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CN101584112B - 具有多组固定和可变电压轨的多级放大器 - Google Patents

具有多组固定和可变电压轨的多级放大器 Download PDF

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CN101584112B CN200880002403.2A CN200880002403A CN101584112B CN 101584112 B CN101584112 B CN 101584112B CN 200880002403 A CN200880002403 A CN 200880002403A CN 101584112 B CN101584112 B CN 101584112B
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Abstract

本发明涉及一种使用多级放大器(400)放大输入信号的信号处理系统和方法。该多级放大器(400)使用一组混合电压轨(VDD_o、VSS_o、VDD_n和VSS_n)来提高至少一个放大级的工作效率，同时允许其它放大级能在预定工作模式下工作。通过为多级放大器(400)的一个放大级提供至少一个可变电压轨来提高至少一个放大级的效率。该可变电压轨随该放大级的输入信号电压的变化而变化。因此，至少一个放大级使用一个可变电压轨，并且通过一组电压轨供应所有放大级，所述一组电压轨提供充分的输入信号空间，从而提供放大级效率和允许所有放大级工作的足够的电压。

Description

具有多组固定和可变电压轨的多级放大器
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2007年1月19日递交的名为“具有固定和可变电源轨的放大器”的60/885,673号美国临时专利申请依据35U.S.C.§119(e)和37C.F.R.§1.78享有的权益。60/885,673号美国临时专利申请内包含示范性系统和方法，该美国临时专利申请通过引用被完整地纳入到本专利申请中。
技术领域
一般来说，本发明涉及信号处理领域，更具体地，本发明涉及一种通过具有多组固定和可变电压轨(voltagerail)的多级放大器来处理信号的系统和方法。
背景技术
许多电子设备使用一个或多个放大器来放大电信号。例如，在音频场合，麦克风使用传感器把声波转换为相应的电信号。音频和/或视频播放设备读取存储的数据，并将其转变为电信号。这种电信号的功率通常不足以驱动扬声器等输出设备。放大器将较小电信号放大到足够驱动输出设备的水平。传统放大器只使用一组电压轨为多级放大器提供电压轨。
图1示出了一个闭环放大器电路100。电阻R1和R2构成输入电压VINM的分压器，电阻R2提供位于输出与运算放大器102反相输入端之间的反馈电阻。电阻R3和R4构成输入电压VINP与参考电压Vref之间的分压器。运算放大器102驱动输出电压Vout，使运算放大器102的反相输入端和正相输入端的输入电压大致相等。电源通过电压轨VDD和VSS向运算放大器102供电以便使运算放大器102工作。
多级放大器包括多个放大级。在至少一个实施例中，运算放大器102包括多个放大级。每个放大级都由电源供电，以便放大输入信号。该电源为多级放大器的每个放大级提供一组电压轨(比如VDD和VSS)。在至少一个实施例中，电压轨VDD是一个比电压轨VSS高的电压，而电压轨VSS则是负电压或接地。
标识为现有技术的图2示出了一种使用传统多级放大器202的信号处理系统200。信号源208提供模拟输入信号x(t)。信号源208可以是任何信号源，比如麦克风或音频和/或视频设备。信号源208也可以是集成电路内的任何内部信号源。放大器202包括多个串联级以便逐步放大输入信号x(t)。放大器202产生模拟输出信号y(t)。放大器级204和206的增益分别为g0和g1。放大器202的总增益为(g0+g1)，总增益把输出信号y(t)与模拟输入信号x(t)关联起来，即y(t)＝(g0+g1)·x(t)。放大器202把输出信号y(t)提供给输出设备，比如扬声器210。
