1、與傳統(tǒng)音頻放大器(A類、B類、AB類)相比，基于開關(guān)模式的D類音頻功放具有功耗低、效率高、體積小的特點(diǎn)，已經(jīng)開始被應(yīng)用在MP3、CD、手機(jī)以及個(gè)人筆記本等便攜式電子產(chǎn)品中，具有非常廣闊的發(fā)展前景。但D類音頻功放的音質(zhì)需要進(jìn)一步提高，同時(shí)根據(jù)應(yīng)用需求，該類放大器正向著免濾波、小型化、低成本方向發(fā)展。
　　 本文首先介紹了D類音頻功率放大器和傳統(tǒng)音頻放大器的優(yōu)缺點(diǎn)，然后詳細(xì)分析了基于脈寬調(diào)制模式(PWM)的D類音頻功放的幾種主要結(jié)構(gòu)

2、，比較了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，研究了D類音頻功放實(shí)現(xiàn)無(wú)輸出濾波器的原理，最終根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)與要求，采用全差分型積分負(fù)反饋和全橋輸出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種單通道無(wú)需片外濾波器的D類音頻功率放大器，并對(duì)系統(tǒng)的電源抑制能力進(jìn)行了建模分析，同時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成了系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)和仿真，包括：基準(zhǔn)電流源、全差分放大器電路、PWM調(diào)制電路、三角波產(chǎn)生電路、高速比較器、輸出級(jí)模塊、過(guò)流保護(hù)電路和過(guò)溫保護(hù)電路等。所設(shè)計(jì)的D類音頻放大器可以依

3、靠揚(yáng)聲器自身的電感恢復(fù)出音頻信號(hào)，其主要特色是高效率、低的總諧波失真與噪聲之和、高電源抑制比。
　　 本文在Cadence環(huán)境下，采用CSMC0.35μm CMOS工藝進(jìn)行了電路仿真和版圖設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能良好，滿足預(yù)定的指標(biāo)要求。5V工作電壓下，總諧波失真與噪聲之和為0.229％的條件下，該功放可以向4Ω負(fù)載電阻提供大于3W的輸出功率；最大轉(zhuǎn)換效率高達(dá)87.2％；本文所設(shè)計(jì)的D類音頻放大器能夠節(jié)省應(yīng)用系統(tǒng)的面積和