一种低电磁干扰（EMI）、高效率（DR）的D类音频放大器，采用双面电压提升调制技术

《IEEE Journal of Solid-State Circuits》：A Low-EMI, High-DR Class-D Audio Amplifier With Double-Sided Voltage-Boosting Modulation

数字输入类D音频放大器采用双面电压提升调制方案，集成电容耦合斩波放大器与单电感降压-升压功率级，实现121.3dB动态范围和115dB信噪比，相比传统方案降低电感数量并抑制共模EMI，在0.5μm工艺下达到1.6W输出功率和87.2%峰值效率

　　

摘要：

本文介绍了一种采用数字输入方式的D类音频放大器（CDA），该放大器采用了双面电压提升（DSVB）调制方案，将电容耦合斩波放大器（CCCA）与单电感降压-升压电源级集成在一起。CCCA由于具有非常低的噪声底限而实现了高动态范围（DR），并且使用常见的低压（LV）输入器件实现；而电压提升电源级则通过单级电源传输方式实现了较高的输出功率。与以往使用电容反馈方案并配备两个片外电感器的CDA相比，本文设计的电路仅使用了一个片外电感器，同时还具有额外的输出电压提升能力。所提出的DSVB调制方式将有效开关频率提高了一倍，从而增强了LC滤波器的衰减效果，降低了差模电磁干扰（EMI）；与典型的BD调制方式不同，这种调制方式不会产生调制引起的共模EMI。与其他最先进的低压数字输入CDA相比，本文设计的CDA采用0.5微米工艺制造，实现了121.3 dB的最高动态范围、115 dB的峰值信噪比（PSNR）以及0.0019%的最低总谐波失真加噪声（THD+N）。该放大器能够在8欧姆负载下输出最大1.6瓦的功率，峰值功率效率达到87.2%。