一、D类音频功率放大器设计（论文文献综述）
张舟[1]（2021）在《基于MATLAB/Simulink的1kW防空警报器的设计与实现》文中研究表明本文的课题取自于某公司的输出功率为1k W防空警报装置,经测试,该公司产品在使用过程中出现的谐波成分过多,并且装置运行过程中温度过高,本文的研究主要为了解决上述问题。技术理论研究以1k W防空警报器为背景,详细介绍了警报装置的构成部分与工作原理,设计并实现了一种不同于传统警报器原理的输出功率为1k W的防空警报器。传统警报装置需要调制电路将音频与三角波相比较产生PWM来驱动下一级D类功率放大电路,经过观察,传统调制方法输出的PWM误差偏大,最终造成输出过多谐波,影响音频的质量与内容,虽说音频的质量与内容相对于报警类装置来说可能并不是很重要,但是论文提出的改善输出音频质量的方法也同样用于舞台音响、村村通广播等装置中。本文中调制器部分的功能将由STM32来实现,将存储有音频的SD卡插入STM32单片机,由单片机对SD卡内音频解码并经过一系列算法输出PWM来驱动下一级电路,单片机内部由于内部时钟的存在,因此可以保证输出PWM的准确性。在功率放大电路部分的功率管选择上以SiC MOSFET来替代Si MOSFET,因为SiC材料MOSFET具有更高开关速度,能够减少系统的失真,电路采用了全桥型驱动电路来驱动功率管,能保证D类功率放大电路的灵敏性,最后设计合理的LC滤波电路作为低通滤波器来还原音频波形,装置整体达到了功率放大的目的。本文完成了程序设计、MATLAB/Simulink建模与整体电路仿真、原理图设计与PCB制作等部分,具体研究内容如下:（1）调制器设计:对STM32单片机进行选型,确定调制器部分的主体,用Keil软件编程工具在单片机程序中体现出所需的算法,最后配置STM32单片机能够发出准确的PWM。（2）SiC MOSFET建模:为了减少谐波的产生,将由开关频率更高的SiC MOSFET来替代Si MOSFET,并且还可以减少D类功率放大电路运行过程中的损耗,对SiC MOSFET的建模由MATLAB软件中的Simulink工具来完成,设计出的模型与厂家给出的特性曲线相比较,来确认设计模型是否合理。（3）Simulink仿真系统电路:以SiC材料MOSFET作为开关管设计出功放电路,最终通过对比原波形与输出波形,来确认电路设计的是否能达到本文的设计要求。（4）实物制作及测试:利用Altium designer软件对硬件电路进行原理图的设计,在其中生成PCB,焊接完成后上电完成最终测试。
廖涵章[2]（2019）在《低电压高功率音频功率放大器的设计与实现》文中指出随着消费水平和生活水平的提高,消费类电子市场也在蓬勃发展,在市场的拉动下,消费者对便携式电子设备的要求也越来越高。人们在享受生活时,便携式电子设备由于具有功能多样、方便使用等优点而受到青睐。音频功率运算放大器作为电子产品中的基本器件之一,其性能的好坏直接决定了产品的市场竞争力。目前,如何设计出一款具有低功耗、高性能和体积小等优势的音频功率运算放大器已经成为了研究热点。本文的研究工作主要包括以下两个方面:（1）根据芯片设计框图,利用Cadence仿真工具设计各个电路模块。各电路模块包括主运算放大器电路模块、基准电流源及偏置电路模块、过温保护电路模块和爆裂-滴答噪声抑制电路模块,输出级采用了AB类跨导线性环结构,该结构可以在总谐波失真与静态功耗之间进行折衷。基准电流源电路为芯片提供电流,电流的大小与电源及工艺无关,但与温度成正相关的关系。过温保护电路能够防止芯片在温度过高时受到永久性损坏,提高了芯片的可靠性。芯片上电或掉电以及在对芯片的SHUTDOWN引脚进行操作时,在负载上将产生爆裂-滴答噪声,爆裂-滴答噪声抑制电路可用于降低甚至消除噪声。偏置电路采用输入和输出短接的低压共源共栅电路结构,该电路结构不仅可以保证复制电流的精确性,而且能使电路正常工作时的电源电压降到最低。（2）基于5V CMOS 0.5μm DPDM工艺库进行设计,本文完成了对全芯片的版图设计、后仿真及流片。仿真结果表明:芯片能够正常工作的电源电压为2.6V-5.5V。其中,在5V电源电压下能提供1.25W的额定功率给8?负载;在3V电源电压下,可以提供425mW的额定功率给8?负载;在2.6V的电源电压下可为8?负载提供300mW的额定功率。芯片的输出波形在3种不同的电源电压下的总谐波失真均小于1%。最终实现了一款低电压、高功率、低失真且具有低功耗关断模式的音频功率运算放大器。
