聲音輸出裝置的控制電路及方法以及電荷泵及其控制方法

專利名稱：聲音輸出裝置的控制電路及方法以及電荷泵及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電荷泵及其控制方法，特別是用于聲音輸出裝置的電荷泵及其控制方法。
背景技術：
目前已有許多聲音輸出裝置被提出，例如美國專利號第7，714，660號及第7，701，294號以及美國專利申請公開號第2011/0123048號。圖1為現有雙聲道的聲音輸出裝置，其包括放大電路10及13、功率級12及14、喇叭16及18、增益設定電路20及雙模式電荷泵22，其中喇叭16及18也可以在聲音輸出裝置的外部。放大電路10及功率級12組成右聲道的聲音放大器根據聲音信號Sal產生輸出信號SOR驅動喇口八16,放大電路13及功率級14組成左聲道的聲音放大器根據聲音信號Sa3產生輸出信號SOL驅動喇叭18，其中喇叭16及18可以是揚聲器或耳機。由運算放大器32及可變電阻24、26、28及30組成的放大電路10根據聲音信號Sal產生差動信號Sa2P及Sa2N，可變電阻24及26分別連接運算放大器32的第一輸入端及第二輸入端，可變電阻28連接在運算放大器32的第一輸入端及第一輸出端之間，可變電阻30連接在運算放大器32的第二輸入端及第二輸出端之間。功率級12根據差動信號Sa2P及Sa2N產生輸出信號SOR驅動喇叭16，功率級12包括運算放大器42及可變電阻34、36、38及40，可變電阻34連接在運算放大器32的第一輸出端及運算放大器42的第一輸入端之間，可變電阻36連接在運算放大器32的第二輸出端及運算放大器42的第二輸入端之間，可變電阻38連接在運算放大器42的第一輸入端及輸出端之間，可變電阻40連接在運算放大器42的第二輸入端及接地端之間。由運算放大器51及可變電阻43、45、47及49組成的放大電路13根據聲音信號Sa3產生差動信號Sa4P及Sa4N，可變電阻43及45分別連接運算放大器51的第一輸入端及第二輸入端，可變電阻47連接在運算放大器51的第一輸入端及第一輸出端之間，可變電阻49連接在運算放大器51的第二輸入端及第二輸出端之間。功率級14根據差動信號Sa4P及Sa4N產生輸出信號SOL驅動喇叭18，功率級14包括運算放大器52及可變電阻44、46、48及50，可變電阻44連接在運算放大器32的第一輸出端及運算放大器52的第一輸入端之間，可變電阻46連接在運算放大器32的第二輸出端及運算放大器52的第二輸入端之間，可變電阻48連接在運算放大器52的第一輸入端及輸出端之間，可變電阻50連接在運算放大器52的第二輸入端及接地端之間。增益設定電路20提供設定信號Gl、G2、G3及G4控制可變電阻24、26、28、30、34、
36、38、40、43、44、45、46、47、48、49及50以控制放大電路10及13以及功率級12及14的增益，進而決定聲音輸出裝置的整體增益，而且增益設定電路20將根據該整體增益決定增益信息Gset給雙模式電荷泵22，以控制雙模式電荷泵22的操作模式。雙模式電荷泵22將輸入電壓Vin轉換為正電壓Vp及負電壓Vn給聲音輸出裝置，當雙模式電荷泵22在第一模式時，正電壓Vp等于+Vin，負電壓Vn等于-Vin，當雙模式電荷泵22在第二模式時，正電壓Vp等于+Vin/2,負電壓Vn等于-Vin/2。在聲音輸出裝置中，功率效率(power efficiency)是影響功率消耗的重要參數，尤其是在使用電池提供電源(battery-powered)的系統中。此功率效率是指提供給喇叭16及18的功率與雙模式電荷泵22所提供的功率之間的比值。如圖1所示，在雙模式電荷泵22的操作模式不變的情況下，如果輸出信號SOR及SOL的振幅變小時，功率效率將變差。圖2顯示在雙模式電荷泵22操作在第二模式時，正電壓Vp、負電壓Vn及輸出信號SOR的波形，在時間tl時，輸出信號SOR具有較大的振幅，故輸出信號SOR的正半波與正電壓Vp之間的差值AVl較小，因此功率效率較佳，在時間t2時，輸出信號SOR的振幅縮小，故輸出信號SOR的正半波與正電壓Vp之間的差值A V2變大，因此功率效率較差。此外，現有的聲音輸出裝置需要外部的自動測試設備(Automatic Test Equipment ；ATE)來測試其聲音回路轉換(audio loop transition)是否正確,故需要增加測試成本。電荷泵是很常見的電路，有相當多與電荷泵的專利被提出，例如美國專利號第7，622，984號、第7，554，408號及第7，830，209號以及美國專利申請公開號第2011/0234305號及2008/0044041號。圖3顯示美國專利申請公開號第2011/0234305號的雙模式電荷泵22，其中接合墊(bonding pad) 56及58連接飛輪電容Cf 1，接合墊60及62連接第二飛輪電容Cf2，輸入端64接收輸入電壓Vin，輸出端66及68分別連接輸出電容Col及Co2，開關SWl連接在輸入端64及接合墊56之間，開關SW2連接在接合墊56及輸出端66之間，開關SW3連接在接合墊56及60之間，開關SW4連接在接合墊58及接地端GND之間，開關SW5連接在接合墊58及60之間，開關SW6連接在接合墊58及62之間，開關SW7連接在接合墊62及接地端GND之間，開關SW8連接在接合墊62及輸出端68之間，時脈產生器54根據增益信息Gset提供信號CS1、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6、CS7及CS8分別控制開關SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7及SW8。如圖3所示，現有的雙模式電荷泵22需要四個接合墊56、58、60及62來連接二飛輪電容Cfl及Cf2，造成封裝成本提高。再者，需要二飛輪電容Cfl及Cf2的雙模式電荷泵22需要八個開關，導致成本及面積增加。此外，現有的雙模式電荷泵22只能提供+Vin或+Vin/2的正電壓Vp以及-Vin或-Vin/2的負電壓Vn，其無法任意調整正電壓Vp及負電壓Vn。圖4為圖3的雙模式電荷泵22提供+Vin/2及_Vin/2的正電壓Vp及負電壓Vn時，信號CS 1、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6、CS7及CS8的時序圖，由圖4可知，現有的雙模式電荷泵需要三個階段(phase)控制才能產生正電壓Vp =+Vin/2及負電壓Vn =-Vin/2,故操作
較復雜。

發明內容
本發明的目的之一，在于提出一種改善聲音輸出裝置的功率效率的控制電路及方法。本發明的目的之一，在于提出一種檢測用以驅動喇叭的信號以控制電荷泵的操作模式及切換頻率的控制電路及方法。本發明的目的之一，在于提出一種可以自行測試聲音輸出裝置的控制電路及方法。本發明的目的之一，在于提出一種任意調整電壓的電荷泵及其控制方法。
本發明的目的之一，在于提出一種減少開關數量的電荷泵及其控制方法。本發明的目的之一，在于提出一種操作較簡單的電荷泵控制方法。根據本發明，一種聲音輸出裝置的控制電路及方法，通過檢測用以驅動喇叭的信號來控制電荷泵的切換頻率及操作模式，進而改善功率效率。該控制電路可以通過數字接口自行檢測聲音輸出裝置的信號大小是否正確，因而可以減少模擬測試成本。根據本發明，一種電荷泵具有較少的開關數量，故可以減少成本及面積。該電荷泵的控制方法只需要二個階段控制即可，故操作較為簡單。該電荷泵及其控制方法可以產生任意的正電壓及負電壓，故在應用上較具彈性。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中:圖1為現有雙聲道的聲音輸出裝置；圖2顯示圖1中正電壓Vp、負電壓Vn及輸出信號SOR的波形；圖3顯示圖1的雙模式電荷泵；圖4 為圖 3 中信號 CS1、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6、CS7 及 CS8 的時序圖；圖5顯示應用本發明控制電路的聲音輸出裝置；圖6顯不圖5中正電壓Vp、負電壓Vn及輸出信號SOR的波形；圖7用以說明圖5中頻率及電壓控制器的操作；圖8顯示本發明控制電路的第二實施例；圖9顯示圖5中振幅準位設定電路的實施例；圖10顯示圖5中可調式雙模式電荷泵的第一實施例；圖11顯示圖10的可調式雙模式電荷泵在第一模式時的時序圖；圖12顯示圖10的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第一操作狀態時的電路圖；圖13顯示圖10的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第二操作狀態時的電路圖；圖14顯示圖10的可調式雙模式電荷泵在第二模式時的時序圖；圖15顯示圖10的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第一操作狀態時的電路圖；圖16顯示圖10的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第二操作狀態時的電路圖；圖17顯示圖5中可調式雙模式電荷泵的第二實施例；圖18顯示圖17的可調式雙模式電荷泵在第一模式時的時序圖；圖19顯示圖17的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第一操作狀態時的電路圖；圖20顯示圖17的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第二操作狀態時的電路圖；圖21顯示圖17的可調式雙模式電荷泵在第二模式時的時序圖；圖22顯示圖17的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第一操作狀態時的電路圖；圖23顯示圖17的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第二操作狀態時的電路圖；圖24顯示圖5中可調式雙模式電荷泵的第三實施例；圖25顯示圖24的可調式雙模式電荷泵在第一模式時的時序圖；圖26顯示圖24的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第一操作狀態時的電路圖；圖27顯示圖24的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第二操作狀態時的電路圖28顯示圖24的可調式雙模式電荷泵在第二模式時的時序圖；圖29顯示圖24的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第一操作狀態時的電路圖；圖30顯示圖24的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第二操作狀態時的電路圖；圖31顯示本發明控制電路的第三實施例；圖32顯示圖31中可調式雙模式電荷泵的實施例；圖33顯示圖32的可調式雙模式電荷泵在第一模式時的時序圖；圖34顯示圖32的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第一操作狀態時的電路圖；圖35顯示圖32的可調式雙模式電荷泵在第一模式的第二操作狀態時的電路圖；圖36顯示圖32的可調式雙模式電荷泵在第二模式時的時序圖；圖37顯示圖32的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第一操作狀態時的電路圖；圖38顯示圖32的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第二操作狀態時的電路圖；圖39顯示圖32的可調式雙模式電荷泵在第二模式的第三操作狀態時的電路圖；圖40顯示本發明控制電路的第四實施例；以及圖41顯示本發明控制電路的第五實施例。附圖標號:10放大電路12功率級14功率級16 喇叭18 喇叭20增益設定電路22雙模式電荷泵24可變電阻26可變電阻28可變電阻30可變電阻32運算放大器34可變電阻36可變電阻38可變電阻40可變電阻42運算放大器43可變電阻44可變電阻45可變電阻46可變電阻47可變電阻48可變電阻49可變電阻
