CMOS音频功率放大器的高稳定性电压控制电路设计

"本文主要介绍了在模拟技术中，针对CMOS音频功率放大器设计的一种带有滞回功能的高稳定性旁路电压控制电路。这种电路利用CSMC O.5μm CMOS工艺制造，通过迟滞比较器对旁路电压和基准电压进行比较，以此控制电容的充放电，从而提高电压的稳定性。电路设计中，采用了电流反馈机制实现滞回功能，增强了抗噪声性能。经过Cadence Spectre仿真，验证了该电路在保持高电压稳定性的同时，功耗低，噪声抑制效果显著。这种电路特别适用于移动电话、MP3、MP4等便携式设备中的音频功率放大器，确保其内部的正确直流偏置电压，保证电路正常运行。文中详细阐述了电路的结构，包括施密特电路、比较器电路和控制电路三个部分，以及各个部分的工作原理。施密特电路能够根据外部信号控制芯片的关断，降低功耗。" 在模拟电子技术中，CMOS音频功率放大器是关键组件，它们用于将音频信号转换为足够的功率驱动扬声器。旁路电压控制电路是音频功率放大器的重要组成部分，它负责提供必要的直流偏置电压，确保放大器内部晶体管的工作状态稳定。本文所提出的电路设计着重于提高电压控制的稳定性和抗噪声能力。 设计中，滞回比较器起到了关键作用。滞回比较器具有非线性的电压传输特性，即输入电压在一定范围内变化时，输出电压的跃变不是瞬间完成的，而是有一个过渡区，这个过渡区的宽度称为滞回电压。这种特性使得电路对输入噪声有一定的容忍度，减少了因噪声引起的误触发，从而提高了系统的稳定性。 电路的施密特电路部分由M25到M29组成，用于实现低功耗的关断功能。当“SHUTDOWN”引脚的电压低于阈值时，电路进入低功耗状态；随着电压升高，电路逐渐恢复工作。比较器电路则通过比较旁路电压和基准电压，控制电容的充放电过程，从而调整旁路电压。控制电路则根据比较结果来调整电路的工作状态。 通过CSMC O.5μm CMOS工艺，该设计实现了低功耗和高稳定性的目标。Cadence Spectre仿真结果验证了设计的有效性，表明电路在提供高电压稳定性的同时，其滞回功能能有效抑制噪声，使得该设计相对于传统旁路电压控制电路具有更高的性能优势。因此，这种电路在各种便携式设备的音频功率放大器中具有广泛的应用前景。