朱亮[3]（2017）在《基于FPGA的D类音频功率放大器的设计》文中进行了进一步梳理随着电子产品智能化、便携化、小型化的应用趋势,新一代音频设备对功耗的要求越来越严苛。D类开关功率放大器与传统的线性功率放大器相比,其电源效率高,因而在大功率音频设备和便携式设备中得到广泛应用。随着信息化时代的发展和数字信号处理的能力不断增强,现代音频系统也向着数字化方向发展。传统的模拟D类功率放大器需要加入数模转换器（DAC）才能处理数字信号,导致信号噪声和失真度的增加。相比之下,数字D类功率放大器具有较低的功耗和芯片面积,并且可以直接与数字音频系统兼容,具有明显的优势。因此,数字D类功率放大器是现代音频系统中的应用趋势,也是目前研究的热点。本文致力于数字D类功率放大器中脉冲宽度调制（PWM）算法的设计与实现。首先对数字D类功率放大器现有的调制算法进行研究与分析,并在此基础之上提出一种新型、能有效降低谐波失真的?C-LAG-NR采样算法。然后在Simulink平台下建立音频功放的系统模型,对?C算法、LAG-NR等算法进行系统级仿真与优化,提高算法的有效性。接着实现基于?C-LAG-NR采样算法的硬件电路,并将Verilog代码烧写到FPGA开发板中。利用Orcad软件对功率放大电路和滤波电路的进行仿真,并完成PCB板级电路设计。最后将PCB板生产并手动焊接电路,搭建完整的测试平台,对数字D类功放电路进行实测与分析,并完成PCB电路板的调试与优化。基于Simulink平台下,对?C-LAG-NR的采样算法的系统仿真表明,当输入信号频率在020kHz范围内,该算法对谐波失真的校正效果明显优于其他算法。Orcad软件仿真结果表明,功率放大器的总谐波失真（THD）在1%以内,电源效率高达98.46%,满足D类功放对电源效率的要求。由于数字信号精度不够和功率输出级的非理想效应,PCB板级测试显示电路性能有一定程度的恶化,总谐波失真（THD）在20%左右,小功率范围内测试电源效率为80%左右。结合电路仿真与实测结果可知,本文所提出的?C-LAG-NR的采样算法能一定程度上优化功放电路的谐波失真并提高电源效率,该算法具有一定的先进性。
谷智明[4]（2015）在《一种D类音频功率放大器的应用》文中研究说明D类音频功率放大器由于自身效率高、THD+N较小等性能广泛应用于现今的音频设备中。本文首先对D类音频功率放大器的原理进行了阐述,区别D类音频功放与其它功放的优缺点,针对D类功放的缺点提出了解决方案,并以自身使用经历为基础,介绍应用这类芯片时需要注意的事项。
樊卫东[5]（2015）在《双模式控制的防失真D类音频功率放大器》文中提出音频功率放大器是音响系统中必不可少的设备之一,其主要作用是把来自信号源的微弱的电信号进行放大,从而驱动扬声器发声,其在便携式电子产品、家庭影院和车载音响等电子设备中具有非常广泛的应用。本文主要研究的是D类音频功率放大器,与其它传统的音频功率放大器相比,D类音频功放具有高效率和小体积等优点,这些优点使其在移动便携式产品上的应用范围远远超过了其它传统的音频功率放大器。本文首先简要讲述了音频功率放大器的发展历程及其基础理论知识,主要包括线性音频功率放大器和开关音频功率放大器的原理及其典型电路结构。然后着重研究了D类音频功率放大器的两个设计要点,分别为双模式系统和防失真系统。本文的主要研究工作如下:1.在研究了D类音频功率放大器的工作原理及其设计方法的基础上,通过大量的实验和分析,设计出D类音频功率放大器中所含有的各种功能模块电路,包括前置运算放大器、积分器、振荡器、脉宽调制系统、输出系统、温度和电流保护电路等。2.在D类音频功率放大器各模块电路实现的基础上,提出了一种分为硬件控制和软件控制的双模式控制系统。硬件控制模式,通过电压控制将输入电压的大小与标准电压进行比较,使系统进入不同的工作模式。软件控制模式,通过一连串的脉冲或矩形波进行控制,脉冲或矩形波的个数决定系统工作模式。3.为了改善D类音频放大器的总谐波失真,分析了信号处理与滤波器有关知识,提出了一种自动改变增益系统。当系统检测到输出波形失真时,会根据波形失真的程度,自动调整环路增益,使输出信号保持良好的状态。芯片电路采用华润上华科技有限公司（CSMC）0.35um的CMOS工艺实现,并对设计的电路进行了模块和整体的仿真验证与版图设计。验证结果表明,本文设计的双模式控制的防失真D类音频功率放大器在硬件控制和软件控制两种模式下都能够很好地调整输出信号的失真,芯片完全符合设计要求。
张晓波[6]（2014）在《高效率无滤波的D类音频功率放大器芯片设计》文中认为D类音频功率放大器较之传统的功率放大器具有低失真,低功耗,小尺寸等优势,尤其是其效率理论可达100%,而实际也可以达到80%,远远高于其他种类放大器,因此在便捷式产品应用中有着不可替代的地位。本文完成的主要工作包括：（1）在充分分析D类功放的基本结构原理基础上,完成了内嵌功率MOS管的D类功放集成电路系统结构设计,采用优化的脉宽调制（PWM）输出架构,无需输出LC滤波器,简化了设计,节省芯片面积,提高效率；（2）完成了主要模块的电路设计、绘制及仿真,包括前置放大器,内振荡器,PWM模块,偏置电路和输出结构模块。特别是在偏置电路中包含一个带隙基准电路,可作为片内电源,从而降低了D类功率放大器的静态功耗,提高了D类功率放大器的效率；（3）针对特定工艺完成了芯片版图设计,在设计中注意对称性匹配性,以满足参数指标要求。利用CSMC0.35μm混合CMOS工艺完成了整个芯片设计,此芯片工作电压范围2.5V至5.5V,内部工作频率200KHz,运用Cadence和华大九天等EDA软件完成电路的前仿真验证和版图设计。结果表明,电路功能和性能指标均已达到设计要求。
