高增益低諧波失真CMOS功率放大器的研究和設計.pdf

1、音頻功率放大器作為集成電路的基本單元，一向被廣泛應用于手機、耳機、MP3/MP4、CDPlayer、隨身聽等各種音頻消費類電子設備中。音頻功率放大器的性能直接決定這類與人的聽覺相關聯(lián)的電子設備的市場占有率。所以，如何設計低功耗、低噪聲、低諧波失真的音頻功率放大器一直是人們研究的熱點。
　　 本文在論述音頻功率放大器的多種常見設計結構之后，比較了這幾種設計結構的優(yōu)缺點，最終設計了一款帶有低功耗關斷功能、溫度控制功能和低諧波失真的A

2、B類功率放大器的音頻放大器芯片。
　　 低功耗模式下，音頻放大器芯片的主要電路均處于關斷狀態(tài)，只有一些邏輯電路處于工作狀態(tài)，降低了芯片的整體功耗。溫度控制模塊通過對芯片所處環(huán)境的溫度進行監(jiān)測，當溫度高于某設定值時，關斷芯片中的帶隙基準電路以實現(xiàn)芯片的過溫保護功能。音頻放大器芯片一般都要求很高的線性度，以達到最好的聽覺效果。本文論述并比較了三種常用于降低功率放大器非線性失真（總諧波失真）的技術，并總結了三種技術的優(yōu)缺點和適用范圍，

3、最終設計了一個包含AB類輸出級的功率放大器。這種設計可以在不增加額外電路的基礎上，降低音頻功率放大器的總諧波失真，提高芯片的聽覺效果。
　　 在本設計中，音頻放大器芯片主要被分為4個部分：POP-CLICK模塊用于產生穩(wěn)定的旁路電壓同時降低芯片的POP-CLICK噪聲；帶隙基準模塊用于產生芯片各個模塊所需的偏置電壓；溫度控制模塊用于監(jiān)測芯片工作的環(huán)境溫度，實現(xiàn)過溫保護功能；功率放大器模塊用于放大輸入的音頻信號并提供輸出。