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一种高性能AB类音频功率放大器的设计与实现

邹国辉  
【摘要】: 声音作为信息传递的媒介,与我们的生活紧紧的联系着,而音频功率放大器作为声音的传导者,已经是现在的电视机、汽车音响系统、手机、笔记本电脑等等电子系统中必不可少的重要模块。音频功率放大器的性能随着人们对音频产品的追求也一直在增强,人们在享受生活的同时,对便携式音频产品的要求也越来越高,希望其具备体积小、音质好、输出功率高等优点于一身,因此设计高性能的音频功率放大器有很大的实际意义。 本文介绍了一种AB类的高性能音频功率放大器芯片的设计。首先,在充分阅读大量文献的基础上,介绍了几种常见的几类音频功放、分析了工作原理、电路结构以及设计的重点难点;然后,根据设计应达到的指标采用音频功率放大器的电路结构,并进行理论分析。说明各功能模块的设计,包括内建电源和带隙基准源、音量控制、过热保护、过流保护、输出级拓扑结构等等,并给出各电路及仿真结果。最后,对各模块版图设计的注意事项做了简单介绍,给出整个电路总体版图。 本文采用Lite-On 2um 20V Double ISO Bipolar工艺实现,在Cadence Spectre环境下完成各个模块的电路设计、模拟仿真,在Cadence Virtuoso环境下进行版图设计。芯片测试结果表明各项指标均满足设计要求。


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