薛超耀[7]（2013）在《增益可调的免滤波D类音频功放芯片的设计》文中研究表明随着半导体技术的快速发展，便携式产品在电子行业中占据越来越重要的地位。D类音频功放因其具有效率高、体积小等优点在便携式音视频播放器中的应用越来越广泛。因此，高效率、低失真、小体积的高性能D类音频功率放大器的设计逐渐成为研究的热点。本论文的设计工作来源于西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室科研项目“功率模拟集成电路设计技术研究”，主要研究高性能D类音频功率放大器的设计。本论文首先全面系统地阐述了D类功率放大器的工作原理以及关键技术，重点对D类功率放大器的反馈环路进行了分析。在此基础上，本文设计了一款基于PWM调制的增益可调的免滤波立体声D类音频功放芯片XD1261。该芯片采用新颖的恒跨导轨对轨比较器结构以及抗尖峰逻辑电路进行PWM调制，实现了对音频信号的精确调制；64步增益调节电路实现了音量的片内灵活控制；同时，系统采用带负反馈的闭环结构和免滤波设计，提高了系统的电源抑制能力和抗噪声能力，简化了外围电路，节省了系统成本；此外，该芯片还集成了欠压、过温、过流等多种保护电路。基于0.25μm5V CMOS工艺，利用Cadence等EDA软件平台完成了芯片的电路设计、仿真验证与版图设计，仿真结果显示电路功能和性能指标均达到设计要求。版图的面积为1420μm×1630μm，并且已完成流片，目前正在测试中。
韩辉[8]（2012）在《多通道AB类音频功率放大器的设计》文中进行了进一步梳理作为消费类电子产品中应用最为广泛的基本组件之一,音频功率放大器得到了越来越多的关注。低成本、多功能、高品质一直是音频功率放大器所追求的目标。论文根据目前市场应用中对音频功放的要求,完成了一款低成本、低失真、高品质的AB类音频功率放大器的设计。本论文的设计工作来源于西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室科研项目“功率模拟集成电路设计技术研究”,主要研究音频功率放大器芯片的设计。本论文对音频功放的结构和功能进行了系统的研究与对比并制定了AB类音频功放相应的电特性指标；提出了一种多通道的选择输入电路,通过逻辑信号控制输入信号的选择；设计了高增益大摆幅低失真的运算放大器电路,将功率输出级与电压放大级分开,提高了抗噪声能力；设计了限流保护电路和‘POP-CLICK"噪声抑制电路；可以外部调节输出电压幅度的大小,控制输出幅度；设计了静音功能和关断功能,增加了芯片的适用性,同时可以通过SE/BTL输入引脚对SE和BTL两种输出模式进行切换。芯片电路基于0.35μm5V CMOS工艺设计实现,采用Cadence软件平台进行了芯片的电路设计仿真与版图设计,仿真结果表明各项指标均达到设计要求。
冯勇[9]（2011）在《带自适应电源的高效线性音频功率放大器的研究与设计》文中认为如今的便携式电子设备大都集成了免提接听、MP3音乐播放和DMB接收等多种功能,越来越迫切地需要高集成度高效的音频放大器。开关型D类功放相对于其他类型功放具有更高的效率但音质较差,且产生的电磁干扰（EMI）使其在有射频功能的设备例如手机,GPS和FM收音机中的应用受限。AB类线性音频功放音质好、没有开关噪声但在实际应用中效率较低。而带自适应电源的高效线性音频放大器是结合AB类和D类两种放大器优点的音频功放,它能根据输入音频信号的幅度大小自适应地改变功率级的电源电压以减小线性输出级功率管上的电压降从而提高效率、降低发热、减小元件体积。由于输出级仍采用AB类结构,不仅能保证输出信号线性度还能有效缓解EMI问题。因此,设计带自适应电源的低成本、高效率和高保真度的线性音频功放具有良好的市场前景和研究价值。本论文研究和设计了两种电源自适应变化的高效线性音频功放,一种是电源电压轨随输出信号幅度离散变化的G类音频功率放大器。通过研究音频信号幅度的分布特点,分析并推导了多级离散电源电压的取值、输入信号幅度分布与系统效率的关系,设计输出电压随音频信号幅度离散变化的电荷泵为线性功率放大器提供能量,自适应地降低了线性功放输出级的功耗。在自适应电源设计中,根据音频信号峰值与平均功率比值较大的特性,使电荷泵在轻负载下工作于PFM,以提高轻载下的效率；在重载下工作于电流控制模式,以减小电源的输出电压纹波。本文提出的带功率级分段的PFM控制方式可以根据检测的负载电流大小,自适应地改变电荷泵中功率管的尺寸用来减小传统PFM工作模式下的输出纹波,并且可以避免系统的工作频率进入音频范围。为了使单相电源下PMOS和NMOS功率管功耗同时得到优化,设计了正端增益加倍、负端增益压缩的信号预处理电路。设计了由两个三级运放构成的桥式结构的AB类线性放大器,并且将功率级与增益级电源分开以保证功率电源电压变化时放大器的稳定性。电路利用SMIC 0.18-μm 3.3V单阱CMOS工艺进行设计并投入流片。测试结果表明,该G类功放向8Ω负载提供功率在小于1.3W范围内时,THD+N性能均好于0.1%,并且在低功率范围内,相对于传统AB类的效率有大幅度的提高,非常适合于实际音频信号的放大。