AB類CMOS音頻功率放大器的設(shè)計.pdf

1、音頻功率放大器是功率集成電路的重要組成部分之一,在消費類電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。低成本、高品質(zhì)一直是音頻功率放大器所追求的目標。傳統(tǒng)音頻功率放大器采用雙極型工藝設(shè)計,基于良好的雙極型三極管特性;CMOS技術(shù)雖具有低成本的優(yōu)點,但存在較大的輸出管尺寸、驅(qū)動低阻抗負載的穩(wěn)定性和噪聲干擾問題,從而限制了CMOS技術(shù)前進步伐。
　　針對這些問題,本論文設(shè)計了一種高開環(huán)穩(wěn)定性AB類共源共柵CMOS音頻功率放大器。論文首先研究了各種功放電路的

2、優(yōu)缺點,根據(jù)設(shè)計指標確定符合要求的共源共柵電路形式,然后用功率預(yù)算和電流分配的方法設(shè)計器件參數(shù),最后利用計算機仿真。結(jié)果顯示,當使用3.3V電壓源時,功率放大器單位增益帶寬達到44.5MHz,靜態(tài)電流為1.3mA,在8?負載的情況下最大輸出電流可以達到250mA。功率放大器低頻開環(huán)增益為106dB,相位裕度高達75?,PSRR為82.6 dB,顯示出優(yōu)良的閉環(huán)穩(wěn)定性和抗電源噪聲能力。與此同時,還設(shè)計了低功耗關(guān)斷電路和過熱保護電路。當?shù)凸?/p>

3、耗關(guān)斷引腳有效時,關(guān)斷電流僅為0.38μA;當電路的工作環(huán)境溫度超過160℃時,過熱保護電路輸出高電平,從而關(guān)斷整個芯片,防止造成永久性損壞。
　　在此基礎(chǔ)上,將兩個AB類共源共柵CMOS功率放大器以橋接式方式連接,構(gòu)成音頻功率放大器。這種接法使得輸出端去掉了耦合電容,降低了輸出級峰值電流的大小,提高了輸出擺幅和輸出功率。并推導(dǎo)出音頻功率放大器最關(guān)心的兩個參數(shù):總諧波失真、噪聲失真。仿真結(jié)果顯示,總諧波失真低于1％。PSRR為71