低功耗动态跨导补偿Class-AB音频功率放大器的制造方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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S0C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，S0C方向发展。
【发明内容】
[0003] 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，
[0004] 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Cml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。
[0005] 进一步，所述套筒式输入级包括PM0S管Ml、PM0S管M2、PM0S管M34, NM0S管M3~ NM0S管M6,所述PM0S管M34的源极接电源AVDD，PM0S管M34漏极分别与PM0S管Ml的源 极、PM0S管M2的源极连接，所述PM0S管M34的栅极接控制信号VbP，PM0S管Ml的漏极与 NM0S管M5的漏极连接，PM0S管Ml的栅极接控制信号VIP，PM0S管M2的栅极接控制信号 VIN，PM0S管M2的漏极与NM0S管M6的漏极连接，M5的栅极与M6的栅极连接，NM0S管M5 的源极与NM0S管M3的漏极连接，NM0S管M6的源极与NM0S管M4的漏极连接，NM0S管M3 的栅极与NM0S管M4的栅极分别接控制信号Vbn，NM0S管M3的源极与NM0S管M4的源极分 别接地。
[0006] 进一步，所述电流折叠式第二级包括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，还包括 电流检测电路、第一运放和第二运放；
[0007] 所述PM0S管M9的源极与PM0S管M10的源极接电源分别接电源AVDD，PM0S管M9 的栅极与PM0S管M34的栅极连接，PM0S管M9的漏极与PM0S管M32的源极连接，PM0S管 M10的漏极与PM0S管M33的源极连接，PM0S管M32的漏极分别与PM0S管M33的漏极、PM0S 管M10的栅极、NM0S管M31的漏极、NM0S管M30的漏极、PM0S管M24的源极连接，所述NM0S 管M30的栅极与NM0S管M6的栅极连接，NM0S管M30的源极与NM0S管M7的漏极连接，NM0S 管M7的源极接地，NM0S管M7的栅极分别与NM0S管M6的漏极、NM0S管M21的漏极连接， NM0S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，NM0S管M31的栅极与NM0S管M30的栅极连接，NM0S管M31的源极 与NM0S管M8的漏极连接，NM0S管M8的源极接地，PM0S管M24的漏极与NM0S管M25的栅 极连接，NM0S管M25的源极与漏极同时接地；
[0008] 所述NM0S管M21的栅极与电流检测电路的第一输出端连接，NM0S管M22的栅极 与电流检测电路的第二输出端连接，NM0S管M24的栅极与电流检测电路的第三输出端连 接，PM0S管M32的栅极、PM0S管M33的栅极、PM0S管M13的栅极分别接控制信号VbPcas， 所述PM0S管Mil的源极、PM0S管M12的源极分别接电源AVDD，PM0S管Mil的栅极、PM0S管 M12的栅极与PM0S管M10的栅极连接，PM0S管Ml1的漏极与PM0S管M13的源极连接，所述 PM0S管M13的漏极分别与NM0S管M15的漏极、NM0S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NM0S管Ml5的栅极连 接，NM0S管M16的栅极接控制信号Vbn，NM0S管M15的漏极分别与NM0S管M29源极、PM0S 管M28的漏极、电流检测电路的第一输入端VNN连接，NM0S管M29的栅极接控制信号Vbn， PM0S管M28的栅极接控制信号VPrtP，PM0S管M28的源极与PM0S管M26的漏极连接，PM0S 管M26的栅极接控制信号VbP，NM0S管M29的漏极与NM0S管M27的源接连接，NM0S管M27 的栅极接控制信号VPrtn，NM0S管M27的漏极、PM0S管M26的源极分别与电流检测电路的 第二输入端VNP连接，PM0S管M26的源极与PM0S管M14的漏极连接，PM0S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PM0S管M14的源极、PM0S管M12的漏极连接。
[0009] 进一步，所述推挽式Class-AB第三级包括PM0S管M17、PM0S管M18，NM0S管M19、 NM0S管M20、电容Cm2、电容Cm3，所述套筒式输入级包括电容Cml，PM0S管Ml7的源极接信号 VDD_CHP，PM0S管M17的栅极与PM0S管M26的源极连接，PM0S管M17的漏极与PM0S管M18 的源极连接，PM0S管M18的栅极接控制信号VPrt，PM0S管M18的漏极经电容Cm2与PM0S管 M26的源极连接，PM0S管M18的漏极与经电容Cm3与NM0S管M19的栅极连接，NM0S管M19 的源极与NM0S管M16的源极连接同时接信号VSS_CHP，NM0S管M19的漏极与NM0S管M20 的源极连接，NM0S管M20的栅与接控制信号VPrt，NM0S管M20的漏极与PM0S管M18的漏 极连接并输出到地，PM0S管M18的漏极经电容Cml与PM0S管M2的漏极连接。
[0010] 进一步，所述电流检测电路包括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的源极接电源AVDD，PMOS管M42的漏极的 与PM0S管M44的源极连接，PM0S管M44的漏极与NM0S管M43的漏极连接，NM0S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PM0S管M28的漏极连接，NMOS管M45的漏极与PM0S 管M46的漏极连接，PM0S管M46的源极接电源AVDD，PM0S管M42的栅极接PM0S管M26的漏 极，PM0S管M44的栅极接控制信号VPRT，NMOS管M43的栅极接控制信号VPRT，PM0S管M44 的漏极接地；PM0S管M47的源极接电源AVDD，PM0S管M47的栅极分别与PM0S管M46的栅 极、PM0S管M48的栅极、PM0S管M49的栅极、PM0S管M46的漏极连接，PM0S管M47的漏极 与PM0S管M48的源极连接，PM0S管M48的漏极与PM0S管M49