另外一种是电源随输出信号幅度连续可变的I类音频功率放大器。首先根据音频信号幅度的特点提出了单相电源I类线性音频功放的系统架构,并推导了这种音频功放的理论效率。在I类音频功放中,电源变换器采用降压型Buck结构,并且根据负载电流的大小自适应地工作于PWM和PFM两种模式以提高转换效率。当电流负载较大时,变换器工作在PWM模式,此时产生的电源电压跟随输出音频信号的幅度。引入平均电流反馈的PWM控制以扩展环路带宽,并在Buck变换器反馈输入端上加以改进解决了输出电压相位超前的问题。该I类音频功放电路是在SMIC 0.18-μm 3.3V单阱CMOS工艺下进行设计并投入流片。测试结果表明,该I类功放向8Ω阻性负载提供功率在小于360mW范围内时,THD+N性能均好于0.07%,最大效率达到82%。功率在90mW范围内时,效率比AB类提高了70%以上,且测试效率曲线与理论推导基本吻合。
黄鹏[10]（2011）在《单声道免滤波D类音频功率放大器芯片的设计》文中研究表明基于开关模式的D类音频功率放大器与传统的音频功率放大器相比具有效率高、功耗低、体积小等显着优点,在便携式和大功率音视频领域中具有广阔的发展前景。因此,设计一种失真度小、输出功率大、效率高的D类音频功放具有很重要的现实意义。本文通过对D类音频功率放大器工作原理和关键技术的深入研究,设计实现了一款单声道免滤波D类音频功率放大器芯片。提出了一种恒跨导轨对轨输入级的PWM比较器电路,保证比较器速度的同时,提高了电路的精度;设计了全差分、高增益、宽摆幅的全差分运算放大器,确保输入运放的精度的同时,提高了运放的抗噪声能力;设计了电压反馈调整环路,提高系统电源抑制比,抑制开关功率级的输出偏差以及谐波失真;采用新颖的免滤波PWM调制方案和全桥式负载输出方式,可简化外围系统设计并获得宽输出摆幅;此外芯片还集成了过温、欠压、短路保护等功能电路,有效地提高芯片的使用寿命。芯片电路基于0.35μm 5V CMOS工艺设计实现,采用Cadence软件平台完成整体电路仿真验证以及版图布局、设计和验证,仿真结果表明各项指标均达到设计要求。芯片工作频率为250KHz,静态电流2.5mA,关断电流小于1μA,在5V电源电压下,带4Ω负载最高可达2.5W的输出功率,效率为88%。所设计的芯片整体面积为1.5430.59mm2,目前该芯片正在流片验证中。
二、D类音频功率放大器设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、D类音频功率放大器设计（论文提纲范文）
（1）基于MATLAB/Simulink的1kW防空警报器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究意义 |
| 1.2 功率放大器的类型 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 警报器的工作原理 |
| 2.1 警报器的结构与原理 |
| 2.2 功率放大电路 |
| 2.2.1 谐波失真 |
| 2.2.2 直通与死区 |
| 2.2.3 D类功率放大器的功率和效率 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于STM32 的调制器的原理及实现方法 |
| 3.1 主控制芯片选型 |
| 3.2 音频获取方法 |
| 3.2.1 读取数据方法 |
| 3.2.2 WAV文件解码 |
| 3.2.3 解码方法验证 |
| 3.2.4 算法实现 |
| 3.2.5 算法验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于MATLAB/Simulink的 SiC基 MOSFET的建模 |
| 4.1 SiC基 MOSFET的介绍 |
| 4.1.1 MOSFET的发展 |
| 4.1.2 SiC基 MOSFET的优势 |
| 4.1.3 SiC功率MOSFET建模的意义 |
| 4.2 SiC基 MOSFET模型的探究 |
| 4.2.1 SiC基 MOSFET模型 |
| 4.2.2 MOSFET模型原理 |
| 4.3 SiC基 MOSFET模型建立 |
| 4.3.1 SiC基 MOSFET建模 |
| 4.3.2 补偿电压源建模 |
| 4.3.3 静态模型参数提取 |
| 4.3.4 补偿电流源建模 |
| 4.4 模型建立与验证 |
| 4.4.1 模型建立 |
| 4.4.2 模型验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 D类功率放大电路的仿真 |
| 5.1 驱动芯片选择 |
| 5.1.1 IR2110 介绍 |
| 5.1.2 IR2110 自举电路的设计 |
| 5.1.3 功率放大电路的设计 |
| 5.2 IR2110 模型建立 |
| 5.3 电路的构建与仿真 |