参照图2和3，电源302通过向放大级204和206的电源结点提供电压轨VDD和VSS来为放大级204和206提供工作电源。放大级204包括电源结点VDDIN和VSSIN来接收电源302提供的电源电压轨VDD和VSS。放大级206包括电源结点VDDOUT和VSSOUT以便接收电源302提供的电源电压轨VDD和VSS。如图3所示，尽管放大级204和206各有一组独立电源结点来接收电压轨组VDD和VSS，但是多级放大器202仅由一组电压轨(即电压轨VDD和VSS)供电。
图3示出了连接到外部电源302的集成电路304。在这个实施例中，放大器202是作为集成电路304的一部分实施的。电源302是一个外部设备，它通过焊点306和308为集成电路304供电。焊点306容纳电源302的电压轨VDD，焊点308容纳电压轨VSS。焊点306和308各有两条导电通路(310，312)和(314，316)与放大器202连接。尽管区别地标出了电源结点VDDIN和VDDOUT以识别与放大器202之间的具体通路，但是电压轨VDDIN和VDDOUT实际上是彼此等同的。同样，尽管区别地标出了电源结点VSSIN和VSSOUT以识别与放大器202之间的具体通路，但是电压轨VSSIN和VSSOUT实际上是彼此等同的。
以功率损耗表示的放大级效率随输入信号电压与电压轨之间的差值减小而增大。因此，当输入信号电压近似等于供电电压轨时，放大器的工作效率最高。
然而，为了放大信号，放大级的电压轨被设置为每个放大级都正确地工作。在至少一个实施例中，正常工作包括为放大级内的晶体管提供足够的偏压以使其能够在预定模式(比如饱和模式)下工作，并提供足够的输入信号空间(inputsignalheadroom)。输入信号空间是输入信号电平与在保证放大级正常工作的条件下能够接受的最高输入信号电平之间的差值。除非另有说明，否则，在本专利申请中把“输入信号空间”称为“空间”。
在工作期间，为了提供足够的信号空间，电压轨被固定在特定电压水平。在工作期间，输入信号在最小与最大电压水平之间摆动。因此，放大器效率随输入信号降低而降低。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种放大输入信号的方法包括使用多级放大器接收输入信号。这种方法还包括接收一组混合电压轨，其中，多级放大器的每个放大级都接收一组电压轨，并且一组电压轨中的至少一个电压轨是可变电压轨。这种方法还包括通过使用多级放大器放大输入信号来产生放大的输入信号。
在本发明的另一个实施例中，一种信号处理装置包括多级放大器。该放大器包括具有一个输出结点及第一和第二电源结点的第一放大级，其中，在工作期间，该第一放大级的第一和第二电源结点分别与第一和第二电压轨连接。该放大器还包括连接到第一放大级的输出结点的第二放大级，该第二放大级具有第一和第二电源结点，其中，在工作期间，第二放大级的第一和第二电源结点分别连接到可变电压轨和第三电压轨，该第一电压轨电压高于该可变电压轨。
在本发明的另一个实施例中，一种输入信号放大方法包括通过多级放大器的第一放大级接收第一和第二电源电压。该方法还包括通过多级放大器的第二放大级接收第三和第四电源电压，其中，第一电源电压高于第三电源电压，在多级放大器工作期间，第三电源电压随时间变化，并且第一和第三电源电压分别比第二和第四电源电压更正。该方法还包括使用多级放大器接收输入信号，并使用该多级放大器放大该输入信号来产生一个放大的输入信号。
在本发明的另一个实施例中，一种信号处理系统包括第一放大级，其中，在工作期间，该第一放大级接收固定电源电压和第一可变电源电压，该固定电源电压高于该第一可变电源电压。该系统还包括连接到第一放大级的输出端的第二放大级，其中，在工作期间，第二放大级接收固定电源电压和可变电源电压。该系统还包括连接到第二放大级的输出端的第三放大级，其中，在工作期间，该第三放大级接收第二可变电源电压和第一可变电源电压，固定电源电压高于最大第二可变电源电压。
附图说明
参照附图可以更好地理解本发明，并且对于本领域技术人员，本发明的众多目的、特征和优点显而易见。在这些附图中使用相同参考标号代表相同或相似元件。