50可變電阻51運算放大器52運算放大器54時脈產生器56接合墊58接合墊60接合墊62接合墊64雙模式電荷泵22的輸入端66雙模式電荷泵22的輸出端68雙模式電荷泵22的輸出端70控制電路72可調式雙模式電荷泵74頻率及電壓控制器76可測試設計電路78振幅準位設定電路80數字電路82輸出信號SOR84輸出信號SOL86參考電壓Vrl VrN88輸出檢測結果90右聲道頻率模式92左聲道頻率模式94電荷泵模式檢測96負載檢測值98重置值100可調式雙模式電荷泵的輸入端102可調式雙模式電荷泵的輸出端104可調式雙模式電荷泵的輸出端106接合墊108接合墊110接合墊112檢測器114參考電壓產生器116比較器118 與門120時脈產生器122飛輪電容Cfl的第一端124飛輪電容Cfl的第二端
126飛輪電容Cf2的第一端128飛輪電容Cf2的第二端130電壓控制器132切換頻率控制器
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合附圖對本發明實施例做進一步詳細說明。在此，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。圖5顯示應用本發明控制電路70的聲音輸出裝置，圖5的聲音輸出裝置與圖1的電路同樣包括放大電路10及13、功率級12及14、喇叭16及18以及增益設定電路20，此外還包括控制電路70及數字電路80。控制電路70包括可調式雙模式電荷泵72、頻率及電壓控制器74、振幅準位設定電路78、飛輪電容Cfl及Cf2以及輸出電容Col及Co2。飛輪電容Cfl的第一端及第二端連接可調式雙模式電荷泵72，飛輪電容Cf2的第一端連接飛輪電容Cfl的第二端，飛輪電容Cf2的第二端連接可調式雙模式電荷泵72。輸出電容Col及Co2分別連接可調式雙模式電荷泵72的輸出端102及104。可調式雙模式電荷泵72將輸入電壓Vin轉換為可變的正電壓Vp及可變的負電壓Vn，可調式雙模式電荷泵72的操作模式及切換頻率由來自頻率及電壓控制器74的時脈信號Sck及模式選擇信號Sm決定，并非由增益設定電路20決定。振幅準位設定電路78提供多個參考電壓Vrl VrN給頻率及電壓控制器74，其中N為整數。頻率及電壓控制器74檢測功率級12及14所輸出的輸出信號SOR及S0L，并將多個參電壓Vrl VrN與輸出信號SOR及SOL比較，進而判斷輸出信號SOR及SOL的準位以決定時脈信號Sck及模式選擇信號Sm。數字電路80根據來自頻率及電壓控制器74的信號Sdl產生信號Sd2給增益設定電路20，增益設定電路20根據信號Sd2產生設定信號 GU G2、G3 及 G4 控制可變電阻 24、26、28、30、34、36、38、40、43、44、45、46、47、48、49及50以控制放大電路10及13以及功率級12及14的增益。在圖5中，頻率及電壓控制器74包括可測試設計(Design-For-Test ；DFT)電路76根據輸出信號SOR及SOL判斷聲音輸出裝置的信號大小是否正確，因此無需外部的ATE，可測試設計電路76為數字接口，故可減少模擬測試成本。此外，頻率及電壓控制器74可以根據輸出信號SOR及SOL的準位改變可調式雙模式電荷泵72的切換頻率，因此在相同操作模式下，當輸出信號SOR及SOL的振幅變小時，頻率及電壓控制器74可以降低可調式雙模式電荷泵72的切換頻率以改善功率效率。如圖6所示，在可調式雙模式電荷泵72的操作模式不變的情況下，當輸出信號SOR的振幅變小時，如時間t3所示，頻率及電壓控制器74降低可調式雙模式電荷泵72的切換頻率以降低輸出信號SOR與正電壓Vp及負電壓Vn的差值，進而改善聲音輸出裝置的功率效率。圖7用以說明圖5中頻率及電壓控制器74的操作，其中波形82為輸出信號S0R，波形84為輸出信號S0L，波形86為參考電壓Vrl VrN，波形88為輸出檢測結果，眼狀圖90為右聲道頻率模式，眼狀圖92為左聲道頻率模式，眼狀圖94為電荷泵模式，波形96為負載檢測值，波形98為重置值。參照圖5及圖7，在時間Tl至T2期間，頻率及電壓控制器74檢測輸出信號SOR的準位，其依序將參考電壓Vrl VrN與輸出信號SOR比較，以得到如波形88的輸出檢測結果，時間Tl至T2期間的輸出檢測結果僅產生一個脈沖，這表示輸出信號SOR大于參考電壓Vrl但小于參考電壓Vr2，故設定右聲道頻率模式為FM1，如眼狀圖90所示。類似的，如果輸出檢測結果出現二個脈沖，這表示輸出信號SOR大于參考電壓Vr2但小于參考電壓Vr3，設定右聲道或左聲道頻率模式為FM2，如果輸出檢測結果出現三個脈沖，這表不輸出信號SOR大于參考電壓Vr3但小于參考電壓Vr4,設定右聲道或左聲道頻率模式為FM3，依此類推。在此實施例中，頻率模式FMl所對應的頻率低于頻率模式FM2所對應的頻率，頻率模式FM2所對應的頻率低于頻率模式FM3所對應的頻率，依此類推。在時間T2至T3期間，頻率及電壓控制器74依序將參考電壓Vrl VrN與輸出信號SOL比較以判斷輸出信號SOL的準位，以得到如波形88所示的輸出檢測結果，故設定左聲道頻率模式為FM4，如眼狀圖92所示。在時間T4時,觸發負載檢測值,如波形96所示，此時頻率及電壓控制器74從右聲道及左聲道頻率模式中撰擇頻率較高的頻率模式FM4作為電荷泵模式，如眼狀圖94所示，并據以產生時脈信號Sck及模式選擇信號Sm決定可調式雙模式電荷泵72的切換頻率及操作模式。在時間T5時，重置值被觸發，如波形98所示，此時頻率及電壓控制器74將從右聲道及左聲道頻率模式重置為FMO。在圖5中，功率級12的輸入端的信號Sa2P及Sa2N與輸出信號SOR有關，功率級14的輸入端的信號Sa4P及Sa4N與輸出信號SOL有關，因此，頻率及電壓控制器74除了檢測輸出信號SOR及SOL以決定時脈信號Sck及模式選擇信號Sm之外，也可以通過檢測功率級12及14的輸入端的信號Sa2P、Sa2N、Sa4P及Sa4N來決定時脈信號Sck及模式選擇信號Sm，如圖8所示。在圖8中，可測試設計電路76同樣根據輸出信號SOR及SOL判斷聲音輸出裝置的信號大小是否正確。圖8的頻率及電壓控制器74的操作與圖5的電路相同。在其他實施例中，頻率及電壓控制器74也可以通過檢測其他與輸出信號SOR及SOL相關的信號來決定時脈信號Sck及模式選擇信號Sm。圖9顯示圖5中振幅準位設定電路78的實施例，其包括多個電阻Rdl RdN分壓電壓Vs產生多個參考電壓Vrl VrN用以產生相對應的切換模式FMO FMN。圖10顯示圖5中可調式雙模式電荷泵72的第一實施例，其包括輸入端100接收輸入電壓Vin ;輸出端102連接輸出電容Col并提供正電壓Vp ;輸出端104連接輸出電容Co2并提供負電壓Vn ;接合墊106及108用以連接飛輪電容Cfl ;接合墊110與接合墊108用以連接飛輪電容Cf2 ;開關SWl連接在輸入端100及接合墊106之間，受控于信號CSl_buf ;開關SW2連接在接合墊108及接地端GND之間，受控于信號CS2 ;開關SW3連接在接合墊110及接地端GND之間，受控于信號CS3 ;開關SW4連接在接合墊106及輸出端102之間，受控于信號CS4 ;開關SW5連接在接合墊108及輸出端102之間，受控于信號CS5 ;開關SW6連接在接合墊110及輸出端104之間，受控于信號CS6 ;時脈產生器120根據時脈信號Sck及模式選擇信號Sm決定信號CSl、CS2、CS3、CS4、CS5及CS6 ;檢測器112檢測接合墊106的電壓VBl產生電壓VB2 ;參考電壓產生器114提供可變的參考電壓Vrefa ;比較器116比較電壓VB2及參考電壓Vrefa產生比較信號Scomp ;以及與門118根據比較信號Scomp及CSl決定信號CSl_buf。圖10的可調式雙模式電荷泵72只有六個開關而且只需要三個接合墊連接二飛輪電容Cfl及Cf2，與圖3的電荷泵相比，圖10的可調式雙模式電荷泵72減少了二個開關及一個接合墊，故能減少成本及面積。如圖3所示的雙模式電荷泵22只能提供+Vin或+Vin/2的正電壓Vp以及-Vin或-Vin/2的負電壓Vn，其無法任意調整正電壓Vp及負電壓Vn。圖10的可調式雙模式電荷泵72利用檢測器112、參考電壓產生器114及比較器116控制接合墊106的電壓VBl，進而產生任意的正電壓Vp及負電壓Vn。具體而言，檢測器112包括電阻Rl及R2分壓電壓VBl產生電壓VB2，參考電壓產生器包括電阻R3及R4分壓輸入電壓Vin產生參考電壓Vrefa，其中電阻R4為可變電阻，因此通過改變電阻R4可以改變參考電壓Vrefa。當時脈產生器120送出信號CSl以使開關SWl打開(turn on)時，接合墊106的電壓VBl上升，故電壓VB2也隨著上升，在電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，表示電壓VBl達到目標值，故比較器116送出低準位的比較信號Scomp以關閉(turn off)開關SWl,直至電壓VB2小于電壓Vrefa,比較器116再送出高準位的比較信號Scomp。通過改變參考電壓Vrefa可以控制電壓VBl，進而任意調整正電壓Vp及負電壓Vn。圖11顯示圖10的可調式雙模式電荷泵72在第一模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第一操作狀態時，如時間tmll至tml2所示，信號CSl_buf、CS3、CS4及CS5打開開關SW1、SW3、SW4及SW5，信號CS2及CS6關閉開關SW2及SW6，如圖12所示，飛輪電容Cfl的第一端122連接至其第二端124，飛輪電容Cf2的第一端126連接輸出電容Col及輸入端100，飛輪電容Cf2的第二端128連接至接地端GND，此時飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124短路，故飛輪電容Cfl被禁能而停止工作，飛輪電容Cf2與輸出電容Col并聯，輸入電壓Vin對飛輪電容Cf2及輸出電容Col充電以使電壓VBl上升，進而產生正電壓Vp = VBl，當電壓VBl (或正電壓Vp)達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第一模式的第二操作狀態。可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第二操作狀態時，如圖11的時間tml2至tml3 所示，信號 CSl_buf、CS3、CS4 及 CS5 關閉開關 SW1、SW3、SW4 及 SW5，信號 CS2 及 CS6 打開開關SW2及SW6，如圖13所示，飛輪電容Cfl的第一端122為浮接，飛輪電容Cf2的第一端126連接至接地端GND，飛輪電容Cf2的第二端128連接輸出電容Co2，此時飛輪電容Cfl的第一端122為浮接，故飛輪電容Cfl被禁能而停止工作，飛輪電容Cf2對輸出電容Co2充電產生負電壓Vp = -VBl。