| 5.4 频响特性 |
| 5.5 谐波失真 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于STM32 的D类功率放大电路的测试与分析 |
| 6.1 测试平台总体结构介绍 |
| 6.2 调制电路设计 |
| 6.3 D类功率放大电路PCB设计 |
| 6.3.1 电路原理图设计 |
| 6.3.2 PCB设计与实物制作 |
| 6.4 测试与探究 |
| 6.5 D类音频功率放大器的效率测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）低电压高功率音频功率放大器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 音频功放的基础理论 |
| 2.1 音频功率放大器简介 |
| 2.2 音频功放的主要性能指标 |
| 2.3 电路结构比较 |
| 2.3.1 A类功率放大器 |
| 2.3.2 B类功率放大器 |
| 2.3.3 C类放大器 |
| 2.3.4 D类功率放大器 |
| 2.3.5 AB类功率放大器 |
| 2.4 系统结构比较 |
| 2.4.1 推挽式无输出变压器功率放大电路 |
| 2.4.2 无输出电容的功率放大电路 |
| 2.4.3 桥式推挽电路 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 音频功放整体电路设计 |
| 3.1 主运放电路设计与仿真 |
| 3.1.1 主运放电路设计与仿真 |
| 3.1.2 仿真结果及分析 |
| 3.2 基准电流源及偏置电路设计与分析 |
| 3.2.1 基准电流源电路设计 |
| 3.2.2 电流基准源仿真结果及分析 |
| 3.3 过温保护电路模块 |
| 3.3.1 过温保护模块电路设计 |
| 3.3.2 仿真结果及分析 |
| 3.4 爆裂-滴答噪声抑制电路模块设计 |
| 3.4.1 控制信号电路模块设计 |
| 3.4.2 延时电路模块设计 |
| 3.4.3 爆裂-滴答噪声抑制电路模块仿真与分析 |
| 3.5 系统前仿真及结果分析 |
| 3.5.1 输出功率前仿真结果与分析 |
| 3.5.2 总谐波失真前仿真结果与分析 |
| 3.5.3 静态电流前仿真结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 版图设计与后仿真结果及分析 |
| 4.1 版图设计 |
| 4.2 后仿真结果及分析 |
| 4.2.1 运放频率响应后仿真结果与分析 |
| 4.2.2 输出功率后仿真结果与分析 |
| 4.2.3 总谐波失真后仿真结果与分析 |
| 4.2.4 功放电路总体仿真结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在校期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）基于FPGA的D类音频功率放大器的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 研究现状、存在的问题及研究意义 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 数字D类音频功率放大器的结构 |
| 2.1 D类放大器的调制方法 |
| 2.1.1 数字PWM调制原理 |
| 2.1.2 数字PDM调制原理 |
| 2.2 功率输出级 |
| 2.2.1 谐波失真 |
| 2.2.2 D类放大器的功率和效率 |
| 2.2.3 EMI (Electromagnetic interference) |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于dC-LAG-NR算法调制原理及实现方法 |
| 3.1 常见的采样算法 |
| 3.1.1 线性插值法（Linear Interpolation Sampling Process，LI） |
| 3.1.2 Delta 补偿（SC）采样算法 |
| 3.1.3 LAG-NR采样算法 |
| 3.2 基于dC-LAG-NR的采样算法 |
| 3.2.1 高阶线性原理 |
| 3.2.2 牛顿-拉夫逊方法 |
| 3.2.3 dC-LAG-NR算法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于FPGA的数字音频放大器系统的设计与仿真 |
| 4.1 数字D类音频放大器系统的结构 |
| 4.2 数字音频放大器系统的系统仿真 |
| 4.3 dC-LAG-NR采样算法硬件实现与仿真 |
| 4.3.1 ADC控制器设计原理 |
| 4.3.2 SC-LAG-NR采样算法模块设计与仿真 |
| 4.3.3 脉冲产生模块设计与仿真 |
| 4.3.4 数字音频功率放大器系统的FPGA实现 |
