低功耗動態跨導補償Class-AB音頻功率放大器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于集成電路設計領域，具體的說是一種低功耗音頻功率放大器，尤其是 一種低功耗動態跨導補償Class-AB音頻功率放大器。
【背景技術】
[0002] 傳統的兩極放大器有穩定的直流開環增益，在20KHz的音頻帶寬范圍內很容易達 到穩定。為了獲得更高的線性度，三級放大器成為目前設計的主流，在三級放大器設計中， 使用阻尼因子控制的頻率補償技術來解決大負載電容條件下環路穩定性問題。功放的輸出 驅動級可以分為Class-AB, Class-D, Class-G等等。Class-AB類功放在過去的十年內，不 管是在功放領域還是在模數轉換器中都針對低功耗設計進行了深入研究。一個擁有寬范圍 電容負載處理能力和低功耗的超高增益三級Class-AB類耳機驅動被提出。為了提高電源 利用率，減少便攜式智能設備的制造成本，最先進的立體耳機模塊利用S0C技術將功率放 大驅動，數字控制邏輯，模擬/數字濾波器，電源管理單元等集成到一起。對于輸入數字信 號的功放系統，3階的delta-sigma調制器和DAC被引入到立體功放的前端作為耳機驅動。 為了進一步提高傳統的Class-AB功放的電源效率，基于當處理的信號很小時應該降低輸 出驅動級供電電壓從而降低功耗這一基本思想的Class-G耳機功放在被提出。可以看到現 有的音頻功放芯片都致力于高穩定性，低功耗，S0C方向發展。
【發明內容】
[0003] 鑒于此，本發明的目的是提供一種低功耗動態跨導補償Class-AB音頻功率放大 器，
[0004] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種低功耗動態跨導補償Class-AB 音頻功率放大器，包括套筒式輸入級、電流折疊式第二級和推挽式Class-AB第三級，所述 套筒式輸入級的輸出端通過電容Cml與推挽式Class-AB第三級的輸出端連接，所述電流折 疊式第二級的輸出端通過補償電容與推挽式Class-AB第三級的輸出端連接；所述電流折 疊式第二級包括電流檢測電路，所述電流檢測電路包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出 端、第二輸出端和第三輸出端，所述第一輸出端和第二輸出端的電流根據第一輸入端、第二 輸入端的電流改變。
[0005] 進一步，所述套筒式輸入級包括PM0S管Ml、PM0S管M2、PM0S管M34, NM0S管M3~ NM0S管M6,所述PM0S管M34的源極接電源AVDD，PM0S管M34漏極分別與PM0S管Ml的源 極、PM0S管M2的源極連接，所述PM0S管M34的柵極接控制信號VbP，PM0S管Ml的漏極與 NM0S管M5的漏極連接，PM0S管Ml的柵極接控制信號VIP，PM0S管M2的柵極接控制信號 VIN，PM0S管M2的漏極與NM0S管M6的漏極連接，M5的柵極與M6的柵極連接，NM0S管M5 的源極與NM0S管M3的漏極連接，NM0S管M6的源極與NM0S管M4的漏極連接，NM0S管M3 的柵極與NM0S管M4的柵極分別接控制信號Vbn，NM0S管M3的源極與NM0S管M4的源極分 別接地。
[0006] 進一步，所述電流折疊式第二級包括PM0S管M9~PM0S管M14、PM0S管M24、PM0S 管M26、PM0S管M28、PM0S管M32、PM0S管M33，NM0S管M7、NM0S管M8、NM0S管Ml5、NM0S管 M16、NM0S管M21 ~NM0S管M23、NM0S管 25、NM0S管M29、NM0S管M30、NM0S管M31，還包括 電流檢測電路、第一運放和第二運放；
[0007] 所述PM0S管M9的源極與PM0S管M10的源極接電源分別接電源AVDD，PM0S管M9 的柵極與PM0S管M34的柵極連接，PM0S管M9的漏極與PM0S管M32的源極連接，PM0S管 M10的漏極與PM0S管M33的源極連接，PM0S管M32的漏極分別與PM0S管M33的漏極、PM0S 管M10的柵極、NM0S管M31的漏極、NM0S管M30的漏極、PM0S管M24的源極連接，所述NM0S 管M30的柵極與NM0S管M6的柵極連接，NM0S管M30的源極與NM0S管M7的漏極連接，NM0S 管M7的源極接地，NM0S管M7的柵極分別與NM0S管M6的漏極、NM0S管M21的漏極連接， NM0S管M21的源極分別與M22的漏極、M8的柵極連接，M22的源極與M23的柵極連接，M23 的漏極與源極同時接地，NM0S管M31的柵極與NM0S管M30的柵極連接，NM0S管M31的源極 與NM0S管M8的漏極連接，NM0S管M8的源極接地，PM0S管M24的漏極與NM0S管M25的柵 極連接，NM0S管M25的源極與漏極同時接地；
