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西安电子科技大学硕士学位论文 小功率无滤波器D类音频功率放大器设计（共66页）
摘要
与传统的模拟音频功率放大器(A类、B类、AB类)相比，基于开关模式的D
类音频功率放大器以其高效率、低失真、低功耗、小尺寸等优势，在未来便携式
和大功率音视频领域中将具有广阔的发展前景。
基于设计要求，本论文提出了采用脉冲宽带调制(PWM)、反馈环路设计、
全差分输入和全桥输出的系统方案，设计了一款单通道无滤波器D类音频功率放
大器；基于D类音频功率放大器的原理与结构特点，分别进行了输入模块、三角
波产生电路、PWM调制电路、输出模块等功能模块的设计与电路仿真。芯片输入
级采用带共模反馈的全差分放大器结构设计，保证对共模信号的抑制，减少射频
干扰和系统噪声对放大器的影响；采用无外置输出滤波器的优化PWM调制架构设
计，减小系统静态功耗，节约系统空间，简化系统设计；输出级采用全桥式负载
(BTL)输出方式，利用高速驱动电路来驱动功率管的输出，在满足THD的前提
下合理设计其死区时间。
基于和舰科技0．35p,m单多晶两层铝的CMOS工艺，运用Cadence工作平台，
对电路进行设计、仿真和后期的版图制作。芯片测试结果表明设计的芯片性能良
好，满足预定的指标要求。芯片的工作电压为2．5～5．5V，采样频率为250KI-Iz，能
在谐波失真小于10％的情况下，对4Q的负载提供2．5W的输出功率，效率高达82％，
静态电流为2．8mA，无开关机噪声。
关键词：数字放大器D类功放脉宽调制无滤波器