● 摘要
D类放大器，是一种脉冲调制型放大器。它与传统模拟功放的主要差别在于功放管的工作状态。即使用脉冲形式的信号来驱动高速的功率开关。由于D类音频功率放大器与传统的模拟功放相比，具有体积小，效率高，低失真，大功率的特点所以具有广阔的发展前景。本次设计的D类音频功率放大器采用的是一种传统的D类音频功率放大结构，它包括脉宽调制器（PWM调制）、输出级和滤波电路。这种结构是简单且有效的，适用于大功率系统，例如家庭音响。在本文中，分析了D类音频功率放大器的工作原理，并对放大器的各个模块包括前置放大电路、比较器电路、三角波产生电路、功率输出级电路、滤波电路等进行了设计和仿真，且达到了预先设定的指标。在以上研究的基础上，我们构建了模拟D类功率放大器的总体电路并对其进行仿真。最后对于D类放大器后级版图设计中的寄生参数问题进行了分析并提出了切实可行的解决方法。本次音频功放芯片设计采用的是charted 0.35um/3.3V的工艺，已经实现了流片，封装和测试工作在芯片流片回来后进行。 本文首先介绍了功率放大器的技术指标、放大器分类和D类放大器的工作原理，对放大器的各个模块进行的原理分析，接着对本次设计的D类音频放大电路的各个模块进行了电路设计及仿真，接着进行后端的版图设计，并完成验证工作。在最后给出了一些测试功放芯片的方法。