圖14顯示圖10的可調式雙模式電荷泵72在第二模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第一操作狀態時，如時間tm21至tm22所示，信號CSl_buf、CS3及CS5打開開關SW1、SW3及SW5，信號CS2、CS4及CS6關閉開關SW2、SW4及SW6，如圖15所示，飛輪電容Cfl的第一端122連接至輸入端100，飛輪電容Cf2的第一端126連接飛輪電容Cfl的第二端124及輸出電容Col，飛輪電容Cf2的第二端連接至接地端GND，此時輸入電壓Vin對飛輪電容Cfl及Cf2及輸出電容Col充電，產生電壓VBl及正電壓Vp，假設在此實施例中Cfl = C2+Col，則飛輪電容Cfl及Cf2及輸出電容Col分壓電壓VBl產生正電壓Vp = VB1/2，當電壓VBl達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第二模式的第二操作狀態。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第二操作狀態時，如時間tm22至tm23所示，信號CSl_buf、CS3及CS5關閉開關SW1、SW3及SW5，信號CS2、CS4及CS6打開開關SW2、SM及SW6，如圖16所示，飛輪電容Cfl的第一端122連接輸出電容Col，飛輪電容Cf I的第二端124及飛輪電容Cf2的第一端126皆連接至接地端GND，飛輪電容Cf2的第二端128連接至輸出電容Co2，此時飛輪電容Cf2對輸出電容Co2充電產生負電壓Vn = -VB1/2。
圖17顯示圖5中可調式雙模式電荷泵72的第二實施例，其與圖10的電路同樣包括輸入端100、輸出端102及104、接合墊106、108及110、檢測器112、參考電壓產生器114、比較器116、與門118、時脈產生器120以及開關SW1、SW2、SW3、SW4、SW5及SW6，此外還包括開關SW7連接在接合墊106及接地端GND之間，時脈產生器120根據時脈信號Sck及模式選擇信號Sm決定信號CS7控制開關SW7。圖17的可調式雙模式電荷泵72只有七個開關而且只需要三個接合墊連接二飛輪電容Cfl及Cf2，與圖3的電荷泵相比，圖17的可調式雙模式電荷泵72減少了一個開關及一個接合墊，故能減少成本及面積。圖18顯示圖17的可調式雙模式電荷泵72在第一模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第一操作狀態時，如時間tml4至tml5所示，信號CSl_buf、CS3及 CS4 打開開關 SW1、SW3 及 SW4，信號 CS2、CS5、CS6 及 CS7 關閉開關 SW2、SW5、SW6 及 SW7，如圖19所示，飛輪電容Cfl的第一端122連接輸入端100及輸出電容Col，飛輪電容Cfl的第二端124連接飛輪電容Cf2的第一端126，飛輪電容Cf2的第二端128連接至接地端GND，此時輸入電壓Vin對飛輪電容Cfl及Cf2及輸出電容Col充電產生正電壓Vp = VB1，當電壓VBl (或正電壓Vp)達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第一模式的第二操作狀態。當可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第二操作狀態時，如時間tml5至tml6所示，信號 CSl_buf、CS2、CS3、CS4 及 CS5 關閉開關 SWl、SW2、SW3、SW4 及 SW5，信號 CS6 及 CS7打開開關SW6及SW7，如圖20所示，飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124分別連接至接地端GND及飛輪電容Cf2的第一端126，飛輪電容Cf2的第二端128連接至輸出電容Co2，此時飛輪電容Cfl及Cf2對輸出電容Co2充電產生負電壓Vn = -VBl。圖21顯示圖17的可調式雙模式電荷泵72在第二模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第一操作狀態時，如時間tm24至tm25所示，信號CSl_buf、CS3及 CS5 打開開關 SW1、SW3 及 SW5，信號 CS2、CS4、CS6 及 CS7 關閉開關 SW2、SW4、SW6 及 SW7，如圖22所示，飛輪電容Cfl的第一端122連接輸入端100，飛輪電容Cfl的第二端124連接輸出電壓Col及飛輪電容Cf2的第一端126，飛輪電容Cf2的第二端128連接至接地端GND，此時輸入電壓Vin對飛輪電容Cfl及Cf2以及輸出電容Col充電產生電壓VBl及正電壓Vp，假設在此實施例中，Cfl = Cf2+Col，則飛輪電容Cfl及Cf2及輸出電容Col分壓電壓VBl產生正電壓Vp = VB1/2，當電壓VBl達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第二模式的第二操作狀態。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第二操作狀態時，如時間tm25至tm26所示，信號 CSl_buf、CS3、CS5 及 CS7 關閉開關 SW1、SW3、SW5 及 SW7，信號 CS2、CS4 及 CS6 打開開關SW2、SW4及SW6，如圖23所示，飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124分別連接輸出電容Col及接地端GND，飛輪電容Cf2的第一端126及第二端128分別連接至接地端GND及輸出電壓Co2，此時飛輪電容Cf2對輸出電容Co2充電產生負電壓Vn = -VB1/2。圖24顯示圖5中可調式雙模式電荷泵72的第三實施例，其與圖17的電路同樣包括輸入端100、輸出端102及104、接合墊106、108及110、檢測器112、參考電壓產生器114、比較器116、與門118、時脈產生器120以及開關SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6及SW7，但是開關SW7是連接在輸入端100及接合墊108之間。在圖24中，時脈產生器120根據時脈信號Sck及模式選擇信號Sm決定信號CSl、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6及CS7，其中信號CS2、CS3、CS4、CS5及CS6分別控制開關SW2、Sff3, Sff4, SW5及SW6。當可調式雙模式電荷泵72操作在第一模式時，開關SWl受控于信號CSl,與門118根據比較信號Scomp及信號CS7產生信號CS7buf控制開關SW7，此時檢測器112檢測接合墊108的電壓VB3產生電壓VB2，在電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，表示電壓VB3達到目標值，比較器116將送出比較信號Scomp關閉開關SW7。當可調式雙模式電荷泵72操作在第二模式時，開關SW7受控于信號CS7，與門118根據比較信號Scomp及信號CSl產生信號CSl_buf控制開關SWl，此時檢測器112檢測接合墊106的電壓VBl產生電壓VB2，在電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，表示電壓VBl達到目標值，比較器116將送出比較信號Scomp關閉開關SW1。圖24的可調式雙模式電荷泵72只有七個開關而且只需要三個接合墊連接二飛輪電容Cfl及Cf2，與圖3的電荷泵相t匕，圖24的可調式雙模式電荷泵72減少了一個開關及一個接合墊，故能減少成本及面積。圖25顯示圖24的可調式雙模式電荷泵72在第一模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第一操作狀態時，如時間tml7至tml8所示，信號CS3、CS5及CS7_buf 打開開關 Sff3, SW5 及 SW7，信號 CS1、CS2、CS4 及 CS6 關閉開關 SW1、SW2、SW4 及 Sff6,如圖26所示，飛輪電容Cfl的第一端122為浮接，飛輪電容Cf2的第一端126連接輸入端100及輸出電容Col，飛輪電容Cf2的第二端128連接至接地端GND，此時飛輪電容Cfl的第一端122為浮接，故飛輪電容Cfl被禁能而停止工作，輸入電壓Vin對飛輪電容Cf2及輸出電容Col充電產生正電壓Vp = VB3，檢測器112檢測電壓VB3產生電壓VB2，當電壓VB3(或正電壓Vp)達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第一模式的第二操作狀態。當可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第二操作狀態時，如時間tml8至tml9所示，信號 CS1、CS3、CS4、CS5 及 CS7_buf 關閉開關 SffU Sff3, Sff4, Sff5 及 SW7，信號 CS2 及 CS6打開開關SW2及SW6，如圖27所示，飛輪電容Cfl的第一端122為浮接，飛輪電容Cf2的第一端126及第二端128分別連接至接地端GND及輸出電容Co2，此時飛輪電容Cfl的第一端122為浮接，故飛輪電容Cfl被禁能而停止工作，飛輪電容Cf2對輸出電容Co2充電產生負電壓 Vn = -VB3。圖28顯示圖24的可調式雙模式電荷泵72在第二模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第一操作狀態時，如時間tm27至tm28所示，信號CSl_buf、CS3及 CS5 打開開關 SW1、SW3 及 SW5，信號 CS2、CS4、CS6 及 CS7 關閉開關 SW2、SW4、SW6 及 SW7，如圖29所示，飛輪電容Cfl的第一端122連接輸入端100，飛輪電容Cfl的第二端124連接輸出電壓Col及飛輪電容Cf2的第一端126，飛輪電容Cf2的第二端128連接至接地端GND，此時輸入電壓Vin對飛輪電容Cfl及Cf2以及輸出電容Col充電產生電壓VBl及正電壓Vp，假設在此實施例中，Cfl = 0€2+(:01，則飛輪電容0€1及0€2及輸出電容(:01分壓電壓VBl產生正電壓Vp = VBI/2，檢測器112檢測電壓VBl產生電壓VB2，當電壓VBl達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第二模式的第二操作狀態。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第二操作狀態時，如時間tm28至tm29所示，信號 CSl_buf、CS3、CS5 及 CS7 關閉開關 SW1、SW3、SW5 及 SW7，信號 CS2、CS4 及 CS6 打開開關SW2、SW4及SW6，如圖30所示，飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124分別連接輸出電容Col及接地端GND，飛輪電容Cf2的第一端126及第二端128分別連接至接地端GND及輸出電壓Co2，此時飛輪電容Cf2對輸出電容Co2充電產生負電壓Vn = -VB1/2。