本文格式為Word版，下載可任意編輯——數(shù)字音頻功率放大電路的設(shè)計與研究,,img,alt,stylemargin江南大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)字音頻功率放大電路的設(shè)計與研究姓名王學(xué)祥申請學(xué)位級別碩士專業(yè)微電子與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師郭良權(quán)20220801摘要摘要音頻功率放大器是功率集成電路中的一個重要組成片面，并且廣泛應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品中。我國是全球最大的消費類電子商品市場和生產(chǎn)基地，音頻功放的需求日益增加，因此研究音頻功率放大器具有分外重要的意義。

傳統(tǒng)的模擬音頻功率放大器雖然具有很高的保真度，但是卻存在功耗高、效率低等致命缺點。隨著集成電路技術(shù)的進展，移動電話、數(shù)字媒體技術(shù)、平面電視、便攜式數(shù)字產(chǎn)品等對音頻功放提出了體積小，效率高的要求。數(shù)字D類音頻功放憑借其高效率、低功耗的特點正逐步取代傳統(tǒng)的模擬音頻功率放大器。

本文設(shè)計的數(shù)字D類音頻功放芯片通過引入通信領(lǐng)域的∑．△調(diào)制技術(shù)，使D類功放可以不需要經(jīng)過D／A轉(zhuǎn)換就可以直接放大數(shù)字音源。論文首先對模擬功率放大器和數(shù)字功率放大器的舉行了對比分析，并細(xì)致闡述了各種運放的工作原理，指出了數(shù)字功放相對于模擬功放的優(yōu)勢所在；

緊接著研究了∑-△調(diào)制技術(shù)，對∑．△調(diào)制技術(shù)中所采用的關(guān)鍵技術(shù)舉行了深入的研究分析，在此根基上得出了設(shè)計穩(wěn)定的∑．△調(diào)制系統(tǒng)的條件，從而設(shè)計出適用于數(shù)字功放的∑-△調(diào)制器系統(tǒng)框圖；

文章結(jié)果在Cadence工作平臺下對系統(tǒng)內(nèi)部概括電路舉行了設(shè)計，包括運算放大器電路、積分器電路、對比器電路、濾波器電路以及基準(zhǔn)電壓電路等，并對概括電路采用Hspice軟件舉行仿真分析。通過結(jié)果對整體電路的總體仿真結(jié)果可知，本文所設(shè)計的數(shù)字功放SFDR為72dB，對應(yīng)的THD小于O．05％，基于∑-△調(diào)制的D類功放系統(tǒng)穩(wěn)定，性能良好。

關(guān)鍵詞∑．A調(diào)制；

D類音頻功放；

運算放大器；

積分器AbstractAbstractAudiopoweramplifierisanimportantpartofPICPowerIntegratedcircuitswhichiswidelyusedinconsumerelectronicproducts，andChinaiSthemostimportantmarketofconsumerproductsandthebiggestworldmanufacturecenteroftheconsumerproducts．Welaunchareachonaudiopoweramplifier．Traditionalanalogaudioamplifiercanbeverylinearbutsuffersfrompoorenergyemciency．WithimprovementofIntegratedCircuits，Anaudioamplifierofsmallsizeandhigheflficiencycancatertotheneedsofamarketcomprisingmobilephone，computermultimedia．flatpanelTV，Portablecomputer．ClassDaudioPoweramplifier，whichworksinswitchingmode．hasadvantageofhighefficiencyandThusbecomesoneofthemostPromisingaudioamplifiersolutions．Thispaperexaminesthedesignandimplementationofadigitalaudioamplifierbasedonsigma．deltamodulator．ItsinputisdigitalaudiosourcesanditcandirectlyamplifydigitalsignalswithoutD／AcircuitwhichiSamustintraditionalclassDamplifier．ThisPaperatfirstintroduceTheComparisonofanalogaudioamplifieranddigitalaudioamplifier，andthendetaileddescriptionthePrincipleofthedifferentsoundpoweramplifierandexplaintheadvantagesofdigitalaudioamplifier．Thenitpresentstheprincipleofsigma-deltaincrementalmodulationandresearchthedetailedtheoreticalanalysisoftheKeyTechnique，thusgivethestabilitysystemofsigma．deltaincrementalmodulation．Finally．AnalysisandSimulationofInternalCircuitofthesystemthoughtheHspicesimulatoratCadencesoftware．Includingoperationalamplifier,integratorcircuit，comparatorcircuit，filtercircuitandVoltageReference．Atlast．fromcarefullysimulmionofthewholecircuits，theSFDRofthesigma．deltamodulatorsystemiS72dB．a(chǎn)ndtheTHDiSlessthan0．05％．Sowecouldknowthesystemisstable．a(chǎn)ndexcellentperformanceWasachieved，Thesimulationresultsshowsthatitreachtheexpectedobjective．Keywordssigma-deltaincrementalmodulation；

digitalaudioamplifier；

amplifier；

Integratorcircuit．II獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下舉行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中更加加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含本人為獲得江南大學(xué)或其它教導(dǎo)機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何付出均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。

簽名曼豆聾日期．2絲壘l關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文完全了解江南大學(xué)有關(guān)留存、使用學(xué)位論文的規(guī)定江南大學(xué)有權(quán)留存并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文的全部或片面內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫舉行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文，并且本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。

保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。

簽名導(dǎo)師簽名第一章緒論第一章緒論1．1數(shù)字音頻功率放大器的研究背景與進展現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷進展，集成電路被廣泛應(yīng)用于各類電子電路中IlJ。隨著近十幾年來半導(dǎo)體技術(shù)的進步，功率放大電路也得到了飛速的進展和應(yīng)用【2J。音頻功率放大電路是原理上最為根本、應(yīng)用上最為廣泛的功率放大電路。目前大片面音響系統(tǒng)中的功放都是模擬類型，傳統(tǒng)的模擬功放按放大器的工作狀態(tài)可分為A類、B類、AB類等形式。A類、AB類功放是音響系統(tǒng)中最為常用的功放。傳統(tǒng)類音頻放大器的一個共同缺點是效率很低，A