[发明专利]低功耗动态跨导补偿Class-AB音频功率放大器

说明书

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，具体的说是一种低功耗音频功率放大器，尤其是一种低功耗动态跨导补偿Class-AB音频功率放大器。

背景技术

传统的两极放大器有稳定的直流开环增益，在20KHz的音频带宽范围内很容易达到稳定。为了获得更高的线性度，三级放大器成为目前设计的主流，在三级放大器设计中，使用阻尼因子控制的频率补偿技术来解决大负载电容条件下环路稳定性问题。功放的输出驱动级可以分为Class-AB,Class-D,Class-G等等。Class-AB类功放在过去的十年内，不管是在功放领域还是在模数转换器中都针对低功耗设计进行了深入研究。一个拥有宽范围电容负载处理能力和低功耗的超高增益三级Class-AB类耳机驱动被提出。为了提高电源利用率，减少便携式智能设备的制造成本，最先进的立体耳机模块利用SOC技术将功率放大驱动，数字控制逻辑，模拟/数字滤波器，电源管理单元等集成到一起。对于输入数字信号的功放系统，3阶的delta-sigma调制器和DAC被引入到立体功放的前端作为耳机驱动。为了进一步提高传统的Class-AB功放的电源效率，基于当处理的信号很小时应该降低输出驱动级供电电压从而降低功耗这一基本思想的Class-G耳机功放在被提出。可以看到现有的音频功放芯片都致力于高稳定性，低功耗，SOC方向发展。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种低功耗动态跨导补偿Class-AB音频功率放大器，

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种低功耗动态跨导补偿Class-AB音频功率放大器，包括套筒式输入级、电流折叠式第二级和推挽式Class-AB第三级，所述套筒式输入级的输出端通过电容Cm1与推挽式Class-AB第三级的输出端连接，所述电流折叠式第二级的输出端通过补偿电容与推挽式Class-AB第三级的输出端连接；所述电流折叠式第二级包括电流检测电路，所述电流检测电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输出端和第二输出端的电流根据第一输入端、第二输入端的电流改变。

进一步，所述套筒式输入级包括PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M34，NMOS管M3～NMOS管M6，所述PMOS管M34的源极接电源AVDD，PMOS管M34漏极分别与PMOS管M1的源极、PMOS管M2的源极连接，所述PMOS管M34的栅极接控制信号VbP，PMOS管M1的漏极与NMOS管M5的漏极连接，PMOS管M1的栅极接控制信号VIP，PMOS管M2的栅极接控制信号VIN，PMOS管M2的漏极与NMOS管M6的漏极连接，M5的栅极与M6的栅极连接，NMOS管M5的源极与NMOS管M3的漏极连接，NMOS管M6的源极与NMOS管M4的漏极连接，NMOS管M3的栅极与NMOS管M4的栅极分别接控制信号Vbn，NMOS管M3的源极与NMOS管M4的源极分别接地。

进一步，所述电流折叠式第二级包括PMOS管M9～PMOS管M14、PMOS管M24、PMOS管M26、PMOS管M28、PMOS管M32、PMOS管M33，NMOS管M7、NMOS管M8、NMOS管M15、NMOS管M16、NMOS管M21～NMOS管M23、NMOS管25、NMOS管M29、NMOS管M30、NMOS管M31，还包括电流检测电路、第一运放和第二运放；

所述PMOS管M9的源极与PMOS管M10的源极接电源分别接电源AVDD，PMOS管M9的栅极与PMOS管M34的栅极连接，PMOS管M9的漏极与PMOS管M32的源极连接，PMOS管M10的漏极与PMOS管M33的源极连接，PMOS管M32的漏极分别与PMOS管M33的漏极、PMOS管M10的栅极、NMOS管M31的漏极、NMOS管M30的漏极、PMOS管M24的源极连接，所述NMOS管M30的栅极与NMOS管M6的栅极连接，NMOS管M30的源极与NMOS管M7的漏极连接，NMOS管M7的源极接地，NMOS管M7的栅极分别与NMOS管M6的漏极、NMOS管M21的漏极连接，NMOS管M21的源极分别与M22的漏极、M8的栅极连接，M22的源极与M23的栅极连接，M23的漏极与源极同时接地，NMOS管M31的栅极与NMOS管M30的栅极连接，NMOS管M31的源极与NMOS管M8的漏极连接，NMOS管M8的源极接地，PMOS管M24的漏极与NMOS管M25的栅极连接，NMOS管M25的源极与漏极同时接地；