D類功放中數(shù)字脈寬調(diào)制器的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字音頻愈發(fā)普及。若要對數(shù)字音源放大輸出，對于傳統(tǒng)的模擬放大器而言，需要在音源與放大器之間加入高精度的數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器，提升了設(shè)計難度與成本。本文研究了一種利用全數(shù)字方式從數(shù)字音源信號直接到脈寬調(diào)制信號的轉(zhuǎn)換方案，避免了高精度D/A轉(zhuǎn)換器的引入，其過程如下:
　　第一，本文對脈寬調(diào)制器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行分析研究，討論了傳統(tǒng)脈寬調(diào)制器結(jié)構(gòu)的缺點和不足，而后引出本文所設(shè)計的基于Sigma-delta調(diào)制器

2、的新型脈寬調(diào)制器結(jié)構(gòu)的解決方案。
　　第二，通過研究與分析Sigma-delta調(diào)制器和噪聲整形的基本理論，針對基本的Sigma-delta調(diào)制器結(jié)構(gòu)進行改進，討論了兩種優(yōu)化后的高階Sigma-delta調(diào)制器結(jié)構(gòu)。
　　第三，通過MATLAB仿真設(shè)計了一款5階7級Sigma-delta調(diào)制器。通過對噪聲傳輸函數(shù)(NTF)的設(shè)計推導(dǎo)出調(diào)制器整體參數(shù)，而后仿真驗證了調(diào)制器的穩(wěn)定性及其輸入幅值限制。結(jié)果表明:所設(shè)計兩種方案的5階

3、7級Sigma-delta調(diào)制器對量化器輸入信號幅值的限制都為1.8V，滿足數(shù)字音頻信號[-1，1]的幅度要求。對于加入零點優(yōu)化的方案結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜但是相比于僅優(yōu)化極點分布的結(jié)構(gòu)103.2dB的信噪比，能夠達到更高的128dB信噪比。
　　第四，為了給Sigma-delta調(diào)制器提供過采樣的輸入信號，本文基于對過采樣技術(shù)與數(shù)字信號采樣率轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究，通過三種不同方案設(shè)計了一款32倍增采樣率轉(zhuǎn)換器。其中對于CIC+半帶濾波器和多相結(jié)