如圖11、圖14、圖18、圖21、圖25及圖28所示，圖10、圖17及圖24的可調式雙模式電荷泵72除了減少開關及接合墊數量之外，在操作上也只需要兩階段控制即可產生正電壓Vp及負電壓Vn，故可以減少操作的復雜度。圖31顯示本發明控制電路70的第三實施例，其與圖5的電路同樣包括可調式雙模式電荷泵72、頻率及電壓控制器74、振幅準位設定電路78、飛輪電容Cfl及Cf2以及輸出電容Col及Co2，但是飛輪電容Cf2的第一端不與飛輪電容Cfl的第二端連接，飛輪電容Cf2的第二端連接至接地端GND。圖31的頻率及電壓控制器74也可以如圖8所示通過與輸出信號SOR及SOL相關的信號Sa2P、Sa2N、Sa4P及Sa4N來決定時脈信號Sck及模式選擇信號Sm。圖32顯示圖31中可調式雙模式電荷泵72的實施例，其與圖9的電路同樣包括輸入端100、輸出端102及104、接合墊106、108及110、檢測器112、參考電壓產生器114、比較器116、與門118及時脈產生器120，但是接合墊108并沒有連接飛輪電容Cf2，而且時脈產生器120根據時脈信號Sck及模式選擇信號Sm產生信號CS1、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6及CS7。此外，圖24的可調式雙模式電荷泵72還包括開關SWl連接在輸入端100及接合墊106之間，受控于信號CSl_buf，開關SW2連接在接合墊108及接地端GND之間，受控于信號CS2，開關SW3連接在接合墊106及輸出端102之間，受控于信號CS3，開關SW4連接在接合墊106及接地端GND之間，受控于信號CS4，開關SW5連接在接合墊108及輸出端104之間，受控于信號CS5，開關SW6連接在接合墊108及110之間，受控于信號CS6，開關SW7連接在接合墊106及110之間，受控于信號CS7。圖32的可調式雙模式電荷泵72只有七個開關而且只需要三個接合墊連接二飛輪電容Cfl及Cf2，與圖3的電荷泵相比，圖32的可調式雙模式電荷泵72減少了一個開關及一個接合墊，故能減少成本及面積。圖33顯示圖32的可調式雙模式電荷泵72在第一模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第一操作狀態時，如時間tmllO至tmll I所示，信號CSl_buf、CS2及CS3打開開關SffU SW2及SW3，信號CS4、CS5、CS6及CS7關閉開關Sff4, Sff5, SW6及SW7，如圖34所示，飛輪電容Cfl的第一端122連接輸入端100及輸出電容Col，飛輪電容Cfl的第二端124連接至接地端GND，具有第二端128接地的飛輪電容Cf2的第一端126浮接，此時飛輪電容Cf 2的第一端126浮接，故飛輪電容Cf 2被禁能而停止工作，輸入電壓Vin對飛輪電容Cfl及輸出電容Col充電產生正電壓Vp = VBl,當電壓VBl (或正電壓Vp)達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第一模式的第二操作狀態。當可調式雙模式電荷泵72在第一模式的第二操作狀態時，如時間tmlll至tmll2所示，信號 CSl_buf、CS2、CS3、CS6 及 CS7 關閉開關 SffU Sff2, Sff3, SW6 及 SW7，信號 CS4 及CS5打開開關SW4及SW5，如圖35所示，飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124分別連接至接地端GND及輸出電容Co2，飛輪電容Cf2的第一端126浮接，此時飛輪電容Cf2的第一端126浮接，故飛輪電容Cf2被禁能而停止工作，飛輪電容Cfl對輸出電容Co2充電產生負電壓 Vn = -VBl。圖36顯示圖32的可調式雙模式電荷泵72在第二模式時的時序圖。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第一操作狀態時，如時間tm210至tm211所示，信號CSl_buf及 CS6 打開開關 Sffl 及 SW6，信號 CS2、CS3、CS4、CS5 及 CS7 關閉開關 Sff2, Sff3, Sff4, SW5 及SW7，如圖37所示，飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124分別被連接輸入端100及飛輪電容Cf2的第一端126，此時輸入電壓Vin對飛輪電容Cfl及Cf2充電以產生電壓VBlJg設在此實施例中，Cf I = Cf 2,因此飛輪電容Cfl及Cf2上的跨壓各為VB1/2。當電壓VBl達到目標值時，即電壓VB2大于參考電壓Vrefa時，可調式雙模式電荷泵72進入第二模式的第二操作狀態。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第二操作狀態時，如時間tm211至tm212所示，信號 CSl_buf、CS4、CS5 及 CS6 關閉開關 SW1、SW4、SW5 及 SW6，信號 CS2、CS3 及 CS7 打開開關SW2、SW3及SW7，如圖38所示，飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124分別連接輸出電容Col及接地端GND，飛輪電容Co2的第一端126連接輸出電容Col，此時飛輪電容Cfl及Cf2對輸出電容Col充電產生正電壓Vp = VB1/2。當可調式雙模式電荷泵72在第二模式的第三操作狀態時，如時間tm212至tm213所示，信號 CSl_buf、CS2、CS3、CS6 及 CS7 關閉開關 SffU Sff2, Sff3, SW6 及 SW7，信號 CS4 及CS5打開開關SW4及SW5，如圖39所示，飛輪電容Cfl的第一端122及第二端124分別連接至接地端GND及輸出電容Co2，飛輪電容Cf2的第一端126浮接，此時飛輪電容Cf2的第一端126浮接，故飛輪電容Cf2被禁能而停止工作，飛輪電容Cfl對輸出電容Co2充電產生負電壓 Vn = -VBI/2 o在不需要任意調整正電壓Vp及負電壓Vn的應用中，圖10、圖17、圖24及圖32中的檢測器112、參考電壓產生器114、比較器116以及與門118可以移除以減少成本及面積。圖40顯示本發明控制電路70的第四實施例，其與圖5的電路同樣包括可調式雙模式電荷泵72、振幅準位設定電路78、飛輪電容Cfl及Cf 2以及輸出電容Col及Co2，此外還包括電壓控制器130及切換頻率控制器132。在圖40中，電壓控制器130檢測輸出信號SOR及S0L，并將來自振幅準位設定電路78的多個參電壓Vrl VrN與輸出信號SOR及SOL比較，進而判斷輸出信號SOR及SOL的準位以決定模式選擇信號Sm。電壓控制器130包括可測試設計電路76根據輸出信號SOR及SOL判斷聲音輸出裝置的信號大小是否正確。切換頻率控制器132根據來自增益設定電路20的設定信號G2及G4決定時脈信號Sck。可調式雙模式電荷泵72根據模式選擇信號Sm切換操作模式，并根據時脈信號Sck決定開關的切換頻率。圖40的電壓控制器130也可以如圖8的頻率及電壓控制器74 —樣，通過檢測功率級12及14的輸入端的信號Sa2P、Sa2N、Sa4P及Sa4N來決定模式選擇信號Sm。圖40的可調式雙模式電荷泵72如圖10、圖17及圖24所示。圖31的頻率及電壓控制器74也可以用圖40的電壓控制器130及切換頻率控制器132取代，以控制可調式雙模式電荷泵72的操作模式及切換頻率，如圖41所示。圖41的電壓控制器130也可以如圖8的頻率及電壓控制器74 —樣，通過檢測功率級12及14的輸入端的信號Sa2P、Sa2N、Sa4P及Sa4N來決定模式選擇信號Sm。圖41的可調式雙模式電荷泵72如圖32所示。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種聲音輸出裝置的控制電路，其特征在于，所述聲音輸出裝置包含功率級根據其輸入端的信號產生輸出信號驅動喇叭，所述控制電路包括: 電荷泵，將輸入電壓轉換為可變的正電壓及可變的負電壓給所述聲音輸出裝置；以及頻率及電壓控制器，連接所述電荷泵，檢測與所述聲音輸出信號相關的信號的準位產生時脈信號及模式選擇信號給所述電荷泵，以決定所述電荷泵的切換頻率及操作模式。
2.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述頻率及電壓控制器檢測所述輸出信號的準位以產生所述時脈信號及所述模式選擇信號。
3.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述頻率及電壓控制器檢測所述功率級的輸入端的信號的準位以產生所述時脈信號及所述模式選擇信號。
4.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，更包括振幅準位設定電路連接所述頻率及電壓控制器，提供多個參考電壓至所述頻率及電壓控制器，其中所述多個參考電壓跟與所述輸出信號相關的信號比較以判斷與所述輸出信號相關的信號的準位。
5.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述頻率及電壓控制器包括可測試設計電路用以測試所述輸出信號，以判斷所述聲音輸出裝置的信號大小是否正確。
6.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵包括: 第一接合墊及第二接合墊，供連接第一飛輪電容； 第三接合墊，與所述第二接合墊用以連接第二飛輪電容； 輸入端，供接收所述輸入電壓； 第一輸出端，供連接第一輸出電容以及輸出所述正電壓； 第二輸出端，供連接第二輸出電容以及輸出所述負電壓； 第一開關，連接在所述輸入端及所述第一接合墊之間； 第二開關，連接在所述第二接合墊及接地端之間； 第三開關，連接在所述第三接合墊及所述接地端之間； 第四開關，連接在所述第一接合墊及所述第一輸出端之間； 第五開關，連接在所述第二接合墊及所述第一輸出端之間； 第六開關，連接在所述第三接合墊及所述第二輸出端之間；以及時脈產生器，連接所述頻率及電壓控制器、所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六開關，根據所述時脈信號及所述模式選擇信號產生第一信號、第二信號、第三信號、第四信號、第五信號及第六信號分別控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六開關。
7.如權利要求6所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊，檢測所述第一接合墊的第一電壓產生與所述第一電壓相關的第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，并在所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
8.如權利要求6或7所述的控制電路，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關打開，所述第二開關及所述第六開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關關閉，所述第二開關及所述第六開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