图1(标为现有技术)示出了一种闭环放大器电路。
图2(标为现有技术)示出了一种多级放大器。
图3(标为现有技术)示出了一种具有连接到外部电源的多级放大器的集成电路。
图4示出了一种具有一组混合电压轨的多级放大器。
图5示出了一种音频信号处理系统中的多级放大器。
图6示出了一个放大级。
具体实施方式
一种使用多级放大器放大输入信号的信号处理系统和方法。该多级放大器使用一组混合电压轨来提高至少一个放大级的工作效率，同时允许其它放大级能在预定工作模式下工作。通过提供一组不同的放大级并使用至少一个提供给多级放大器的放大级的可变电压轨来提高至少一个放大级的效率。该可变电压轨随该放大级的输入信号电压的变化而变化。对于具有不同电源电压要求的放大级，多级放大器通过一组混合电源电压轨工作，以保证放大级效率并提供足够电压来保证所有放大级的工作。因此，至少一个放大级使用一个可变电压轨，并且所有放大级都由一组提供了充分输入信号空间的电压轨供电。
在至少一种实施例中，多级放大器至少包括第一和第二放大级。这两个放大级具有不同电源电压要求。在多级放大器工作期间，该信号处理系统和方法为第一放大级提供第一组电压轨，这些电压轨可以是可变的也可以是固定的，并为第二放大级提供至少一个可变电压轨。这样，多级放大器的工作效率就会高于每个放大级都使用一组固定电压轨的传统多级放大器，同时还能为所有放大级提供充分的输入信号空间。
共同转让的、2006年12月13日递交的、名称为“高能效消费型设备用音频功率输出级(Energy-EfficientConsumerDeviceAudioPowerOutputStage)”的11/610,498号美国专利申请和2006年12月14日递交的、名称为“可选电压音频功率输出级控制方法与装置(MethodandApparatusforControllingaSelectableVoltageAudioPowerOutputStage)”的11/611,069号美国专利申请描述了为音频功率输出级提供可变电压轨的说明性方法和装置的实施例。这两个Cirrus专利申请描述了使用电荷泵根据输入信号电压水平调整放大器电源电压的方法。在至少一个实施例中，电荷泵动态地调整电源电压来减小输入信号电压与放大器电源电压之间的差，以提高放大器的效率。11/610,498号和11/611,069号美国专利申请(在本专利申请中合称为“两个Cirrus专利申请”)要求对2006年8月21日递交的60/823,036号美国临时专利申请的优先权，通过引用，这两个Cirrus专利申请被完整地纳入到本专利申请中。1996年11月19日公开的名称为“VariableReferenceVoltageGenerator”的美国专利No.5,576,657描述了一种可变参考电压发生器，根据本发明，可使用该可变参考电压发生器来产生可变电压轨。2004年12月30日公开的名称为“ReferenceVoltageGenerator”的美国专利No.7,016,249也描述了一种产生可变参考电压的方式。
图4示出了一种通过使用多组电压轨来放大模拟输入信号x(t)并产生模拟输出信号y(t)的多级放大器400。该多级放大器400具有N+1个串联放大级402.0、402.1、…、402.N，这里，N是一个大于或等于二的整数。放大级402.0、402.1、…、402.N分别接收两组电压轨，即{VDD_0、VSS_0}、{VDD_1、VSS_1}、…、{VDD_N、VSS_N}。在至少一个实施例中，每组电压轨的值都设置为能够为每个放大级的每个输入信号提供充分的电压摆动空间。电压轨的具体数值取决于每个放大级402.0、402.1、…、402.N的实际配置以及每个放大级的每个输入信号的满摆幅。在至少一个实施例中，所有负电压轨都是可变电压轨并且都相等，即VSS_0＝VSS_1＝…＝VSS_N。在至少一个实施例中，除了最后放大级的正电压轨VDD_N外，所有正电压轨都相等并且是固定的，最后放大级的正电压轨VDD_N是可变电压轨。
