题目：ΣΔ调制器的设计及在D类数字功放中的应用

本课题来源于音频功率放大器这一研究领域，基于数字功率放大器高效率、低功耗、易与数字音源对接等优点，目标实现ΣΔ调制器的设计及其在D类功放中的应用，并通过流片做验证。 ΣΔ调制主要有四个理论要点，一是过采样，二是噪声整形，三是稳定性，四是量化器模型。本论文完善了ΣΔ调制器在MATLAB环境下的非线性模型，通过大量仿真优化系统结构。在电路级设计中，运算放大器的失调和开关电容的噪声都是制约信噪比的关键因素，通过合理的结构调整和参数选取，实现了稳定高比特的ΣΔ调制。与同类产品相比，在不损失精度的情况下，有效地降低了电路复杂度。 D类功放一般有PWM和ΣΔ调制两种典型调制方式。本论文在完成高精度ΣΔ调制器设计的基础上，通过增加输出级提高带载能力，实现了D类功率放大器。基于ΣΔ开关电容低功耗的优点，功放效率可达到90%以上，远高于现在市场上的AB类产品。与同类PWM调制方式相比，ΣΔ的输出信号包含更少的谐波失真，分辨率更高，但缺点是转换速率高，需要通过数字滤波器降低其转换速率。 本论文详细分析了ΣΔ调制的理论要点及其应用于D类功放的一些特殊问题，从系统级到电路级，以及最终的版图都已经实现，工艺采用chartered 3.3V/0.35um CMOS混合信号。