D類音頻功放DAC中插值濾波器的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和VLSI技術(shù)的不斷進(jìn)步，便攜式電子產(chǎn)品如手機(jī)，MP3播放器，便攜式游戲機(jī)的銷量猛增，音視頻已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代。作為數(shù)字信號處理的基本方法之一，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號處理過程中數(shù)/模( D/A)，模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器的精度要求越來越高。相對于其他類型的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，基于Sigma-Delta調(diào)制方式的數(shù)模轉(zhuǎn)換器不需要高精度和大規(guī)模的模擬元件就能達(dá)到很高的轉(zhuǎn)換精度，其應(yīng)用領(lǐng)域日益拓展，因此音頻系統(tǒng)中DAC的設(shè)計(jì)成為人們廣泛關(guān)

2、注的研究熱點(diǎn)。 插值濾波器是Sigma-Delta數(shù)模轉(zhuǎn)換器中的重要組成部分。本文介紹了過采樣和量化，闡述了∑-△調(diào)制技術(shù)在D類功率放大器中的工作原理和一種基于二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)到CSD編碼的轉(zhuǎn)換算法；接著從過采樣DAC芯片中的數(shù)字插值濾波器原理入手，在深入研究半帶濾波器和積分梳狀濾波器原理和特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)過采樣率為128倍的插值濾波器。最后用Verilog HDL硬件描述語言對這種濾波器設(shè)計(jì)方法進(jìn)行描述，并且在Quartu

3、s II環(huán)境下進(jìn)行了功能驗(yàn)證，結(jié)果正確，滿足設(shè)計(jì)要求。 整個(gè)設(shè)計(jì)采用了多級多采樣率信號處理電路原理，由兩級半帶濾波器和四級積分梳狀濾波器構(gòu)成。其中的兩級半帶濾波器在系數(shù)實(shí)現(xiàn)上，采用基于CSD編碼技術(shù)的常系數(shù)乘法器的實(shí)現(xiàn)方法，同時(shí)利用其沖激響應(yīng)的對稱性，改善了濾波器的速率、功耗等性能；CSD碼是一種利用最少的非零比特位來表示符號數(shù)的編碼技術(shù)，能有效地減少了硬件資源的占用。采用多級CIC濾波器代替單級結(jié)構(gòu)，可以有效地增強(qiáng)對諧波的抑制