9.如權利要求6或7所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括第七開關連接在所述第一接合墊及所述接地端之間，受控于來自所述時脈產生器的第七信號，所述第七信號由所述時脈信號及所述模式選擇信號決定。
10.如權利要求9所述的控制電路，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第四開關打開，所述第二開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關關閉，所述第六開關及所述第七開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關、所述第六開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第五開關及所述第七開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
11.如權利要求6所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括第七開關連接在所述輸入端及第二接合墊之間，受控于來自所述時脈產生器的第七信號，所述第七信號由所述時脈信號及所述模式選擇信號決定。
12.如權利要求11所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊及所述第二接合墊，在所述電荷泵的第二模式期間檢測所述第一接合墊的第一電壓產生第二電壓，在所述電荷泵的第一模式期間檢測所述第二接合墊的第三電壓產生所述第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考 電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及 比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，在所述電荷泵的第一模式期間且所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第七開關，在所述電荷泵的第二模式期間且所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
13.如權利要求11或12所述的控制電路，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關關閉，所述第三開關、所述第五開關及第七開關打開；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第七開關關閉，所述第二開關及所述第六開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關、所述第六開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第五開關、所述第七開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
14.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵包括: 第一接合墊及第二接合墊，供連接第一飛輪電容； 第三接合墊，供連接第二飛輪電容；輸入端，供接收輸入電壓； 第一輸出端，供連接第一輸出電容以及輸出所述正電壓； 第二輸出端，供連接第二輸出電容以及輸出所述負電壓； 第一開關，連接在所述輸入端及所述第一接合墊之間； 第二開關，連接在所述第二接合墊及接地端之間； 第三開關，連接在所述第一接合墊及所述第一輸出端之間； 第四開關，連接在所述第一接合墊及所述接地端之間； 第五開關，連接在所述第二接合墊及所述第二輸出端之間； 第六開關，連接在所述第二接合墊及所述第三接合墊之間； 第七開關，連接在所述第一接合墊及所述第三接合墊之間；以及時脈產生器，連接所述頻率及電壓控制器、所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第 五開關、所述第六開關及第七開關，根據所述時脈信號及所述模式選擇信號產生第一信號、第二信號、第三信號、第四信號、第五信號、第六信號及第七信號分別控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及所述第七開關。
15.如權利要求14所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊，檢測所述第一接合墊的第一電壓產生與所述第一電壓相關的第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，并在所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
16.如權利要求14或15所述的控制電路，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關及所述第三開關打開，所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第六開關及所述第七開關關閉，所述第四開關及所述第五開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關及所述第六開關打開，所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六開關關閉，所述第二開關、所述第三開關及所述第七開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第三操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第六開關及所述第七開關關閉，所述第四開關及所述第五開關打開。
17.—種聲音輸出裝置的控制方法,其特征在于，所述聲音輸出裝置包含功率級根據其輸入端的信號產生輸出信號驅動喇叭，所述控制方法包括下列步驟: A:通過電荷泵將輸入電壓轉換為可變的正電壓及可變的負電壓以驅動所述聲音輸出裝置；以及 B:檢測與所述輸出信號相關的信號的準位產生時脈信號及模式選擇信號決定所述電荷泵的切換頻率及操作模式。
18.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括檢測所述輸出信號的準位以產生所述時脈信號及所述模式選擇信號。
19.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括檢測所述功率級的輸入端的信號的準位產生所述時脈信號及所述模式選擇信號。
20.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括提供多個參考電壓跟與所述輸出信號相關的信號比較以判斷所述與輸出信號相關的信號的準位。
21.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，更包括測試所述輸出信號以判斷所述聲音輸出裝置的信號大小是否正確。
22.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A包括: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 禁能第一飛輪電容； 將第二飛輪電容的第一端及第二端分別連接第一輸出電容及接地端；以及供應所述輸入電壓至所述第二飛輪電容的第一端以對所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生所述正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 禁能所述第一飛輪電容；以及 將所述第二飛輪電容的第一端及第二端分別連接所述接地端及第二輸出電容，以使所述第二飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第二端連接 至所述第二飛輪電容的第一端及所述第一輸出電容； 將所述第二飛輪電容的第二端連接所述接地端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容； 將所述第一飛輪電容的第二端及所述第二飛輪電容的第一端連接至所述接地端；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接至所述第二輸出電容以對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓。
23.如權利要求22所述的控制方法，其特征在于，所述禁能所述第一飛輪電容的步驟包括短路所述第一飛輪電容的第一端及第二端或浮接所述第一飛輪電容的第一端。
24.如權利要求22所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
25.如權利要求22所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
26.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A包括: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至第一輸出電容及第二飛輪電容的第一端; 將所述第二飛輪電容的第二端連接至接地端；以及供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生所述正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接所述接地端及第二飛輪電容；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接第二輸出電容，以對所述第二輸出電容充電以產生所述負電壓； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容的第一端及所述第一輸出電容； 將所述第二飛輪電容的第二端連接所述接地端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容； 將所述第一飛輪電容的第二端及所述第二飛輪電容的第一端連接至所述接地端；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接至所述第二輸出電容以對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓。
27.如權利要求26所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
28.如權利要求26所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
