隨著消費水平和生活水平的提高,消費類電子市場也在蓬勃發(fā)展,在市場的拉動下,消費者對便攜式電子設備的要求也越來越高。人們在享受生活時,便攜式電子設備由于具有功能多樣、方便使用等優(yōu)點而受到青睞。音頻功率運算放大器作為電子產(chǎn)品中的基本器件之一,其性能的好壞直接決定了產(chǎn)品的市場競爭力。目前,如何設計出一款具有低功耗、高性能和體積小等優(yōu)勢的音頻功率運算放大器已經(jīng)成為了研究熱點。本文的研究工作主要包括以下兩個方面:(1)根據(jù)芯片設計框圖,利用Cadence仿真工具設計各個電路模塊。各電路模塊包括主運算放大器電路模塊、基準電流源及偏置電路模塊、過溫保護電路模塊和爆裂-滴答噪聲抑制電路模塊,輸出級采用了AB類跨導線性環(huán)結構,該結構可以在總諧波失真與靜態(tài)功耗之間進行折衷�；鶞孰娏髟措娐窞樾酒峁╇娏�,電流的大小與電源及工藝無關,但與溫度成正相關的關系。過溫保護電路能夠防止芯片在溫度過高時受到永久性損壞,提高了芯片的可靠性。芯片上電或掉電以及在對芯片的SHUTDOWN引腳進行操作時,在負載上將產(chǎn)生爆裂-滴答噪聲,爆裂-滴答噪聲抑制電路可用于降低甚至消除噪聲。偏置電路采用輸入和輸出短接的低壓共源共柵電路結構,該電路結構不僅可以保證復制電流的精確性,而且能使電路正常工作時的電源電壓降到最低。(2)基于5V CMOS 0.5μm DPDM工藝庫進行設計,本文完成了對全芯片的版圖設計、后仿真及流片。仿真結果表明:芯片能夠正常工作的電源電壓為2.6V-5.5V。其中,在5V電源電壓下能提供1.25W的額定功率給8?負載;在3V電源電壓下,可以提供425mW的額定功率給8?負載;在2.6V的電源電壓下可為8?負載提供300mW的額定功率。芯片的輸出波形在3種不同的電源電壓下的總諧波失真均小于1%。最終實現(xiàn)了一款低電壓、高功率、低失真且具有低功耗關斷模式的音頻功率運算放大器。
【學位單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN722.75
【部分圖文】：

率放大器簡介大器的主要作用就將小功率的音頻信號進行放大，但要求入和輸出信號的唯一差別就是輸出信號的驅動能力比輸入機還應該能夠驅動幾百皮法的負載電容[15-17]。放的主要性能指標頻率響應中的一個重要指標，圖 2.1 為一個負反饋系統(tǒng)，XI-XF），由該框圖可得到系統(tǒng)的閉環(huán)增益為：1AvAcAv ）中，Av 為開環(huán)增益，β為反饋系數(shù)，一般是一個與頻率

統(tǒng)的音頻設備一般使用 A 類音頻功率放大器，其最高轉換效率只有 25%，A 類功放線性度高，本設計不采用 A 類放大器。大器正弦信號的半個周期內(nèi)工作時，該放大器就稱為理圖，它使用了 NPN 三極管和 PNP 三極管串聯(lián)導通。Q1 在輸入的正半周導通，Q2 在輸入的負功放更高。

圖 2.3 A 類放大器直流傳輸特性音頻設備一般使用 A 類音頻功率放大高轉換效率只有 25%，A 類功放線設計不采用 A 類放大器。信號的半個周期內(nèi)工作時，該放大器，它使用了 NPN 三極管和 PNP 三極。Q1 在輸入的正半周導通，Q2 在輸更高。
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本文編號：2879738