在至少一个实施例中，至少一组电压轨是由可变电压电源提供的，比如两个Cirrus专利申请说明性地描述的电荷泵电源。在至少一个实施例中，对于连接到可变电压电源的每个放大级，可变电压电源提供的每个可变电压轨根据该放大级输入信号的电压水平动态地进行调整。这种调整在保证提供充分的输出信号空间的条件下减小放大级输出信号电压与电源电压之间的差距。因而，放大级的效率得到提高。
不同放大级具有不同电源电压要求，以保证提供充分的信号空间和工作效率。对于同一输入信号电平，放大级402.0，402.1、…、402.N中至少有一个具有较高电源电压要求，以保证为输入信号提供信号空间。例如，在至少一个实施例中，模拟输入信号x(t)的电压水平为+Vin。为了为输入信号x(t)提供充分的信号空间并且保证放大级402.0的晶体管工作在饱和模式，电压轨VDD_0等于(+Vin+Vovh)。“Vovh”是一个平均(overhead)电压，它允许当模拟输入信号x(t)的电压水平等于+Vin时放大级402.0的晶体管工作在饱和模式。对于同一模拟输入信号x(t)，放大级402.N的电压轨VDD_N等于+Vin。然而，对于电压水平为+Vin的模拟输入信号x(t)，为了保证放大级402.0和402.N正确地工作，应有VDD_0＞VDD_N。因此，在本例中，如果VDD_0＝VDD_N＝+Vin，放大级402.0将无法正确地工作。如果VDD_0＝VDD_N＝(+Vin+Vovh)，与电压轨VDD_N＝+Vin的情况相比，放大级402.N的工作效率较低。
图5示出了多级放大器500，它是多级放大器400的一个实施例。该多级放大器500是一个具有差分输入放大级502.0的AB类放大器。在工作时，该放大级接收和放大输入信号VSUMM与VSUMP之间的差值。然后，放大级502.1将放大级502.0的输出放大，放大级502.2将放大级502.1的双重输出放大。放大级502.1提供双重输出信号x2p(t)和x2n(t)。在多级放大器500正常工作期间，放大级502.2的N沟道互补金属氧化物半导体(CMOS)场效应晶体管(FET)504和p沟道CMOSFET506均工作在饱和模式。输入信号x2p(t)和x2n(t)的电压水平分别决定通过FET504和506的电流。因而，在饱和模式下，FET504和506根据输入信号电压水平x2p(t)和x2n(t)共同工作以便产生模拟输出信号y(t)。
一个或多个电源分别为多级放大器502.0、502.1和502.2提供电压轨VDD_0、VSS_0、VDD_1和VSS_1。其中至少一个电压轨是可变的。例如，在至少一个实施例中，电压轨VDD_1是可变的，以提高放大级502.2的效率。在至少一个实施例中，电压轨VSS_1也是可变的。第一组电压轨{VDD_0、VSS_0}和第二组电压轨{VDD_1、VSS_1}构成一组示范性混合电压轨，尽管这两组电压轨可以有一个共用成员，但是二者是不相同的。例如，如果电压轨VDD_0≠VDD_1并且VSS_0＝VSS_1，第一和第二组电压轨仍然构成一组混合电压轨。电压轨VDD_0、VSS_0和VDD_1、VSS_1可以分别是固定或可变电压轨。在多级放大器500工作期间，固定电压轨保持随时间相对恒定的电压。尽管固定电压轨可以因例如温度等环境因素而随时间略有变化，但是固定电压轨是不因多级放大器500的任何放大级的任何输入信号而变的，另外也无法在多级放大器500工作期间进行有意的变动。
在至少一个实施例中，放大级502.0和502.1具有与放大级502.2不同的电路。在至少一个实施例中，放大级502.0和502.1通过相同电源电压轨VDD_0和VSS_0正确地工作。为了使放大级502.0和502.1能够工作(例如放大信号)，并为输入信号VSUMM、VSUMP、x1(t)、x2p(t)和x2n(t)提供充分的信号空间和保证放大级502.2高效地工作，当相应放大级的输入信号下降到预定值之下时，电压轨组{VDD_0、VSS_0}与电压轨组(VDD_1，VSS_1}之间出现差异。例如，在至少一个实施例中，电压轨VDD_0、VSS_0和VSS_1是固定的，电压轨VDD_1是可变的。当输入信号x2p(t)低于+Vin时，电压轨VDD_1下降到+Vin，而电压轨VDD_0则保持在(+Vin)·2。这样可以保证所有放大级都能够正确地工作(例如保证放大级晶体管工作在饱和模式)，并提高放大级502.2的效率。
