低功耗D類音頻功放子系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本文設(shè)計了一款低功耗D類音頻子系統(tǒng)，該設(shè)計主要應(yīng)用于便攜式音頻設(shè)備中，主要有以下幾個特點：首先加入了兼容12C總線的接口電路，使得芯片可以受CPU或者MCU的控制；其次，采用了新一代的PWM調(diào)制技術(shù)；最后，簡化了電路結(jié)構(gòu)，擁有比較小的芯片面積。 相對于傳統(tǒng)的AB類功放而言，D類音頻功放具有比較高的效率，因此在逐漸普及的便攜式音頻設(shè)備中，采用D類功放可以很大程度地延長電池使用時間；另外由于其高效率，芯片發(fā)熱量比較小，在封裝時可以采

2、用面積比較小的封裝方案，這也有助于便攜式系統(tǒng)的小型化。目前國內(nèi)對D類功放的研究還比較薄弱，對其進行的研究有助于本土D類音頻功放的普及。 本文通過對D類音頻功放的結(jié)構(gòu)以及影響D類效率的因素進行分析之后，設(shè)計了一個電路結(jié)構(gòu)。該電路結(jié)構(gòu)采用全差分形式，積分器對差分信號進行積分，有效減低了功率管開關(guān)所導(dǎo)致的噪聲以及RF干擾，同時也取消了用于穩(wěn)定參考電壓的BYPASS電容；另外設(shè)計了內(nèi)置的三角波發(fā)生電路，取消了鎖相環(huán)電路以及外置電容；使用

3、新一代的無輸出濾波調(diào)制技術(shù)節(jié)約了輸出的低通濾波器，極大地減小了在PCB板上的應(yīng)用面積。 該項目利用Cadence Spectre進行電路仿真，Cadence Virtuoso進行版圖設(shè)計。仿真結(jié)果顯示各模塊指標均能達到設(shè)計要求，該電路可以在2.5V～5.5V電源電壓范圍內(nèi)正常工作，在5V電源電壓下，帶4Ω負載最高可以達到2.5w的輸出功率，并且擁有比較高的效率，帶8Ω負載，輸出功率為1.75W時，效率可達75.1％，正常工作情況