| 4.4 功率输出级电路设计与仿真 |
| 4.4.1 PWM调制电路设计 |
| 4.4.2 MOS管驱动电路 |
| 4.4.3 H桥互补对称输出、低通滤波电路 |
| 4.4.4 仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于FPGA的数字音频放大器系统的测试与分析 |
| 5.1 测试平台总体结构介绍 |
| 5.2 功率输出级PCB设计 |
| 5.2.1 PCB原理图设计 |
| 5.2.2 PCB版图设计 |
| 5.3 D类音频功放开关放大器测试 |
| 5.4 D类音频功率放大器的效率测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 工作总结 |
| 未来展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）一种D类音频功率放大器的应用（论文提纲范文）
| 1 功率放大器的总类与区别 |
| 1.1 A类功率放大器 |
| 1.2 B类功率放大器 |
| 1.3 C类功率放大器 |
| 1.4 AB类功率放大器 |
| 1.5 D类功率放大器 |
| 2 电路实现 |
| 3 结论 |
（5）双模式控制的防失真D类音频功率放大器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文贡献及内容安排 |
| 1.4 论文设计指标 |
| 第二章 音频功率放大器的简介 |
| 2.1 音频功率放大器应用背景 |
| 2.2 音频功率放大器发展史 |
| 2.3 线性音频功率放大器 |
| 2.4 D类音频功率放大器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章D类音频功率放大器的电路设计 |
| 3.1 基本数字电路 |
| 3.2 带隙电压基准电路 |
| 3.3 咔嗒噪声抑制电路 |
| 3.4 前置运算放大器电路 |
| 3.5 积分器电路 |
| 3.6 振荡器电路 |
| 3.7 脉宽调制电路 |
| 3.8 输出级电路 |
| 3.9 温度保护电路 |
| 3.10 电流保护电路 |
| 3.11 本章小结 |
| 第四章 双模式控制的防失真D类音频功率放大器 |
| 4.1 双模式控制的防失真D类音频功率放大器基本原理 |
| 4.2 双模式控制原理 |
| 4.3 防失真工作原理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统仿真 |
| 5.1 输出低通滤波器的设计 |
| 5.2 系统仿真结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 版图设计 |
| 6.1 晶体管的匹配 |
| 6.2 放大器电路版图 |
| 6.3 整体电路版图 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 双模式控制的防失真D类音频功放整体电路 |
| 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）高效率无滤波的D类音频功率放大器芯片设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 本课题的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 系统原理简介 |
| 2.1 音频功率放大器的分类 |
| 2.1.1 A类放大器 |
| 2.1.2 B类放大器 |
| 2.1.3 AB类放大器 |
| 2.1.4 D类放大器 |
| 2.2 放大器的主要技术指标 |
| 2.2.1 功率效率 |
| 2.2.2 总谐波失真 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 电路整体设计方案 |
| 3.1 电路基本结构 |
| 3.1.1 反馈控制 |
| 3.1.2 无滤波设计 |
| 3.1.3 全差分结构 |
| 3.2 芯片基本结构 |
| 3.2.1 各模块作用 |
| 3.2.2 芯片参数指标 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 放大器关键模块设计 |
| 4.1 基础逻辑电路 |
| 4.1.1 反相器 |
| 4.1.2 缓冲器 |
| 4.1.3 二输入与非门 |
| 4.2 关键模块设计 |
| 4.2.1 关断控制 |
| 4.2.2 带隙基准电源 |
| 4.2.3 前置放大电路 |
| 4.2.4 PWM调制模块 |
| 4.2.5 振荡器 |
| 4.2.6 门极驱动 |
| 4.3 版图设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统仿真与分析 |
| 5.1 仿真环境 |