在至少一个实施例中，音频信号处理系统包括多级放大器500。该多级放大器500为扬声器508提供模拟输出信号y(t)。在至少一个实施例中，元件410(比如低通滤波器)在扬声器508接收之前对模拟信号y(t)进行后处理。
图6示出了放大级600的原理图，放大级600是放大级502.0的一个实施例。放大级600是一个差分放大器，因此，它放大差分输入信号VSUMM和VSUMP之间的差值。一个电源为放大级600的电源提供电压轨VDD_0和VSS_0。FETM1连接成一个二极管，FETM1和M2具有共用的漏电压和栅电压。FETM3和M4分别连接到FETM1和M2的源极，以分别接收作为栅电压的输入信号VSUMM和VSUMP。为了保证正确地工作，在放大极600工作期间，p沟道FETM3和M4保持饱和状态。连接在电压轨VSS_1与FETM3和M4的源极之间的p沟道FETM5作为一个电流源工作。偏压VBIAS在FETM5的栅极处偏置FETM5。
当电压轨VDD_0等于或超过最低电压且电压轨VSS_0低于最低电压时，放大级600正确地工作并且为输入信号VSUMM和VSUMP提供充分的电压摆动空间。可以根据放大级600的原理图确定最低VDD_0电压轨。在工作时，FETM1的漏-栅电压是VDSsat+VTH_M1。假定FETM1、M2、M3、M4和M5是匹配的，那么FETM1、M2、M3、M4和M5中的每一个都具有相同的漏-源饱和电压VDSsat和相同的阈电压VTH。FETM3源极的电压是VSUMM-(VDSsat+VTH)。电压Vx表示FETM3漏极的电压。因此：
Vx≥VSUMM_max-(VDSsat+VTH)+VDssat[1]
Vx≥VSUMM_max-VTH[2]
Vx＝VDD_0-VDSsat-VTH[3]
把式[3]代入到式[2]：
VDD_0-VDSsat-VTH≥VSUMM_max-VTH[4]
为了向输入信号电压VSUMM和VSUMP提供充分的净空电压(headroomvoltage)，应有VDD_0-VSS_0≥净空电压。因而，为了提供充分的净空电压，应有：
VSUMP≥2·VDSsat+VTH+VSS_0[5]
整理式[5]得到：
VSS_0≤VSUMP-2·VDSsat-VTH[6]
VSS_0≤VSUMP_min-2VDSsat-VTH[7]
在至少一个实施例中，放大级600被配置为运算放大器的一部分，反馈连接到该运算放大器的反相输入端，因而VSUMP近似等于VSUMM。根据式[4]和[7]，为了把FETM1、M2、M3和M4保持在饱和状态，并为输入信号VSUMM和VSUMP提供充分的信号空间，应有：
VDD_0≥VSUMM_max+VDSsat[8]
VSS_0≤VSUMM_min-2VDSsat-VTH[9]
放大级502.0和502.2的至少一个实施例的电源要求可以通过为放大级502.0和502.2提供一组混合电压轨来满足。在至少一个实施例中，VDSsat＝0.100V，VSUMMmax＝+0.9V，VSUMMmin＝0V，VTH＝0.7V，VSUMM＝VSUMP，根据式[8]，VDD_0大于或等于+1.0V，以提供充分的信号空间，并保证放大级600工作在饱和模式。根据式[9]，VSS_0小于或等于-0.9V，以提供充分的信号空间，并保证放大级600工作在饱和模式。如上文参照图5讨论地，当输入信号x2p(t)为+0.9V时，VDD_1可以为+0.9V，且仍能为输入信号x2p(t)提供充分的信号空间。然而，根据图4和图5，当VSUMM为+0.9V时，VDD_0应大于或等于+1.0V。而且，在至少一个实施例中，放大级502.0和502.1通过相同电源电压轨VDD_0和VSS_0正确地工作。因此，通过提供不同的电压轨VDD_0和VDD_1(例如VDD_0＝+1.0V，VDD_1＝+0.9V)可以保证放大级502.0和502.1正确地工作在饱和模式，并且为输入信号VSUMM提供充分的信号空间，同时保证放大级502.2高效地工作，并为输入信号x2p(t)提供充分的信号空间。另外，在至少一个实施例中，放大级502.0、502.1和502.2可以使用相同的电压轨VSS_0和VSS_1。
