紧凑型D波段宽带CMOS低噪声放大器

基于28-nm CMOS工艺,设计了一款工作于D波段的紧凑型、宽带低噪声放大器。该放大器由四级放大器单元级联而成,每级放大器单元均采用基于中和电容技术的差分共源极结构。输入、输出和级间阻抗匹配电路均由变压器网络实现,并且每个放大器单元的中心工作频率被交错配置在120GHz和155GHz附近以实现参差调谐带宽拓展,从而在宽带内实现了平坦的增益响应。仿真和测试结果表明,在34mW直流功耗下,该放大器在中心频率140GHz处实现了19.5dB的峰值增益和28GHz(128GHz~156GHz)的3dB工作带宽,噪声系数和输入1dB压缩点分别为7.8dB~9.2dB和-19.8dBm~-16.6dBm。芯片的核心面积仅为200μm×550μm。

一种高性能Class D音频放大器PWM控制的设计

文中设计了一种应用于ClassD音频放大器中高性能PWM控制。该控制能够在较宽的电源电压范围内,使调制锯齿波的输入电平及音频输入信号经过前置放大后的共模电平跟随电源电压的变化而变化。共模电平经过PWM比较器得到占空比随输入信号变化的控制信号,从而提高系统的输出功率。仿真结果显示,当电源电压在2.4～5V范围变化时,音频信号和调制锯齿波的共模电平偏差在2mV以内,同时锯齿波的幅度也随着电源电压的升高而升高,显示了良好的线性跟随性。

D类功率放大器的Proteus 8仿真设计

使用Proteus 8.15软件仿真了D类音频功率放大器,研究了音频前置放大、三角波产生、SPWM形成、IR2110驱动、桥式开关和滤波等单元电路的设计和仿真方法。两功率半桥工作于载波相移方式,较好地实现了音频信号的复原。

基于相移PWM调制的多电平D类功率放大器谐波分析

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,采用单极倍频相移PWM技术,其开关频率为单个单元开关频率的2N倍,总的输出电压波纹小。分析了级联型多电平技术的特点,重点研究了采用单极倍频相移PWM技术的多电平输出信号的谐波,最后研制了一台级联型多电平的D类功率放大器。研究结果证明了所研究的级联型多电平D类功率放大器输出电压谐波的正确性,表明该放大器具有良好的跟踪性和稳定性。

D类音频功率放大器控制方式综述

D类放大器虽然具有很高的效率 ,但由于功率晶体管的开关工作方式 ,D类放大器引入的失真通常大于线性放大器 ,这也是目前D类放大器在音频放大领域并未得到广泛应用的主要原因。D类放大器的控制方式是影响其性能的关键因素之一 ,研究适合的控制方法以改善D类放大器的保真度 ,是近年来电力电子技术和音频功率放大领域研究的热点。

基于滑模变结构控制的多电平高效D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,采用相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,总的输出电压波纹很小,只需要一个较小的滤波器来抑制开关谐波。文中对多电平PWM输出信号的谐波进行分析,重点研究采用滑模电流电压双闭环控制的设计要点并推导其参数,之后研制一台2kW级联型多电平滑模控制的电流电压双闭环D类功率放大器。试验研究结果表明:采用滑模电流电压双闭环控制的级联型多电平D类功率放大器,明显提高了系统带宽,使系统不仅对阻性负载而且对桥式整流负载都具有良好的快速性和跟踪性能,很好的瞬时响应和稳定性,较高的效率和低的输出信号谐波总畸变率值。

一种适用于D类音频功放的全差分运算放大器

介绍了一种应用于超低EMI无滤波D类音频功放的全差分运算放大器结构,可构成积分器,起滤除高次谐波的作用。该运算放大器采用两级结构来获得高增益,第一级为折叠共源共栅,偏置电路采用反馈结构,给整个运算放大器提供偏置电流,从而提高电路的电源抑制比;采用伪AB类输出级提高运放的瞬态响应,稳定运放输出。仿真结果表明,该电路具有良好的性能:增益为113dB,相位裕度为67°;单位增益带宽为1.9MHz,共模抑制比为160dB,电源抑制比为82.7dB;共模反馈环路增益为120dB,相位裕度为62°。

D类音频功率放大器的全桥PWM改进方案与实现

论述了音频D类功率放大器的全桥PWM改进方案,并用模拟与数字的方法实现。利用这种方法实现的D类功率放大器具有高效率高性能的特点,并能降低滤波器性能的要求。

D类音频功率放大器中的死区控制电路设计

设计了一种用于D类音频功率放大器中产生死区时间的互锁电路,通过对功率管的输出状态进行检测,使得在每种状态下只有一个功率管导通,有效地防止了上下功率管的同时导通,从而减小了功率级的损耗,提高了放大器的效率.针对该互锁电路提出了一种死区时间设计方法,使得在有效抑制功率管导通的同时引入最小的失真,同时对引入死区时间所产生的影响做了详细分析.仿真结果表明:该互锁电路在输出信号的上升沿产生的死区时间为13.6 ns,在输出信号的下降沿产生的死区时间为15.5 ns.