| 5.2 仿真结果与分析 |
| 5.2.1 关断控制电路的仿真 |
| 5.2.2 带隙基准电路的仿真 |
| 5.2.3 前置放大电路的仿真 |
| 5.2.4 PWM调制模块的仿真 |
| 5.2.5 振荡器模块的仿真 |
| 5.2.6 门极驱动电路的仿真 |
| 5.3 总体仿真结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果 |
（7）增益可调的免滤波D类音频功放芯片的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 音频功率放大器的发展与分类 |
| 1.2 D 类音频功放的应用与市场前景 |
| 1.3 论文的主要工作及章节安排 |
| 第二章 D 类功率放大器的理论基础 |
| 2.1 D 类功率放大器的工作原理 |
| 2.2 D 类功率放大器的性能表征参数 |
| 2.3 D 类功率放大器设计的关键技术 |
| 第三章 XD1261 的整体系统设计 |
| 3.1 XD1261 的整体性能规划 |
| 3.2 XD1261 的整体架构设计 |
| 3.3 XD1261 的反馈环路分析 |
| 第四章 关键模块电路的设计与分析 |
| 4.1 基准源电路的设计 |
| 4.2 前置运放和积分器运放电路的设计 |
| 4.3 增益调节电路的设计 |
| 4.4 PWM 调制电路的设计 |
| 4.5 保护电路的设计 |
| 第五章 芯片整体仿真验证与版图设计 |
| 5.1 整体电路的仿真验证 |
| 5.2 芯片版图的设计与实现 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间的研究成果 |
（8）多通道AB类音频功率放大器的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 音频功率放大器的研究意义和发展 |
| 1.2 AB类音频功率放大器的研究意义 |
| 1.3 主要工作及论文章节安排 |
| 第二章 音频功率放大器的类型和主要技术指标 |
| 2.1 音频功率放大器的主要技术指标 |
| 2.2 音频功放的分类 |
| 2.3 各类放大器比较 |
| 第三章 芯片系统设计 |
| 3.1 芯片整体规划与设计 |
| 3.2 芯片系统性分析及相关指标的确定 |
| 3.3 芯片的主要性能指标 |
| 第四章 子模块电路设计与仿真验证 |
| 4.1 多通道选择模块 |
| 4.2 主运算放大器模块 |
| 4.3 限流保护电路 |
| 4.4 音量限制电路 |
| 4.5 POP-CLICK模块 |
| 第五章 芯片整体仿真验证与版图设计 |
| 5.1 整体电路仿真验证 |
| 5.2 版图设计 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在读期间的研究成果 |
（9）带自适应电源的高效线性音频功率放大器的研究与设计（论文提纲范文）
| 目录 |
| 插图目录 |
| 表格目录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的意义与动机 |
| 1.3 论文的主要工作和贡献 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 音频放大器概述 |
| 2.1 音频信号 |
| 2.1.1 音频信号的频率特性 |
| 2.1.2 音频信号的幅度特性 |
| 2.1.3 音频信号的功率范围 |
| 2.2 音频放大器的性能指标 |
| 2.2.1 功率效率(η) |
| 2.2.2 信号噪声比(SNR) |
| 2.2.3 总谐波失真与噪声之和(THD+N) |
| 2.2.4 输出功率 |
| 2.2.5 电源抑制比(PSRR) |
| 2.3 音频功率放大器的分类 |
| 2.3.1 A类放大器 |
| 2.3.2 B类放大器 |
| 2.3.3 AB类放大器 |
| 2.3.4 C类放大器 |
| 2.3.5 D类放大器 |
| 2.3.6 G类放大器 |
| 2.3.7 H类放大器 |
| 2.3.8 I类放大器 |
| 2.3.9 AD类放大器 |
| 2.3.10 比较与讨论 |
| 2.4 耳机和扬声器 |
| 2.4.1 耳机介绍 |
| 2.4.2 扬声器介绍 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 高效线性音频功率放大器 |
| 3.1 研究高效线性音频功率放大器的意义 |
| 3.2 自适应电源的实现方式 |
| 3.3 G类音频功率放大器 |
| 3.3.1 G类功率放大器的理论效率 |
| 3.3.2 G类功率放大器的系统构架 |
| 3.4 I类音频功率放大器 |
| 3.4.1 I类功率放大器的系统构架 |
| 3.4.2 I类音频功放理论效率的推导 |