[0008] 所述NM0S管M21的柵極與電流檢測電路的第一輸出端連接，NM0S管M22的柵極 與電流檢測電路的第二輸出端連接，NM0S管M24的柵極與電流檢測電路的第三輸出端連 接，PM0S管M32的柵極、PM0S管M33的柵極、PM0S管M13的柵極分別接控制信號VbPcas， 所述PM0S管Mil的源極、PM0S管M12的源極分別接電源AVDD，PM0S管Mil的柵極、PM0S管 M12的柵極與PM0S管M10的柵極連接，PM0S管Ml1的漏極與PM0S管M13的源極連接，所述 PM0S管M13的漏極分別與NM0S管M15的漏極、NM0S管M16的源極、第二運放的反向輸入端 連接，第二運放的正向輸入端接控制信號Vncas，第二運放的輸出端與NM0S管Ml5的柵極連 接，NM0S管M16的柵極接控制信號Vbn，NM0S管M15的漏極分別與NM0S管M29源極、PM0S 管M28的漏極、電流檢測電路的第一輸入端VNN連接，NM0S管M29的柵極接控制信號Vbn， PM0S管M28的柵極接控制信號VPrtP，PM0S管M28的源極與PM0S管M26的漏極連接，PM0S 管M26的柵極接控制信號VbP，NM0S管M29的漏極與NM0S管M27的源接連接，NM0S管M27 的柵極接控制信號VPrtn，NM0S管M27的漏極、PM0S管M26的源極分別與電流檢測電路的 第二輸入端VNP連接，PM0S管M26的源極與PM0S管M14的漏極連接，PM0S管M14的柵極與 第一運放的輸出端連接，第一運放的正向輸入端接控制信號VPcas，第一運放的反向輸入端 分別與PM0S管M14的源極、PM0S管M12的漏極連接。
[0009] 進一步，所述推挽式Class-AB第三級包括PM0S管M17、PM0S管M18，NM0S管M19、 NM0S管M20、電容Cm2、電容Cm3，所述套筒式輸入級包括電容Cml，PM0S管Ml7的源極接信號 VDD_CHP，PM0S管M17的柵極與PM0S管M26的源極連接，PM0S管M17的漏極與PM0S管M18 的源極連接，PM0S管M18的柵極接控制信號VPrt，PM0S管M18的漏極經電容Cm2與PM0S管 M26的源極連接，PM0S管M18的漏極與經電容Cm3與NM0S管M19的柵極連接，NM0S管M19 的源極與NM0S管M16的源極連接同時接信號VSS_CHP，NM0S管M19的漏極與NM0S管M20 的源極連接，NM0S管M20的柵與接控制信號VPrt，NM0S管M20的漏極與PM0S管M18的漏 極連接并輸出到地，PM0S管M18的漏極經電容Cml與PM0S管M2的漏極連接。
[0010] 進一步，所述電流檢測電路包括PM0S管M42、PM0S管M44、PM0S管M46~PM0S管 M52、PM0S管M56 ~PM0S管M61，NM0S管M4UNM0S管M43、NM0S管M45、NM0S管M53 ~NM0S 管M55、NMOS管M62~NMOS管M63 ;PMOS管M42的源極接電源AVDD，PMOS管M42的漏極的 與PM0S管M44的源極連接，PM0S管M44的漏極與NM0S管M43的漏極連接，NM0S管M43的 源極與NMOS管M41的漏極連接，NMOS管M41的源極與NMOS管M45的源極連接，NMOS管M41 的柵極與NMOS管M45的柵極連接且與PM0S管M28的漏極連接，NMOS管M45的漏極與PM0S 管M46的漏極連接，PM0S管M46的源極接電源AVDD，PM0S管M42的柵極接PM0S管M26的漏 極，PM0S管M44的柵極接控制信號VPRT，NMOS管M43的柵極接控制信號VPRT，PM0S管M44 的漏極接地；PM0S管M47的源極接電源AVDD，PM0S管M47的柵極分別與PM0S管M46的柵 極、PM0S管M48的柵極、PM0S管M49的柵極、PM0S管M46的漏極連接，PM0S管M47的漏極 與PM0S管M48的源極連接，PM0S管M48的漏極與PM0S管M49