揚(yáng)聲器線圈端口，所述并聯(lián)諧振電路具有大約為第一射頻(RF)發(fā)射頻率的諧振頻率，其中所述揚(yáng)聲器線圈端口被配置成耦合到揚(yáng)聲器線圈；和 RF放大器，其被配置成以第一 RF發(fā)射頻率發(fā)射RF信號。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng),進(jìn)一步包括揚(yáng)聲器線圈。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中: 所述并聯(lián)諧振電路包括與音頻放大器和揚(yáng)聲器線圈端口串聯(lián)耦合的第一變壓器；以及 所述RF放大器通過所述第一變壓器被耦合到所述揚(yáng)聲器線圈端口。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述第一變壓器包括: 率禹合在音頻放大器和揚(yáng)聲器線圈端口之間的第一繞組；和 耦合到所述RF放大器的第二繞組。
5.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述第一變壓器包括平衡-不平衡變換器，所述平衡-不平衡變換器具有耦合在所述音頻放大器和所述揚(yáng)聲器線圈端口之間的第一端口和耦合到RF放大器的第二端口。
6.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述平衡-不平衡變換器包括Guanella平衡-不平衡變換 器。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述RF放大器與所述揚(yáng)聲器線圈端口并聯(lián)地耦合。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述RF放大器通過耦合電容器耦合到所述揚(yáng)聲器線圈端□。
9.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與并聯(lián)諧振電路并聯(lián)耦合的旁路開關(guān)，當(dāng)音頻放大器有效時，所述旁路開關(guān)被配置為是閉合的，并且當(dāng)所述音頻放大器無效時，所述旁路開關(guān)被配置為是打開的。
10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中: 所述并聯(lián)諧振電路包括與所述旁路開關(guān)串聯(lián)耦合的電感器；并且 所述旁路開關(guān)的寄生電容提供所述并聯(lián)諧振電路的電容的至少一部分。
11.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述旁路開關(guān)包括MOS晶體管。
12.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與MOS晶體管的柵極串聯(lián)耦合的電阻器。
13.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述并聯(lián)諧振電路的諧振頻率是可調(diào)諧的。
14.一種電路,包括: 音頻放大器，其被配置為通過與所述音頻放大器串聯(lián)耦合的變壓器的輸出端口被耦合到揚(yáng)聲器線圈端口，其中所述揚(yáng)聲器線圈端口被配置成耦合到揚(yáng)聲器線圈；和RF放大器，其被配置成發(fā)射耦合到所述變壓器的輸入端口的RF信號。
15.權(quán)利要求14的電路，進(jìn)一步包括所述揚(yáng)聲器線圈。
16.權(quán)利要求14的電路，其中: 所述變壓器的輸入端口包括第一繞組；以及 所述變壓器的輸出端口包括第二繞組。
17.權(quán)利要求16的電路，進(jìn)一步包括與所述第二繞組并聯(lián)耦合的電容，其中所述第二繞組和所述電容形成具有中心頻率的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)；并且所述RF放大器被配置成以在大約中心頻率處的RF發(fā)射頻率發(fā)射。
18.—種電路,包括: RF放大器,其與揚(yáng)聲器線圈端口并聯(lián)稱合，所述揚(yáng)聲器線圈端口被配置成稱合到揚(yáng)聲器線圈； 具有與揚(yáng)聲器線圈端口耦合的第一端口的可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路； 耦合到可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路的第二端口的音頻放大器。
19.權(quán)利要求18的電路，進(jìn)一步包括所述揚(yáng)聲器線圈。
20.權(quán)利要求18的電路，進(jìn)一步包括耦合到所述并聯(lián)諧振電路兩端的旁路開關(guān)，當(dāng)所述音頻放大器有效時，所述旁路開關(guān)被配置為是閉合的，并且當(dāng)所述RF放大器有效時，所述旁路開關(guān)被配置為是打開的。
21.權(quán)利要求18的電路，其中所述可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路包括: 第一并聯(lián)諧振電路，其耦合在所述音頻放大器的第一端子和所述揚(yáng)聲器線圈端口的第一端子之間；和 第二并聯(lián)諧振電路，其耦合在音頻放大器的第二端子和揚(yáng)聲器線圈端口的第二端子之間。
22.權(quán)利要求18的電路，其中可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路包括可調(diào)節(jié)電容器和固定電感器。
23.權(quán)利要求22的電路，其中可調(diào)節(jié)電容器包括耦合到固定電感器的至少一個可切換電容器。
24.權(quán)利要求23的電路，其中可切換電容器包括與MOS開關(guān)串聯(lián)耦合的電容器。
25.一種通過可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路操作耦合到音頻放大器并且與RF放大器并聯(lián)耦合的揚(yáng)聲器線圈的方法，所述方法包括: 以音頻模式操作所述揚(yáng)聲器線圈包括激活音頻放大器并且停用所述RF放大器；以及以RF模式操作揚(yáng)聲器線圈包括使用所述RF放大器發(fā)射RF信號，所述RF信號具有接近所述可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路的諧振頻率的頻率。
26.權(quán)利要求25的方法，其中以音頻模式操作揚(yáng)聲器線圈包括為所述可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路設(shè)芳路。
27.權(quán)利要求25的方法，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)耦合到所述可調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振電路的電感器的電容。
28.權(quán)利要求27的方法，進(jìn)一步地其中調(diào)節(jié)所述電容包括激活耦合到電感器的至少一個端子的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括與至少一個電容器串聯(lián)耦合的開關(guān)晶體管。
【文檔編號】H04R3/00GK103686533SQ201310401764
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】W.巴卡爾斯基, N.伊爾科夫 申請人:英飛凌科技股份有限公司