聚焦模拟架构精髓

在高性能 IC 设计中，放大器电路的优化至关重要。本文围绕三类主流架构：全差分放大器（FDA）、Class-AB 音频放大器与Cascode 放大器，深入剖析设计思路、性能优势，以及如何在实际项目中落地实施。

1、全差分放大器（FDA）——精准噪声抑制利器

I. 优势：
拒绝共模噪声、提升动态范围与精准度，是高精度高速 ADC 前端的理想选择。

II. 设计要点：
利用双反馈控制两路输出，同时设定共模输出电压（VOCM），确保输出稳定。
常见拓扑包括折叠结构与 Telescopic，以兼顾增益、带宽与电源压摆幅。

III. 实操小贴士：
精细调节开环增益与带宽，使闭环增益稳定达标。
搭建 CMFB（共模反馈）电路，确保输出共模不漂移。

2、Class-AB 音频放大器——失真微调与效率兼顾
I. 优势：
结合 Class-A 与 Class-B 优点，高线性、低失真，效率可达 ~75%
Basic Electronics Tutorials。

II. 设计方法：
通过微偏置技术让输出晶体管轻微导通，显著降低交越失真。
配置 Darlington 级提升输入阻抗，固化偏置与热稳定性。

III. 实践建议：
控制静态偏置电流，平衡热安全与音质表现。
添加保护电路（过流、短路保护），提升系统可靠性。

3、Cascode 放大器——带宽与增益兼得

I. 优势：
串联共栅结构有效抑制 Miller 电容带来的增益衰减，提升频响和增益。

II. 设计技巧：
利用电流镜提供稳定偏置，确保线性区域操作。
适当增加晶体管通道长度（L）以提升输出阻抗与电压增益。

III. 调优建议：
通过 AC 分析确保带宽与相位裕度满足设计需求。
多次迭代设计，软硬件仿真协同保障性能指标。

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