题目：高品质CMOS音频功率放大器设计

随着科学技术和生活水平的提高，人们对声音的要求越来越高，高保真绿色声音已经成为现在人们对音频放大器芯片提出的新要求。由于 CMOS 技术具有低成本的优点，现代音频功率放大器芯片大多采用CMOS工艺来设计和制造，但是较大的输出管尺寸，驱动低阻抗负载时的大动态范围以及高保真等问题成为目前的一大难题。为了在低成本的前提下实现高保真，本文从电路设计和版图设计两方面来达到高保真、低成本的效果；在电路设计方面，巧妙的采用简单补偿多级负反馈的系统结构实现了低成本、高保真的要求，并且采用电压负反馈推挽输出解决了驱动低阻抗负载时大动态范围的问题；在版图设计方面采用良好匹配、对称排布和充分隔离等手段较好的降低了工艺带来的偏差。在这个设计过程中，首先从电路的基本结构入手，明确了各种电路的优缺点，根据设计目标确定了系统结构和折叠共源共栅电路作为放大级，然后根据设计目标确定了直流电流，并根据相关公式得出了晶体管的尺寸，通过利用计算机进行Spectre前仿真和版图完成后的仿真对电路参数进行调整。后仿真结果表明，该放大器的闭环单位增益带宽为11.7MHz，带上32Ω和10pF负载后，可以提供的最大输出功率高达207mW。放大器的低频开环增益为68.3dB，共模抑制比为90.7dB，相位裕度为79°，显示了优良的闭环稳定性和抗共模干扰的能力。在±5V供电的情况下能够使输出摆幅达到-3.64V～3.88V，具有很强的带载能力，且其总谐波失真仅为0.01%，具有非常好的音质效果，已经基本满足了预先设定的设计要求，并已经送去流片。总之，本文从电路设计和版图设计两方面达到了高保真、低成本的效果，从仿真的结果来看该音频功率放大器可用于高端的CD 播放器，MP3和 DVD 等消费类电子产品。