一种高效单相电源Ⅰ类线性音频功放的设计

采用SMIC0.18μm3.3V CMOS工艺,实现了单相电源Ⅰ类线性音频功放的设计。为了提高AB类功放的效率,设计了一种新型结构的Ⅰ类线性音频功放,并理论推导了它的效率。Ⅰ类音频放大器中的电源转换器能根据输入音频信号连续调节AB类功放的功率电源电压以减小功率管上的压降。为了使单相电源下PMOS和NMOS功率管功耗同时得到优化,设计了增益变化的信号处理电路。输出级采用桥式结构,并由三级运放构成以提高线性度。测试结果表明,该功放向8Ω阻性负载提供功率在小于270mW范围内时,总谐波失真与噪声之和小于0.45%,最大效率达到70%;功率在100mW范围内时,效率比AB类提高了一倍,且测试效率曲线与理论推导吻合。