29.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A包括: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至第一輸出電容及接地端； 禁能具有第二端接地的第二飛輪電容；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生所述正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述接地端及第二輸出電容，以使所述第一飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓；以及禁能所述第二飛輪電容； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容的第一端；以及供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容及所述第二飛輪電容充電； 在所述電荷泵的第二 模式的第二操作狀態期間，將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述第一輸出電容及所述接地端，以及將所述第二飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容，以使所述第一飛輪電容及所述第二飛輪電容對所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第三操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述接地端及所述第二輸出電容，以使所述第一飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓；以及禁能所述第二飛輪電容。
30.如權利要求29所述的控制方法，其特征在于，所述禁能所述第二飛輪電容的步驟包括浮接所述第二飛輪電容的第一端。
31.如權利要求29所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
32.如權利要求29所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
33.如權利要求24、25、27、28、31或32所述的控制方法，其特征在于，更包括調整所述目標值以調整所述正電壓及負電壓。
34.一種電荷泵，其特征在于，包括: 第一接合墊及第二接合墊，供連接第一飛輪電容； 第三接合墊，與所述第二 接合墊用以連接第二飛輪電容； 輸入端，供接收輸入電壓； 第一輸出端，供連接第一輸出電容以及輸出正電壓； 第二輸出端，供連接第二輸出電容以及輸出負電壓； 第一開關，連接在所述輸入端及所述第一接合墊之間； 第二開關，連接在所述第二接合墊及接地端之間； 第三開關，連接在所述第三接合墊及所述接地端之間； 第四開關，連接在所述第一接合墊及所述第一輸出端之間； 第五開關，連接在所述第二接合墊及所述第一輸出端之間； 第六開關，連接在所述第三接合墊及所述第二輸出端之間；以及時脈產生器，連接所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六開關，提供第一信號、第二信號、第三信號、第四信號、第五信號及第六信號分別控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六開關。
35.如權利要求34所述的電荷泵，其特征在于，更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊，檢測所述第一接合墊的第一電壓產生與所述第一電壓相關的第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，并在所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
36.如權利要求34或35所述的電荷泵，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關打開，所述第二開關及所述第六開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關關閉，所述第二開關及所述第六開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
37.如權利要求34或35所述的電荷泵，其特征在于，更包括第七開關連接在所述第一接合墊及所述接地端之間，受控于來自所述時脈產生器的第七信號。
38.如權利要求37所述的電荷泵，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第四開關打開，所述第二開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關關閉，所述第六開關及所述第七開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關、所述第六開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第五開關及所述第七開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
39.如權利要求34所述的電荷泵，其特征在于，所述電荷泵更包括第七開關連接在所述輸入端及第二接合墊之間 ，受控于來自所述時脈產生器的第七信號，所述第七信號由所述時脈信號及所述模式選擇信號決定。
40.如權利要求39所述的電荷泵，其特征在于，所述電荷泵更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊及所述第二接合墊，在所述電荷泵的第二模式期間檢測所述第一接合墊的第一電壓產生第二電壓，在所述電荷泵的第一模式期間檢測所述第二接合墊的第三電壓產生所述第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及 比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，在所述電荷泵的第一模式期間且所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第七開關，在所述電荷泵的第二模式期間且所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
41.如權利要求39或40所述的電荷泵，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關關閉，所述第三開關、所述第五開關及第七開關打開；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第七開關關閉，所述第二開關及所述第六開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關、所述第六開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第五開關及所述第七開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
42.一種電荷泵，其特征在于，包括: 第一接合墊及第二接合墊，供連接第一飛輪電容； 第三接合墊，供連接第二飛輪電容； 輸入端，供接收輸入電壓；第一輸出端，供連接第一輸出電容以及輸出所述正電壓； 第二輸出端，供連接第二輸出電容以及輸出所述負電壓； 第一開關，連接在所述輸入端及所述第一接合墊之間； 第二開關，連接在所述第二接合墊及接地端之間； 第三開關，連接在所述第一接合墊及所述第一輸出端之間； 第四開關，連接在所述第一接合墊及所述接地端之間； 第五開關，連接在所述第二接合墊及所述第二輸出端之間； 第六開關，連接在所述第二接合墊及所述第三接合墊之間；第七開關，連接在所述第一接合墊及所述第三接合墊之間；以及時脈產生器，連接所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關，根據所述時脈信號及所述模式選擇信號產生第一信號、第二信號、第三信號、第四信號、第五信號、第六信號及第七信號分別控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及所述第七開關。
43.如權利要求42所述的電 荷泵，其特征在于，更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊，檢測所述第一接合墊的第一電壓產生與所述第一電壓相關的第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及負電壓；以及比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，并在所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
44.如權利要求42或43所述的電荷泵，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關及所述第三開關打開，所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第六開關及所述第七開關關閉，所述第四開關及所述第五開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關及所述第六開關打開，所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六開關關閉，所述第二開關、所述第三開關及所述第七開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第三操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第六開關及所述第七開關關閉，所述第四開關及所述第五開關打開。
45.一種電荷泵的控制方法，其特征在于，包括下列步驟: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 禁能第一飛輪電容； 將第二飛輪電容的第一端及第二端分別連接第一輸出電容及接地端；以及供應輸入電壓至所述第二飛輪電容的第一端以對所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 禁能所述第一飛輪電容；以及 將所述第二飛輪電容的第一端及第二端分別連接所述接地端及第二輸出電容，以使所述第二飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生負電壓；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容； 將所述第二飛輪電容的第二端連接所述接地端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容； 將所述第一飛輪電容的第二端及所述第二飛輪電容的第一端連接至所述接地端；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接至所述第二輸出電容以對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓。
