本文设计了一个音频功率放大器芯片,主要应用于小体积便携式电子产品,对此本芯片主要有以下三个特点:首先设计了低功耗关断模式和开关噪声抑制电路;具有高线性和高保真度的AB类放大器;另外,在系统中还设计了3D立体声增强功能。低功耗模式有效时,系统所有模块均被关断,只有一些逻辑控制电路在工作,因功耗很小。系统中的电源旁路电路,在系统开启和关断时能够延缓信号传输,当系统稳定后才有信号输出,故抑制了“咔嚓”声;便携式产品体积有限,立体声的两个扬声器不可能相距足够远,因而音效往往很差,本文在深入分析了立体声原理、声音串扰及解决方法之后,设计了一种电路结构,此结构基于音频放大系统并集成于音频放大系统之内,能够增强3D立体声的声场。另外,文中还优化设计了运算放大器、电流源、过温保护等模拟电路,使之性能更好、功耗更小。本芯的整个设计流程都是在cadence工具下完成,在模块电路设计中,仿真与设计循环进行,并最终确定了系统的电路。对芯片系统进行整体仿真,模拟其功能和性能参数,都在可接受的范围之内。本论文还细致地设计了系统的版图,尤其是运算放大器和功率器件等决定芯片性能的关键模块。电路和版图的设计都采用0.5μm N阱CMOS工艺的器件模型和设计规则,并最终流片。封装为QFN24,具有面积小、散热性能好的特点。对芯片进行详细测试的结果表明,过温关断、3D立体声增强、单双端模式及低功耗关断模式功能正常。关断模式下功耗几乎为零,而芯片最大静态功耗20mW,在5V电源电压、4?负载、频率为1KHz及1W输出功率时的THD+N为0.2%。各项性能指标均达到了设计的预期值。