低频功率放大器的研究与设计

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20141258工程硕士学位论文低频功率放大器的研究与设计学位申请人：解静怡导师：娄建忠教授学位类别：工程硕士学科专业：集成电路工程授予单位：河北大学答辩日期：二〇一六年六月ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.CNO:20141258ADissertationfortheDegreeofM.EngineeringResearchandDesignofLowFrequencyPowerAmplifierCandidate:XieJing-yiSupervisor:Prof.LouJian-zhongAcademicDegre

2、eAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ICEngineeringUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June,2016河北大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作。及取得的研究成果，除了文中特别加，尽我所知［Ｕ标注和致谢的地方外论文．中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。

3、；日期：年各月Ａ日作者签名学位论文使用授权声明、本人完全了解河北大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。学校可公布论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于１、保密□，在月日解密后适用本授权声明。年２、不保密ｓ／。＂＂（谭在Ｗ上相应方格内打Ｖ）＇保护知识产权声明本人为申请河北大学学位所提交的题目为＜￥＾诚王媛１＾的学位论文，是我个人在导师指导并与导师合作下取得的研究成果，研究工作及取得的研究成果是在河北大学所提

4、供的研究经费及导师的研究经费资助下完成的。本人完全了解并严格遵守中华人民共和国为保护知识产权所制定的各项法律、行政法规ｔｕ及河北大学的相关规定。本人声明如下：本论文的成果归河北大学所有，未经征得指导教师和河北大学的书面同意和授权，本人保证不Ｕｉ＞任何形式公开和传播科研成果和科研工作内容。如果违反本声明，本人愿意承担相应法律责任。输■声明人；値曰期：為／名年矣月日騎作者签名；曰期：為年月Ａ日导师签名；麥日期：ｙＨｉｌ）卑心Ａ日摘要摘要本文要求在20-30℃的电路工作环境，5V的电源电压，200-3400Hz范围的工作频率条件下，设计了一款

5、实用性较强的低频功率放大器。低频功率放大器是由两个电路结构、器件参数完全相同的放大电路构成的。单个放大电路是一个两级放大电路，包括偏置电路、差分输入、推挽输出和频率补偿四部分，该放大电路电压放大倍数为1，仅通过放大电流实现放大功率的目的。偏置电路部分由多路电流源结构构成，并设置了合适的MOS管参数，实现为放大器各个节点提供合适的偏置电流。差分输入部分采用的是共源共栅结构，经过测试验证，显示该电路可以提高信号质量，优化电路性能。推挽输出部分采用了两个对称的MOS管推挽输出，对电路的瞬态特性进行了仿真测试，结果显示该电路可输出完整的波形，有效地避免了波形的交越失真。为防止自激，在推挽输出部

6、分还加入了RC频率补偿结构。单个放大电路的电路结构设计完成之后，将两个完全相同的放大电路采用桥式连接的方式连接起来，构成了低频功率放大器的总体结构。采用桥式连接的好处是可以提高最大输出功率。在电路的基本结构设计完成之后，采用了M35240.5µm工艺模型库，利用Cadence软件对电路的开环特性、闭环特性、最大输出功率、SNR、PSRR、CMRR等性能参数进行了仿真测试。根据仿真结果显示，单个放大电路的开环增益为106.89dB，闭环增益为零，相位裕度为83.731dB，整个低频功率放大器的共模抑制比为93.52dB，信噪比为94.69dB，总谐波失真为0.353%。仿真结果说明设计的

7、此款低频功率放大器的性能满足预期目标。关键词低频功率放大器偏置电路差分输入推挽输出IAbstractAbstractThethesisrequire20-30℃circuitworkenvironment,5Vsupplyvoltage,200-3400Hzrangeoftheoperatingfrequency.Underthiscondition,designalow-frequencypoweramplifierwhichhasstron