文档介绍：西北大学
硕士学位论文
音频功率放大器的分析与设计
姓名:王伶伶
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张志勇
20090401
摘要随着现代电子技术的发展,集成电路被广泛地应用于各类电子电路中。随着半导体技术的进步,功率放大电路也得到了飞速的发展和应用。音频功率放大器是功率集成电路的重要组成部分,并且广泛应用于消费类电子产品中。我国是全球最大的消费类电子本论文设计了一款嗨溃涑龉β饰.,且具有静音待机功能的音频功放。在深入研究和分析大量音频功放工作原理的基础上,以哪?槲2慰迹岷隙种类型电路模块的优缺点,设计了输入级,中间级,推挽式输出级等十几个模块电路,运用砑ぞ咄瓿闪苏鱿低车姆抡妫抡娼峁锏皆ざǖ牡缪阅苤副辍U关键词功率放大器,双极工艺,输入级,版图商品市场和生产基地,音频功率放大器的需求日益倍增。因此研究音频功率放大器有着非常重要的现实意义。个系统电路稳定性好,总谐波失真小,可靠性高。基于华润晶芯双极工艺,应用碌腣,依据器件的匹配原则、布局布线原则完成了电路芯片的版图绘制,并且通过了设计规则检查⒌缪Ч嬖蚣觳以及电路图与版图一致性检查橹ち税嫱蓟嬷频正确性。西北大学硕士学位论文
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黧嚣妻霎亍塑≥黝签名垂绍晷娜年石月/年耭’日王痨五∥己兰指导教师签名:.西北大学学位论文知识产权声明书西北大学学位论文独创性声明北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的年易月,罗日本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时,本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北大学。学位论文作者签名:本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢恧。
第一章绪论弟一早殖化音频功率集成电路概况音频功率放大电路是一种很常用的电子电路,广泛应用于家庭影院、音响系统、立体声唱机、伺服系统、车载娱乐系统、手机、掌上电脑以及工业制造中的电机驱动等电六十年代以前,电子管功率放大器一直占据主导地位。高保真的功放主要有嗪类两种,通过变压器与负载耦合,因此体积比较庞大乜~。随着半导体器件的出现和发展,功率放大电路也得到了飞速的发展,根据市场需求,功率放大器逐步向模块化,小型化,集成化的方向发展。晶体管功率放大器出现于六七十年代,由于单芯片集成,功率放大器的元件数、互连数和焊点数减少了,不仅系统的可靠性、稳定性得到提高,而且系统的功耗、体积、重量和成本得到了减小了,但由于当时的功率器件主要为双极型晶体管、龋β势骷璧那缌鞔螅捅;さ缏繁冉细丛樱β史糯器的研究并未取得实质性进展。直至八十年代,具有た刂啤⒏呤淙胱杩埂⒌颓动功耗、容易保护等特点的新型喙β势骷某鱿郑沟们缏返靡约蚧惨此迅速带动了功率放大器的发展,但复杂的系统设计和昂贵的工艺成本限制了功率放大器的应用。进入九十年代后,功率放大器的设计与工艺水平不断提高,性能价格比也随之上升,功率放大器逐步进入了实用阶段砸在半导体器件出现之前,高品质音频功放的类别仅限于嗪虯啵蛭5笔敝有电子管这样的器件,嗟缱庸芤羝倒Ψ挪氖д嫣现兀词褂糜诠ü补悴ザ寄以被人们接受口K孀虐氲继迤骷某鱿趾偷缱蛹际醯姆伤俜⒄梗骞芤羝倒Ψ诺纳计也随之产生,而且设计方法不断增多。为适应各种不同的要求,人们设计出各种不同的音频功率电路,大致可分为以下五种类型:啵珹啵珺类,嗪虳类。前四种属于模拟音频功放,就是将模拟音频信号直接输入,被放大后推动扬声器发声。嘁称为数字音频放大器。下面逐一介绍五种功放。喙Ψ也称甲类放大焊美喙Ψ诺木蔡ぷ鞯阋话阊≡诟涸叵叩闹械悖谑淙信号的整个周期内任何元件都不会出现电流截止,功放处于良好的线性工作状态,几乎没有非线性失真,但效率太低。由于不会产生开关失真和交越失真,只要偏置和动态范围值得当,仅从失真的角度来看,喙Ψ攀腔胤乓衾值睦硐胙≡癯啊5üぷ髟贏类的功率放大器,电源始终不断地输送功率,即使在没有信号输入的情况下,电路器件也通子系统Ⅲ。西北大学硕士学位论文
有静态电流,并以热量的形式耗散出去。因此喙β史糯笃鞯姆⑷攘糠浅>H耍A的也用于高级的功放乜一喙Ψ也称乙类放大焊美喙Ψ诺木蔡ぷ鞯阋话阊≡诟涸叵叩牧愕悖蔽扌号输入时,输出晶体管不导电,所以不消耗