立體聲增強(qiáng)功能音頻功放芯片的設(shè)計(jì)與試制.pdf

1、本文設(shè)計(jì)了一個音頻功率放大器芯片，主要應(yīng)用于小體積便攜式電子產(chǎn)品，對此本芯片主要有以下三個特點(diǎn)：首先設(shè)計(jì)了低功耗關(guān)斷模式和開關(guān)噪聲抑制電路；具有高線性和高保真度的AB類放大器；另外，在系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)了3D立體聲增強(qiáng)功能。 低功耗模式有效時，系統(tǒng)所有模塊均被關(guān)斷，只有一些邏輯控制電路在工作，因功耗很小。系統(tǒng)中的電源旁路電路，在系統(tǒng)開啟和關(guān)斷時能夠延緩信號傳輸，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后才有信號輸出，故抑制了“咔嚓”聲；便攜式產(chǎn)品體積有限，立體聲的

2、兩個揚(yáng)聲器不可能相距足夠遠(yuǎn)，因而音效往往很差，本文在深入分析了立體聲原理、聲音串?dāng)_及解決方法之后，設(shè)計(jì)了一種電路結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)基于音頻放大系統(tǒng)并集成于音頻放大系統(tǒng)之內(nèi)，能夠增強(qiáng)3D立體聲的聲場。另外，文中還優(yōu)化設(shè)計(jì)了運(yùn)算放大器、電流源、過溫保護(hù)等模擬電路，使之性能更好、功耗更小。 本芯的整個設(shè)計(jì)流程都是在cadence工具下完成，在模塊電路設(shè)計(jì)中，仿真與設(shè)計(jì)循環(huán)進(jìn)行，并最終確定了系統(tǒng)的電路。對芯片系統(tǒng)進(jìn)行整體仿真，模擬其功能和性能

3、參數(shù)，都在可接受的范圍之內(nèi)。本論文還細(xì)致地設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的版圖，尤其是運(yùn)算放大器和功率器件等決定芯片性能的關(guān)鍵模塊。電路和版圖的設(shè)計(jì)都采用0.5μm N阱CMOS工藝的器件模型和設(shè)計(jì)規(guī)則，并最終流片。封裝為QFN24，具有面積小、散熱性能好的特點(diǎn)。 對芯片進(jìn)行詳細(xì)測試的結(jié)果表明，過溫關(guān)斷、3D立體聲增強(qiáng)、單雙端模式及低功耗關(guān)斷模式功能正常。關(guān)斷模式下功耗幾乎為零，而芯片最大靜態(tài)功耗20mW，在5V電源電壓、4Ω負(fù)載、頻率為1KHz及