主運(yùn)放采用全差分折疊式cascode結(jié)構(gòu)，在Class-D的結(jié)構(gòu)中，由于輸出功率MOSFET大電流的頻繁開(kāi)啟，產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)會(huì)在電源上形成很強(qiáng)的紋波，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)當(dāng)芯片工作在5V的電源電壓下，EMI引起的電源波動(dòng)能達(dá)到±2V，全差分結(jié)構(gòu)既可以提高運(yùn)放的電源抑制比和共模抑制比，減弱電源噪聲和共模噪聲的影響，而且避免了鏡像極點(diǎn)，因而對(duì)于更大的帶寬仍能表現(xiàn)出穩(wěn)定的特性。

　　為了提供更高的增益和電壓輸出擺幅，在fold-cascode后加入共源運(yùn)放輸出級(jí)。采用二級(jí)運(yùn)放后.對(duì)運(yùn)放的頻率穩(wěn)定性進(jìn)行分析。暫時(shí)不考慮斬波開(kāi)關(guān)的影響，可以推斷該電路至少有三個(gè)LHP極點(diǎn)，它們分別是miller補(bǔ)償電容引入的主極點(diǎn)Wp1，輸出濾波電容產(chǎn)生的輸出極點(diǎn)Wpout。為第一非主極點(diǎn)，以及folded-cascode(MN1的漏端、MN3的源端)引入的非極點(diǎn)Wp3，三者之間的關(guān)系為Wp1

　　共模反饋電路由MN7～MN10、MP10-MP12構(gòu)成，輸入一端接VDD/2的基準(zhǔn)電壓，另一端接主運(yùn)放的共模輸出，共模檢測(cè)電路由電阻和電容構(gòu)成.經(jīng)過(guò)誤差放大后調(diào)控主運(yùn)放的偏置電流。

　　4 仿真結(jié)果及版圖設(shè)計(jì)

　　在SMIC O.35微米N阱工藝下.利用cadence spectre工具對(duì)本文所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了仿真分析。其中，各器件的工藝參數(shù)為典型情況，電源電壓5V，輸入信號(hào)為幅度10uV，頻率為1KHz的標(biāo)準(zhǔn)正弦波，斬波頻率fch=150K，仿真波形如圖5和圖6所示。

　　圖5 運(yùn)放的幅頻~相頻特性曲線

　　圖6 斬波輸出波形

　　從圖5可以看出，在典型情況下，該運(yùn)放的主極點(diǎn)在10HZ以內(nèi)，相位裕度75度左右.能充分保證運(yùn)放在各個(gè)comer條件下的穩(wěn)定性。從輸fn波形來(lái)看，斬波引起的殘余電壓尖峰也有了明顯的改善。表1為運(yùn)放的開(kāi)環(huán)仿真結(jié)果。

　　表1 運(yùn)放開(kāi)環(huán)仿真結(jié)果