因此，该多级放大器使用一组混合电压轨来提高至少一个放大级的工作效率，同时其它放大级能在预定工作模式下工作。
尽管已经详细描述了本发明，但是应当理解，可以在不偏离所附权利要求定义的本发明的范围和精神的条件下进行多种变化、替代和更改。例如，可以使用分离的、集成的或者分离的和集成的相结合的元件来实施包括多级放大器400的信号处理系统。另外，包括音频信号处理系统和视频信号处理系统的任何信号处理系统内都可以使用这种多级放大器。

Claims (24)

1.一种放大输入信号的方法，所述方法包括：
使用多级放大器接收所述输入信号；
接收一组混合电压轨，其中，所述多级放大器的每个放大级都接收一组电压轨，并且所述多级放大器的至少两个放大级接收至少一个可变电压轨，其中，每个可变电压轨根据所述输入信号的幅值的一个或多个变化而变化，以减小所述输入信号的电压与所述可变电压轨的电压之间的差异；以及
使用所述多级放大器放大输入信号，以便产生放大的输入信号，
其中接收一组混合电压轨的步骤包括：
通过所述多级放大器的第一放大级接收第一和第二电源电压；以及
通过所述多级放大器的第二放大级接收第三和第四电源电压，其中，第一电源电压高于第三电源电压，在所述多级放大器工作期间，所述第三和第四电源电压随时间变化，并且所述第一和第三电源电压具有分别比所述第二和第四电源电压更正的电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述多级放大器的最后放大级接收的一组电压轨包括两个可变电压轨。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于所述多级放大器的每个放大级的一组电压轨包括所述多级放大器的最后放大级所接收的可变电压轨中的一个，并且，除了最后放大级以外，所述多级放大器的每个放大级所接收的一组电压轨还包括固定电压轨。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入信号包括音频信号，所述方法还包括：
将放大后的输入信号提供给至少一个扬声器。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
每个放大级均产生一个输出信号；
除了初始放大级外，每个放大级均接收前一放大级的输出信号；并且
通过所述放大级中的一个接收所述可变电压轨，其中，所述放大级接收的所述可变电压轨响应所述放大级接收的所述输出信号而改变，以便提高所述放大级的效率。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组混合电压轨包括固定电压轨和可变电压轨。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述多级放大器的每个放大级的一组电压轨包括两个可变电压轨。
8.一种信号处理系统，包括:
多级放大器，所述多级放大器包括：
具有输出结点及第一和第二电源结点的第一放大级，其中，在工作期间，所述第一放大级的所述第一和第二电源结点分别与第一和第二电压轨连接，并且所述第一和第二电压轨中的至少一个是可变电压轨，且每个可变电压轨根据输入信号的幅值的一个或多个变化而变化，以减小所述输入信号的电压与每个可变电压轨的电压之间的差异；以及
连接到所述第一放大级的输出结点的第二放大级，所述第二放大级具有第一和第二电源结点，其中，在工作期间，所述第二放大级的第一和第二电源结点分别连接到第一可变电压轨和第二可变电压轨，以减小所述输入信号的电压与每个可变电压轨的电压之间的差异，且每个可变电压轨根据所述输入信号的幅值的一个或多个变化而变化，第一电压轨大于所述可变电压轨，其中，
所述第一放大级的所述第一电压轨大于所述第二放大级的所述第一可变电压轨，所述第一放大级的所述第一电压轨具有比所述第一放大级的所述第二电压轨更正的电压，并且所述第二放大级的所述第一电压轨具有比所述第二放大级的所述第二电压轨更正的电压。
9.根据权利要求8所述的信号处理系统，其中，在所述多级放大器工作期间，所述第一和第二电压轨是可变电压轨。
10.根据权利要求8所述的信号处理系统，其中，在所述多级放大器工作期间，所述第一电压轨具有固定电压，所述第二和第三电压轨随时间变化。