46.如權利要求45所述的控制方法，其特征在于，所述禁能所述第一飛輪電容的步驟包括短路所述第一 飛輪電容的第一端及第二端或浮接所述第一飛輪電容的第一端。
47.如權利要求45所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
48.如權利要求45所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
49.如權利要求47或48所述的控制方法，其特征在于，更包括調整所述目標值以調整所述正電壓及負電壓。
50.一種電荷泵的控制方法，其特征在于，包括下列步驟: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至第一輸出電容及第二飛輪電容的第一端; 將所述第二飛輪電容的第二端連接至接地端；以及 供應輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接所述接地端及所述第二飛輪電容的第一端；以及 將所述第二飛輪電容的第二端連接第二輸出電容，以對所述第二輸出電容充電以產生負電壓； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容的第一端及所述第一輸出電容； 將所述第二飛輪電容的第二端連接所述接地端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容；將所述第一飛輪電容的第二端及所述第二飛輪電容的第一端連接至所述接地端；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接至所述第二輸出電容以對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓。
51.如權利要求50所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
52.如權利要求50所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
53.如權利要求51或52所述的控制方法，其特征在于，更包括調整所述目標值以調整所述正電壓及負電壓。
54.一種電荷泵的控制方法，其特征在于，包括下列步驟: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至第一輸出電容及接地端； 禁能具有第二端接地的第二飛輪電容；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接所述接地端及第二輸出電容，以使所述第一飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生負電壓；以及禁能所述第二飛輪電容； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容的第一端；以及供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容及所述第二飛輪電容充電； 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述第一輸出電容及所述接地端，以及將所述第二飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容，以使所述第一飛輪電容及所述第二飛輪電容對所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第三操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述接地端及所述第二輸出電容，以使所述第一飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓；以及禁能所述第二飛輪電容。
55.如權利要求54所述的控制方法，其特征在于，所述禁能所述第二飛輪電容的步驟包括浮接所述第二飛輪電容的第一端。
56.如權利要求54所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
57.如權利要求 54所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
58.如權利要求56或57所述的控制方法，其特征在于，更包括調整所述目標值以調整所述正電壓及負電壓。
59.—種聲音輸出裝置的控制電路,其特征在于,所述聲音輸出裝置包含功率級根據其輸入端的信號產生輸出信號驅動喇叭，以及增益設定電路提供設定信號控制所述功率級的增益，所述控制電路包括: 電荷泵，將輸入電壓轉換為可變的正電壓及可變的負電壓給所述聲音輸出裝置； 電壓控制器，連接所述電荷泵，檢測與所述聲音輸出信號相關的信號的準位產生模式選擇信號給所述電荷泵，以決定所述電荷泵的操作模式；以及 切換頻率控制器，連接所述電荷泵，根據所述設定信號產生時脈信號給所述電荷泵，以決定所述電荷泵的切換頻率。
60.如權利要求59所述的控制電路，其特征在于，所述電壓控制器檢測所述輸出信號的準位以產生所述模式選擇信號。
61.如權利要求59所述的控制電路，其特征在于，所述電壓控制器檢測所述功率級的輸入端的信號的準位以產生所述模式選擇信號。
62.如權利要求59所述的控制電路，其特征在于，更包括振幅準位設定電路連接所述電壓控制器，提供多個參考電壓至所述電壓控制器，其中所述多個參考電壓跟與所述輸出信號相關的信號比較以判斷與所述輸出信號相關的信號的準位。
63.如權利要求59所述的控制電路，其特征在于，所述電壓控制器包括可測試設計電路用以測試所述輸出信號，以判斷所述聲音輸出裝置的信號大小是否正確。
64.如權利要求59所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵包括: 第一接合墊及第二接合墊，供連接第一飛輪電容； 第三接合墊，與所述第二接合墊用以連接第二飛輪電容； 輸入端，供接收所述輸入電壓； 第一輸出端，供連接第一輸出電容以及輸出所述正電壓； 第二輸出端，供連接第二輸出電容以及輸出所述負電壓； 第一開關，連接在所述輸入端及所述第一接合墊之間； 第二開關，連接在所述第二接合墊及接地端之間； 第三開關，連接在所述第三接合墊及所述接地端之間； 第四開關，連接在所述第一接合墊及所述第一輸出端之間； 第五開關，連接在所述第二接合墊及所述第一輸出端之間； 第六開關，連接在所述第三接合墊及所述第二輸出端之間；以及時脈產生器，連接所述電壓控制器、所述切換頻率控制器、所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四 開關、所述第五開關及所述第六開關，根據所述時脈信號及所述模式選擇信號產生第一信號、第二信號、第三信號、第四信號、第五信號及第六信號分別控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六開關。
65.如權利要求64所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊，檢測所述第一接合墊的第一電壓產生與所述第一電壓相關的第二電壓；參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及 比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，并在所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
66.如權利要求64或65所述的控制電路,其特征在于,在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關打開，所述第二開關及所述第六開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關及所述第五開關關閉，所述第二開關及所述第六開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
67.如權利要求64或65所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括第七開關連接在所述第一接合墊及所述接地端之間，受控于來自所述時脈產生器的第七信號，所述第七信號由所述時脈信號及所述模式選擇信號決定。
68.如請求項67之控制電路，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第四開關打開，所述第二開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所 述第三開關、所述第四開關及所述第五開關關閉，所述第六開關及所述第七開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關、所述第六開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第五開關及所述第七開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
69.如權利要求64所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括第七開關連接在所述輸入端及第二接合墊之間，受控于來自所述時脈產生器的第七信號，所述第七信號由所述時脈信號及所述模式選擇信號決定。
70.如權利要求69所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊及所述第二接合墊，在所述電荷泵的第二模式期間檢測所述第一接合墊的第一電壓產生第二電壓，在所述電荷泵的第一模式期間檢測所述第二接合墊的第三電壓產生所述第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及 比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，在所述電荷泵的第一模式期間且所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第七開關，在所述電荷泵的第二模式期間且所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
71.如權利要求69或70所述的控制電路，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關關閉，所述第三開關、所述第五開關及第七開關打開；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第七開關關閉，所述第二開關及所述第六開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關及所述第五開關打開，所述第二開關、所述第四開關、所述第六開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第三開關、所述第五開關、所述第七開關關閉，所述第二開關、所述第四開關及所述第六開關打開。
