class d音频功率放大器设计

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1、虫塞摘要中文摘要摘要：音频功率放大器广泛应用于家庭影院、音响系统、立体声唱机、伺服放大器等电子系统中。人们在追求高保真度音频功放的同时，也希望功放有大的输出功率和高效率。因此，设计一种失真度小，输出功率大，效率高的音频功放也有很重要的现实意义。本文设计了一种新型的音频功率放大器，此设计所涉及的主要理论在国内外尚属研究阶段，具有很大的发展空问和应用前景。本课题的设计获得了良好的性能，可以应用于耳机、MP3、CD、DVD播放器以及掌上电脑等一些便携式电子产品。在查阅大量中外文献的基础上，本文对功率放大器进行了系统的阐述。首先介绍了目前常用的各

2、类线性、非线性功率放大器并分析其优缺点，比较了传统D类功放和基于自激振荡理论的D类功放的性能特点，在此基础上提出了本文所研究的基于自激振荡原理SCOM结构的D类音频功率放大器，并阐述其工作原理。本文在传统D类放大器的基础上进行改进，利用自激振荡和同步控制理论，设计实现同步控制振荡调制结构(SCOM)的D类功率放大器。SCOM电路由运算放大器、比较器、驱动电路、环路滤波电路和功率输出级组成。利用扬声器的电感实现音频信号的恢复，节省了芯片面积。本文创新性的设计出了应用于SCOM结构的D类功率放大器性能优良的运算放大器及比较器，并进行模块仿真及

3、系统仿真；在单电源电压供电的条件下，采用全桥结构实现双边三电平输出，提高THD性能和输出功率；利用反馈电路提高线性度和电源电压抑制特性；采用无滤波调制的方式，以减小芯片面积，降低成本；采用8Q+20／IH的扬声器负载模型，在反复计算调试的基础上达到性能指标的要求。电路仿真设计和版图实现阶段采用的是CADENCE公司的EDA工具，选用了HHNEC250GPCELL(一层多晶硅，四层金属)CMOS工艺的设计规则。实现0．5W功率输出，效率大于70％，THDd、于1％，版图核心部分面积为480／1mx300。,um关键词：D类功率放大器、音频、

4、自激振荡、无滤波调制分类号：TN722ABSTRACTABSTRACT：Audiopoweramplifieriswidelyusedinhighperformanceaudiosystems，stereophonographs，servoamplifierandinstrumentsystems．Nowadays，peopleemphasizehighpowerandhighefficiencyaswellashighfidelityfeatureofaudiopoweramplifier．Soitisworthtodesignalla

5、udiopoweramplifierwiththefeaturesofhighpowerandhighefficiency．Thepaperhasdesignedanew—typeofaudiopoweramplifier．ThereareSOmanyopportunitiestodevelopandapply，becauseitisstillatstudyphase．Thedesigninmypaperhasgoodperformancetouse．Wecanapplyittoportableelectronicssuchascellu

6、lar，CD，DVD，MP3players，PAD’S，someotherportableelectronics，etc．Afterstudyingpoweramplifier，inthispaper,Iintroducethekindsofpoweramplifier．First，Iintroducethefamiliarlinearandnon—linearpoweramplifier,andthenanalyzeadvantagesanddisadvantagesofthisamplifier．Icomparedthecharact

7、ersoftraditionalclassDpoweramplifierandtheamplifierthatisbasedonself-oscillatingtheory．Next，IrefertothestructureofSCOMclass—Daudiopoweramplifierthatisbasedonself-oscillatingwhichisstudiedinmypaper．TheCassDpoweramplifierinthispaper，whichiscalledSynchronizedControlledOscill

8、atedModulator(SCOM)，isdesignedbasedonself-oscillatingandsynchronizedcontrolledtheory．TheSCOMcons