一种低功耗动态跨导补偿Class?AB音频功率放大器

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN201510807984.9

申请日：20151119

发明人：唐枋舒洲叶楷周喜川胡盛东甘平李世平殷鹏陈卓陈银晖谭跃王忠杰黄莎琳李明东

申请人：重庆大学

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号

公开日：20180309

公开号：CN105305970B

代理人：赵荣之

代理机构：北京同恒源知识产权代理有限公司 11275

摘　　要：本发明公开了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，所述电流检测电路用于检测推挽式Class?AB第三级的输出电流信号，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而改变。本发明针对创造性地提出了动态跨导补偿方法。该方法能够降低小信号下的功放功耗，自动调节极点为第二级放大器提供动态跨导补偿。

主权项：一种低功耗动态跨导补偿Class?AB音频功率放大器，其特征在于：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，所述电流检测电路用于检测推挽式Class?AB第三级的输出电流信号，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、第二输出端和第三输出端的电流根据第一输入端、第二输入端的电流改变而改变，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；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；所述NMOS管M21的栅极与电流检测电路的第一输出端连接，NMOS管M22的栅极与电流检测电路的第二输出端连接，NMOS管M24的栅极与电流检测电路的第三输出端连接，PMOS管M32的栅极、PMOS管M33的栅极、PMOS管M13的栅极分别接控制信号VbPcas，所述PMOS管M11的源极、PMOS管M12的源极分别接电源AVDD，PMOS管M11的栅极、PMOS管M12的栅极与PMOS管M10的栅极连接，PMOS管M11的漏极与PMOS管M13的源极连接，所述PMOS管M13的漏极分别与NMOS管M15的漏极、NMOS管M16的源极、第二运放的反向输入端连接，第二运放的正向输入端接控制信号Vncas，第二运放的输出端与NMOS管M15的栅极连接，NMOS管M16的栅极接控制信号Vbn，NMOS管M15的源极分别与NMOS管M29源极、PMOS管M28的漏极、电流检测电路的第一输入端VNN连接，NMOS管M29的栅极接控制信号Vbn，PMOS管M28的栅极接控制信号VPrtP，PMOS管M28的源极与PMOS管M26的漏极连接，PMOS管M26的栅极接控制信号VbP，NMOS管M29的漏极与NMOS管M27的源接连接，NMOS管M27的栅极接控制信号VPrtn，NMOS管M27的漏极、PMOS管M26的源极分别与电流检测电路的第二输入端VNP连接，PMOS管M26的源极与PMOS管M14的漏极连接，PMOS管M14的栅极与第一运放的输出端连接，第一运放的正向输入端接控制信号VPcas，第一运放的反向输入端分别与PMOS管M14的源极、PMOS管M12的漏极连接；所述推挽式Class?AB第三级包括PMOS管M17、PMOS管M18，NMOS管M19、NMOS管M20、电容Cm2、电容Cm3，所述套筒式输入级包括电容Cm1，PMOS管M17的源极接信号VDD_CHP，PMOS管M17的栅极与PMOS管M26的源极连接，PMOS管M17的漏极与PMOS管M18的源极连接，PMOS管M18的栅极接控制信号VPrt，PMOS管M18的漏极经电容Cm2与PMOS管M26的源极连接，PMOS管M18的漏极与经电容Cm3与NMOS管M19的栅极连接，NMOS管M19的源极与NMOS管M16的源极连接同时接信号VSS_CHP，NMOS管M19的漏极与NMOS管M20的源极连接，NMOS管M20的栅接控制信号VPrt，NMOS管M20的漏极与PMOS管M18的漏极连接并输出到地，PMOS管M18的漏极经电容Cm1与PMOS管M2的漏极连接；所述电流检测电路包括PMOS管M42、PMOS管M44、PMOS管M46～PMOS管M52、PMOS管M56～PMOS管M61，NMOS管M41、NMOS管M43、NMOS管M45、NMOS管M53～NMOS管M55、NMOS管M62～NMOS管M63；PMOS管M42的源极接电源AVDD，PMOS管M42的漏极的与PMOS管M44的源极连接，PMOS管M44的漏极与NMOS管M43的漏极连接，NMOS管M43的源极与NMOS管M41的漏极连接，NMOS管M41的源极与NMOS管M45的源极连接，NMOS管M41的栅极与NMOS管M45的栅极连接且与PMOS管M28的漏极连接，NMOS管M45的漏极与PMOS管M46的漏极连接，PMOS管M46的源极接电源AVDD，PMOS管M42的栅极接PMOS管M26的漏极，PMOS管M44的栅极接控制信号VPRT，NMOS管M43的栅极接控制信号VPRT，PMOS管M44的漏极接地；PMOS管M47的源极接电源AVDD，PMOS管M47的栅极分别与PMOS管M46的栅极、PMOS管M48的栅极、PMOS管M49的栅极、PMOS管M46的漏极连接，PMOS管M47的漏极与PMOS管M48的源极连接，PMOS管M48的漏极与PMOS管M49的源极连接，PMOS管M49的漏极分别与PMOS管M52的漏极、PMOS管M53的漏极连接，PMOS管M53的源极接地，PMOS管M52的源极与PMOS管M51的漏极连接，PMOS管M51的源极与PMOS管M50的漏极连接，PMOS管M50的源极接电源AVDD，PMOS管M50的栅极分别与PMOS管M42的栅极、PMOS管M51的栅极、PMOS管M52的栅极连接，PMOS管M58的源极接电源AVDD，PMOS管M58的漏极分别与PMOS管M58的栅极、PMOS管M59的源极连接，PMOS管M59的漏极分别与PMOS管M59的栅极、PMOS管M52的漏极、NMOS管M53的栅极、NMOS管M54的栅极连接，NMOS管M54的源极接地，NMOS管M54的漏极分别与PMOS管M56的漏极、PMOS管M56的栅极连接，PMOS管M56的源极分别与PMOS管M57的栅极、PMOS管M57的漏极连接，PMOS管M57的源极接电源AVDD，且PMOS管M57的栅极与NMOS管M21的栅极连接，PMOS管M56的栅极与PMOS管M24的栅极连接，NMOS管M54的漏极与NMOS管M55的栅极连接，NMOS管M55的源极接地，NMOS管M55的漏极分别与PMOS管M60的漏极、PMOS管M60的栅极、PMOS管M61的栅极连接，PMOS管M60的源极接电源AVDD，PMOS管M61的源极接电源AVDD，PMOS管M61的漏极分别与NMOS管M62的漏极、NMOS管M62的栅极连接，NMOS管M62的源极分别与NMOS管M63的栅极、NMOS管M63的漏极连接，且同时接NMOS管M22的栅极，NMOS管M63的源极接地。

关键词：输出;推挽式 Class;动态跨导补偿;电流检测电路;电流折叠式;AB音频功率放大器;套筒式输入级;低功耗动态;端的电流;电容;公开;极点;第三;功放;Cm1;提供;连接;包括;改变;降低;

法律状态：授权

IPC专利分类号：H03F1/02(2006.01)I,H03F3/20(2006.01)I,H03F3/45(2006.01)I