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音频功率放大器是功率集成电路的重要组成部分,在消费类电子产品中得到广泛应用。随着科技水平的提高,功率集成电路发展迅速。虽然市场上已有众多新的低功率扬声器彰显出向D类音频放大器发展的趋势,但就低成本、低失真以及低噪声而言,AB类音频功率放大器仍然具有很强的竞争力。本文在介绍了音频放大器的发展现状、分类和工作原理,以及音频放大器的一些重要参数,然后对AB类音频放大器进行了系统分析,再就AB类放大器系统中各模块的电路设计做了详细的介绍和分析的基础上,设计了一种高保真,高电源抑制比,低静态功耗的32阶对数增益控制的AB类音频功率放大器。主体电路由通道选择模块MUX、前置放大器、后级功率放大器、逻辑控制电路、PTAT电流源基准、BYPASS电路,以及一个具有分时复用功能的8bits SAR-ADC构成。该电路主要有以下几个特点：在pop-noise的抑制方面,设计了“S”形充放电电路,使pop-noise在感官上得到了很大的改善；内部嵌有1个8-bit的SAR-ADC,可实现32阶对数音量控制,控制范围冲-40dB～20dB;具有FADE功能,增益都是在设定增益与-40dB之间快速切换的。基于华虹CZ6L的0.5μm、1P3M工艺,该工艺MOS管的阈值电压较低,而且提供2KΩ／□的高阻值poly电阻,很适合AB类放大器的设计。应用Cadence对各模块和整体电路进行了电路设计,并采用Spectre完成了模块电路和整体电路的仿真；在此基础上,使用Layout完成整体电路的版图设计,并进行流片；建立实验环境,对芯片进行测试。结果显示：输出功率在负载为3Ω,4Ω和32Ω时分别应为2.5W,2.2W,75mW,电源抑制比在50dB以上,能够驱动32Ω耳机负载。此外,本文设计的AB类放大器还具有过热保护,低噪声,较大的最大输出功率,以及所需外围器件少等优点。