72.如權利要求59所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵包括: 第一接合墊及第二接合墊，供連接第一飛輪電容； 第三接合墊，供連接第二飛輪電容； 輸入端，供接收輸入電壓； 第一輸出端，供連接第一輸出電容以及輸出所述正電壓； 第二輸出端，供連接第二輸出電容以及輸出所述負電壓； 第一開關，連接在所述輸入端及所述第一接合墊之間； 第二開關，連接在所述第二接合墊及接地端之間； 第三開關，連接在所述第一接合墊及所述第一輸出端之間； 第四開關，連接在所述第一接合墊及所述接地端之間； 第五開關，連接在所述第二接合墊及所述第二輸出端之間； 第六開關，連接在所述第二接合墊及所述第三接合墊之間； 第七開關，連接在所述第一接合墊及所述第三接合墊之間；以及時脈產生器，連接所述電壓控制器、所述切換頻率控制器、所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關，根據所述時脈信號及所述模式選擇信號產生第一信號、第二信號、第三信號、第四信號、第五信號、第六信號及第七信號分別控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及所述第七開關。
73.如權利要求72所述的控制電路，其特征在于，所述電荷泵更包括: 檢測器，連接所述第一接合墊，檢測所述第一接合墊的第一電壓產生與所述第一電壓相關的第二電壓； 參考電壓產生器，提供可變的參考電壓以控制所述正電壓及所述負電壓；以及比較器，連接所述檢測器及參考電壓產生器，比較所述第二電壓及所述參考電壓，并在所述第二電壓大于所述參考電壓時，關閉所述第一開關。
74.如權利要求72或73所述的控制電路，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關及所述第三開關打開，所述第四開關、所述第五開關、所述第六開關及第七開關關閉；在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第六開關及所述第七開關關閉，所述第四開關及所述第五開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，所述第一開關及所述第六開關打開，所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第七開關關閉；在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，所述第一開關、所述第四開關、所述第五開關及所述第六 開關關閉，所述第二開關、所述第三開關及所述第七開關打開；在所述電荷泵的第二模式的第三操作狀態期間，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第六開關及所述第七開關關閉，所述第四開關及所述第五開關打開。
75.—種聲音輸出裝置的控制方法,其特征在于，所述聲音輸出裝置包含功率級根據其輸入端的信號產生輸出信號驅動喇叭，以及增益設定電路提供設定信號控制所述功率級的增益，所述控制方法包括下列步驟: A:通過電荷泵將輸入電壓轉換為可變的正電壓及可變的負電壓以驅動所述聲音輸出裝置； B:檢測與所述輸出信號相關的信號的準位產生模式選擇信號以決定所述電荷泵的操作模式；以及 C:根據所述設定信號產生時脈信號以決定所述電荷泵的切換頻率。
76.如權利要求75所述的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括檢測所述輸出信號的準位以產生所述模式選擇信號。
77.如權利要求75所述的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括檢測所述功率級的輸入端的信號的準位產生所述模式選擇信號。
78.如權利要求75所述的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括提供多個參考電壓跟與所述輸出信號相關的信號比較以判斷所述與輸出信號相關的信號的準位。
79.如權利要求75所述的控制方法，其特征在于，更包括測試所述輸出信號以判斷所述聲音輸出裝置的信號大小是否正確。
80.如權利要求75所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A包括: 在所述電荷泵的第一模 式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 禁能第一飛輪電容； 將第二飛輪電容的第一端及第二端分別連接第一輸出電容及接地端；以及供應所述輸入電壓至所述第二飛輪電容的第一端以對所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生所述正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 禁能所述第一飛輪電容；以及 將所述第二飛輪電容的第一端及第二端分別連接所述接地端及第二輸出電容，以使所述第二飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容的第一端及所述第一輸出電容； 將所述第二飛輪電容的第二端連接所述接地端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容； 將所述第一飛輪電容的第二端及所述第二飛輪電容的第一端連接至所述接地端；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接至所述第二輸出電容以對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓。
81.如權利要求80所述的控制方法，其特征在于，所述禁能所述第一飛輪電容的步驟包括短路所述第一飛輪電容的第一端及第二端或浮接所述第一飛輪電容的第一端。
82.如權利要求80所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
83.如權利要求80所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
84.如權利要求75所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A包括: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至第一輸出電容及第二飛輪電容的第一端; 將所述第二飛輪電容的第二端連接至接地端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生所述正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接所述接地端及第二飛輪電容；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接第二輸出電容，以對所述第二輸出電容充電以產生所述負電壓； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容的第一端及所述第一輸出電容； 將所述第二飛輪電容的第二端連接所述接地端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容、所述第二飛輪電容及所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容； 將所述第一飛輪電容的第二端及所述第二飛輪電容的第一端連接至所述接地端；以及將所述第二飛輪電容的第二端連接至所述第二輸出電容以對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓。
85.如權利要求84所述的控制方法,其特征在于，在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
86.如權利要求84所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
87.如權利要求75所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A包括: 在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至第一輸出電容及接地端； 禁能具有第二端接地的第二飛輪電容；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容及所述第一輸出電容充電以產生所述正電壓； 在所述電荷泵的第一模式的第二操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述接地端及第二輸出電容，以使所述第一飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓；以及禁能所述第二飛輪電容； 在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間，執行下列步驟: 將第一飛輪電容的第二端連接至所述第二飛輪電容的第一端；以及 供應所述輸入電壓至所述第一飛輪電容的第一端以對所述第一飛輪電容及所述第二飛輪電容充電； 在所述電荷泵的第二模式的第二操作狀態期間，將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述第一輸出電容及所述接地端，以及將所述第二飛輪電容的第一端連接至所述第一輸出電容，以使所述第一飛輪電容及所述第二飛輪電容對所述第一輸出電容充電產生所述正電壓；以及 在所述電荷泵的第二模式的第三操作狀態期間，執行下列步驟: 將所述第一飛輪電容的第一端及第二端分別連接至所述接地端及所述第二輸出電容，以使所述第一飛輪電容對所述第二輸出電容充電產生所述負電壓；以及 禁能所述第二飛輪電容。
88.如權利要求87所述的控制方法，其特征在于，所述禁能所述第二飛輪電容的步驟包括浮接所述第二飛輪電容的第一端。
89.如權利要求87所述的控制方法,其特征在于,在所述電荷泵的第一模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述正電壓，在所述正電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
90.如權利要求87所述的控制方法，其特征在于，在所述電荷泵的第二模式的第一操作狀態期間更包括檢測所述第一飛輪電容的第一端的電壓，在所述第一飛輪電容的第一端的電壓大于目標值時，停止供應所述輸入電壓。
91.如權利要求82、8 3、85、86、89或90所述的控制方法，其特征在于，更包括調整所述目標值以調整所述正電壓及負電壓。
全文摘要
本發明公開了一種用于聲音輸出裝置以提高效率的控制方法，通過檢測用以驅動喇叭的信號來控制電荷泵的切換頻率及操作模式，進而改善功率效率。此外，該方法通過數字接口檢測聲音輸出裝置的信號大小以減少模擬測試成本。該電荷泵具有較少的開關數量，故可以減少成本、面積。該電荷泵的控制方法只需要二個階段控制即可，故操作較為簡單。
文檔編號H02M3/07GK103199695SQ201210041100
公開日2013年7月10日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年1月6日
發明者丁嘉鼎 申請人:立锜科技股份有限公司