[01737502]高效低噪声音频功率放大器

本项目由成都信息工程大学与成都芯源系统有限公司合作完成,在音频功率放大器的噪声抑制、自适应动态电源提高效率等关键技术进行了研究与集成应用,开发出系列高效低噪声的音频放大器新产品,创汇超过1千万美元。本项目的多项技术如动态电源放大器、双模式电荷泵、增益跨零控制技术、自动增益控制技术均已被获得专利授权（其中授权发明专利9项,实用新型3项）,另已受理8项专利,基本完成对音频放大器噪声抑制和效率提升技术尤其是动态电源放大器的专利布局,极大促进具有自主知识产权的集成电路设计技术的发展。 首先,针对AB类放大器效率低问题,将动态电源技术和自适应技术用于AB类放大器,提出具有新拓扑结构、且易集成于音频子系统芯片内部的新一代高效低噪声自适应动态电源放大器。该自适应动态电源放大器包括可以使用多个动态电源的AB类放大器和可以至少提供两组正负动态电源的双模电荷泵,双模电荷泵根据输出音频信号自适应地调节正负电源的幅度,进而提高效率。本技术方案可以使得各种中小功率的便携式设备的音频功耗降低20%,经过本项目验证并获得推广,将节省巨大的能量浪费,有着巨大经济效益和社会效益。该技术交由成都芯源系统有限公司产生新产品MP77XX系列,广泛用于各种便携式设别。 其次,针对音频放大器可闻噪声问题,提出采用虚拟开关技术（Dummy Switch Technology, DST）抑制启动时的POP噪声,采用跨零自动增益控制技术（Zero Crossing Auto Gain Control, ZAGC）抑制运行过程中的爆破音噪声。采用0.6?m Bi-CMOS工艺平台流片验证,虚拟开关技术和跨零自动增益控制技术可以有效地消除音频子系统在启动和运行过程中的POP噪声和爆破音噪声。本技术广泛应用于各种音频放大器和马达驱动芯片上。 再者,针对D快速开关动作和轨对轨工作模式导致的EMI问题。设计了一款基于数模混合控制的随机时钟电路（Random Clock Circuit, RCC）,为D类放大器提供随机采样信号,将集中于固定频率点处的能量扩展并随机分布到附近频率点处,从而降低了开关信号的EMI。该随机扩频调制的低EMI D类放大器可以在负载24英寸双绞线且不使用滤波器的情况下满足FCC Class B标准。该技术广泛用于成都芯源系统有限公司的D类放大器。