采用双环控制的多电平D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式功率放大器,采用相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,通过电压电流双闭环控制保证输出信号的跟随品质,本文着重研究了双闭环控制的设计方法。试验结果表明,采用电流电压双闭环控制的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质。

一种应用于PWM D类音频功率放大器的CMOS Rail-to-Rail比较器

提出了一种应用于CMOS D类音频功率放大器的Rail-to-Rail PWM比较器,其输入级为Rail-to-Rail结构,输出级为AB类输出。基于CSMC 0.5μm CMOS工艺的BSIM3V3 Spice模型,采用Hspice对PWM比较器的特性进行了仿真,典型模型下的直流开环增益为50dB,电源抑制比为52dB,ICMR为0.04V^4.98V,传输时延为24.5ns,版图有效面积为210×75μm2。由于PWM比较器的良好性能参数,所以其不仅适用于D类音频功率放大器,也能应用于各类低频数据转换电路。

D类音频功率放大器设计

论述了D类音频功率放大器的工作原理及设计原则 .利用计算机辅助设计软件设计并仿真出一款D类功率放大器 ,同时实际制作出该电路 ,经实际测试 :证明该放大器完全可满足设计要求 。

大功率低THD+N的D类音频功率放大器

为了减小D类放大器,尤其是大功率D类音频放大器的总谐波失真加噪声(THD+N),提出了二阶双反馈闭环结构,有效改善了失真、电源抑制和信噪比等主要性能;通过引入前馈结构,改善了输入信号动态范围。基于CSMC 0.5μm BCD工艺,采用该结构实现的双声道2×10 WD类音频功率放大器采用全差分结构和全桥输出,THD+N低至0.05%,PSRR可达82 dB@1 kHz,效率高于90%。

一种用于大功率D类功率放大器的快速启动LDO

D类放大器的输出级晶体管始终工作在开关模式,效率很高,在便携式电子领域得到广泛应用。采用CSMC 0.5μm BCD工艺,设计了一款应用于大功率D类放大器的低压差线性稳压器,对其结构和工作原理进行分析,重点讨论了各个关键电路模块的设计,改善了电源抑制比和启动时间。LDO的PSRR为100 dB@1 kHz,启动时间18μs,负载能力225 mA,工作电压范围5.5-18 V,最小压差0.5 V,温度系数54×10^-6/℃。

D类数字功率放大器电路失真分析及其负反馈方案讨论

本文采用Bennett方法[1]对D类数字功率放大电路进行失真分析，在此基础上讨论了用负反馈设计来降低失真的可行性方案。以一个10-W放大器为实例，分析仿真结果表明：THD为0.03-0.6%，能量转换效率达89%。

一种基于二阶Σ-Δ调制的D类放大器的设计

D类放大器具有高效率、低功耗的优点,因此在便携式设备中得到广泛应用。然而,传统的D类放大器一般都是开环结构,其非线性和低电源抑制比已成为不可避免的问题。在传统结构的基础上引入Σ-Δ调制技术,可有效改善非线性和低电源抑制比。文章对传统结构和基于Σ-Δ调制的结构进行比较,在一阶Σ-Δ调制的基础上,引入一种新颖的2阶Σ-Δ调制技术,最后制定了详细的系统设计方法,采用Charter 0.35μm工艺进行仿真。仿真结果验证了设计的有效性。

IDT推出业界首款拥有Class-G耳机和DDX Class-D扬声器放大器的超低功耗高清音频解码器

拥有模拟和数字领域的优势技术、提供领先的混合信号半导体解决方案的供应商IDT公司宣布，已推出业界首款拥有集成class—G耳机放大器和DDXTMclass—D扬声器放大器的超低功耗高清音频解码器。IDT设计的创新解码器可满足Windows的运行时D3低功耗待机模式的严格要求，从而延长新一代笔记本和平板电脑的电池寿命。

D波段功率放大器设计

基于0.13μmSiGe BiCMOS工艺,研究和设计了一种D波段功率放大器芯片.该放大器芯片用了四个功率放大器单元和两个T型结网络构成.功率放大器单元采用了三级的cascode电路结构.低损耗的片上T型结网络既能起到片上功率合成/分配的功能,又能对输入输出进行阻抗匹配.对电路结构进行了设计、流片验证和测试.采用微组装工艺将该芯片封装成为波导模块.小信号测试结果表明：该功放芯片工作频率为125-150GHz,最高增益在131GHz为21dB,最低增益在150GHz为17dB,通带内S22小于-7dB,S11小于-10dB.大信号测试结果表明：该功放模块在128-146GHz带内输出功率都大于13dBm,在139GHz时,具有最高输出功率为13.6dBm,且1dB压缩功率为12.9dBm.

低失真、高PSRR的D类音频功率放大器

设计了一种低失真、高电源抑制比的D类音频功率放大器.该功率放大器采用幅值为1 V,频率为300kHz且斜边失真小于0.1%的双边三角波作为载波的PWM调制方式,大大降低了D类音频功率放大器的总谐波失真度,并提高了系统的电源抑制比.仿真测试结果表明:在5 V的电源电压下驱动4Ω负载,可提供2 W的额定输出功率,且典型总谐波失真小于0.08%,在频率为217 Hz时电源抑制比可达到77 dB.在保证D类音频功率放大器高效率输出的同时,也保证了输出信号较小的失真度和较强的抗电源干扰能力.