具有自动增益控制功能的高性能D类音频放大器XD1126的研究与设计

摘要

D类音频功率放大器由于工作于开关模式，并且具有输出级导通阻抗小的特点，因此大大提高了设备的电源利用率，并在功放市场的竞争中脱颖而出。但是与线性功率放大器的高音质相比，D类功放表现欠佳。因此，设计一款高效率，高音质的D类音频功放有很重要的现实意义。
　　本论文的设计工作来源于西安电子科技大学CAD研究所(Institute of Electronic CAD of Xidian University)的科研项目“高性能D类音频处理器关键技术的研究与集成设计”，在研究各类功放的效率和失真机理的基础上，设计了一款具有自动增益控制功能的高性能 D类音频放大器。系统设计中，噪声整形技术的利用使系统噪声以环路增益的数量级降低；自动增益控制和直流保护技术的利用大大降低了系统输出斩波信号的可能，这些都起到了提高系统音质的功能。电路设计中，模块电路的高性能是保证系统功能得以实现的前提，因此文中重点阐述了功率放大器的关键子模块设计，如运算放大器电路、振荡器电路、基准电路以及自动增益控制电路。
　　基于某公司0.35μm BCD(Bipolar, CMOS和DMOS)工艺设计，使用Cadence等EDA工具完成整体电路的仿真验证。仿真结果表明，电路功能和性能指标已达到了设计的要求。