11.根据权利要求8所述的信号处理系统，其中，所述多级放大器还包括：
第三放大级，所述第三放大级连接在所述第一和第二放大级之间，所述第三放大级具有第一和第二电源结点，其中，在工作期间，所述第三放大级的第一和第二电源结点分别连接到所述第一和第二电压轨。
12.根据权利要求8所述的信号处理系统，其中，所述多级放大器还包括至少一个输入终端以便接收音频输入信号以及至少一个输出终端以便提供放大后的音频输入信号。
13.根据权利要求8所述的信号处理系统，其中，所述多级放大器还包括至少一个输入终端以便接收音频输入信号以及至少一个输出终端以便提供放大后的音频输入信号，所述信号处理系统还包括：
所述音频输入信号的输入源，所述输入源连接到所述输入终端，以便将所述音频输入信号供应给所述多级放大器；
至少一个连接到所述多级放大器的输出终端的扬声器。
14.根据权利要求8所述的信号处理系统，所述信号处理系统还包括：
第一电源，连接到所述第一放大级的第一电源结点；
第二电源，连接到所述第一放大级的第二电源结点以及所述第二放大级的第一和第二电源结点。
15.根据权利要求8所述的信号处理系统，其中，所述多级放大器包括集成电路元件。
16.一种放大输入信号的方法，所述方法包括：
通过多级放大器的第一放大级接收第一和第二电源电压；
通过所述多级放大器的第二放大级接收第三和第四电源电压，其中，所述第一电源电压高于所述第三电源电压，在所述多级放大器工作期间，所述第三和第四电源电压随时间变化，并且所述第一和第三电源电压具有分别比所述第二和第四电源电压更正的电压；
通过所述多级放大器接收输入信号；以及
使用所述多级放大器放大输入信号，以便产生放大的输入信号，其中，每个可变电压轨根据所述输入信号的幅值的一个或多个变化而变化，以减小所述输入信号的电压与所述可变电压轨的电压之间的差异。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述多级放大器工作期间，所述第一和第二电源电压随时间变化。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述多级放大器工作期间，所述第二电源电压和所述第三电源电压随时间变化，并且所述第一电源电压固定。
19.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括：
将所述第一和第二电源电压供给所述多级放大器的第三放大级，其中，所述第三放大级是中间放大级。
20.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括：
将放大后的所述输入信号提供给至少一个扬声器。
21.一种信号处理系统，包括：
第一放大级，其中，在工作期间，所述第一放大级接收输入至所述信号处理系统的输入信号并接收固定电源电压和第一可变电源电压，所述固定电源电压大于所述第一可变电源电压；
第二放大级，连接到所述第一放大级的输出端，其中，在工作期间，所述第二放大级接收所述固定电源电压和所述第一可变电源电压；
第三放大级，连接到所述第二放大级的输出端，其中，在工作期间，所述第三放大级接收第二可变电源电压和所述第一可变电源电压，其中，所述固定电源电压高于最大第二可变电源电压的最大值，并且所述固定电源电压具有比所述第一和第二可变电源电压更正的电压，其中，每个可变电压轨根据所述输入信号的幅值的一个或多个变化而变化，以减小所述输入信号的电压与所述可变电压轨的电压之间的差异。
22.根据权利要求21所述的信号处理系统，所述系统还包括：
音频输入信号发生器，连接到所述第一放大级的输入端；
至少一个扬声器，连接到所述第三放大级的输出端。
23.根据权利要求22所述的信号处理系统，所述系统还包括：
第一电源，连接到所述第一放大级，以便提供所述固定电源电压；
第二电源，连接到所述第二和第三放大级，以便提供所述第一和第二可变电源电压。
24.根据权利要求21所述的信号处理系统，其中，所述第一放大级包括差分输入结点。
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