| 3.5 单相G/I类音频放大器中的增益压缩技术 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 G类音频功率放大器的设计 |
| 4.1 G类音频功率放大器系统介绍 |
| 4.2 自适应电源电荷泵的系统分析 |
| 4.2.1 电荷泵的效率考虑 |
| 4.2.2 PFM和电流控制的效率和纹波比较 |
| 4.2.3 带功率级分段的PFM控制 |
| 4.2.4 系统控制方法选择 |
| 4.2.5 电荷泵系统稳定性分析 |
| 4.3 电荷泵电路模块设计 |
| 4.3.1 电流偏置产生电路 |
| 4.3.2 电压偏置产生电路 |
| 4.3.3 反馈网络及补偿电路 |
| 4.3.4 误差放大器电路 |
| 4.3.5 电压电流转换电路 |
| 4.3.6 电流限制电路 |
| 4.3.7 衬底电源选择电路 |
| 4.3.8 PFM控制电路 |
| 4.3.9 软启动电路 |
| 4.4 线性音频功率放大器模块设计 |
| 4.4.1 信号处理电路 |
| 4.4.2 AB类放大器电路 |
| 4.5 G类音频功率放大器的实现和测试结果 |
| 4.5.1 G类音频放大器的测试方案 |
| 4.5.2 测试结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 I类音频功率放大器的设计 |
| 5.1 I类音频功率放大器系统介绍 |
| 5.2 自适应电源Buck变换器的系统分析 |
| 5.2.1 Buck变换器功率级电路 |
| 5.2.2 状态空间平均法分析 |
| 5.2.3 反馈控制 |
| 5.2.4 电源变换器工作模式的选择与切换 |
| 5.2.5 Buck变换器的环路稳定性分析 |
| 5.3 电路模块设计 |
| 5.3.1 四输Buffer电路 |
| 5.3.2 误差放大器电路 |
| 5.3.3 比较器电路 |
| 5.3.4 电流检测电路 |
| 5.3.5 时钟产生电路 |
| 5.3.6 PFM控制电路 |
| 5.3.7 功率级电路 |
| 5.4 I音频功率放大器的实现和测试结果 |
| 5.4.1 I类音频放大器的测试方案 |
| 5.4.2 测试结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 已发表或录用专利与论文列表 |
| 致谢 |
（10）单声道免滤波D类音频功率放大器芯片的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 音频功率放大器的技术背景和发展 |
| 1.2 D 类功率放大器的技术背景和发展 |
| 1.3 本人主要工作及论文章节安排 |
| 第二章 D 类功率放大器的工作原理及关键技术 |
| 2.1 D 类功率放大器的工作原理 |
| 2.2 D 类功率放大器的输出级设计 |
| 2.3 D 类功率放大器的效率与失真 |
| 2.4 D 类功率放大器的性能优化 |
| 第三章 芯片系统设计 |
| 3.1 芯片整体规划与设计 |
| 3.2 芯片的主要性能指标 |
| 第四章 子模块电路设计与仿真验证 |
| 4.1 基准与过温保护电路 |
| 4.2 输入放大级和积分器电路 |
| 4.3 PWM 比较器电路 |
| 4.4 振荡器电路 |
| 4.5 短路保护电路 |
| 第五章 芯片整体仿真验证与版图设计 |
| 5.1 整体电路仿真验证 |
| 5.2 版图设计 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在读期间的研究成果 |
四、D类音频功率放大器设计（论文参考文献）
- [1]基于MATLAB/Simulink的1kW防空警报器的设计与实现[D]. 张舟. 石家庄铁道大学, 2021(01)
- [2]低电压高功率音频功率放大器的设计与实现[D]. 廖涵章. 湘潭大学, 2019(02)
- [3]基于FPGA的D类音频功率放大器的设计[D]. 朱亮. 西安电子科技大学, 2017(06)
- [4]一种D类音频功率放大器的应用[J]. 谷智明. 信息技术与信息化, 2015(03)
- [5]双模式控制的防失真D类音频功率放大器[D]. 樊卫东. 南京邮电大学, 2015(06)
- [6]高效率无滤波的D类音频功率放大器芯片设计[D]. 张晓波. 中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）, 2014(03)
- [7]增益可调的免滤波D类音频功放芯片的设计[D]. 薛超耀. 西安电子科技大学, 2013(S2)
- [8]多通道AB类音频功率放大器的设计[D]. 韩辉. 西安电子科技大学, 2012(04)
- [9]带自适应电源的高效线性音频功率放大器的研究与设计[D]. 冯勇. 复旦大学, 2011(12)
- [10]单声道免滤波D类音频功率放大器芯片的设计[D]. 黄鹏. 西安电子科技大学, 2011(08)