研究目的
提出一种全集成CMOS D类放大器(CDA),无需采用高开关频率或复杂的多重反馈环路,即可实现高音频保真度、强抗噪能力与高功率效率。
研究成果
原型CDA实现了0.0027%的总谐波失真加噪声(THD+N)、94%的功率效率,在217Hz时具有101dB的电源抑制比(PSRR),在1kHz时为90dB,工作电压范围灵活,支持1.2V至3.6V供电。在已评测的先进设计方案中,该器件拥有最高的PSRR和功率效率。
研究不足
出于成本考虑,原型CDA与其他无关设计集成在一块大芯片上,这可能并非适用于所有应用场景。其开关频率虽可变,但相对较低,可能会限制某些高频应用。
1:实验设计与方法选择:
所提出的CDA设计包含新颖的输入调制载波发生器和无相位误差PWM调制器,可在不牺牲线性度或动态范围的前提下实现高环路增益以获得高电源抑制比。
2:样本选择与数据来源:
原型CDA采用商用65nm CMOS工艺制造,并使用8Ω负载进行测试。
3:实验设备与材料清单:
使用罗德与施瓦茨UPV音频分析仪进行测量,电源用于PSRR和PS-IMD测量。
4:实验步骤与操作流程:
测量包括不同电源电压和负载条件下的THD+N、PSRR、功率效率及输出信号频谱。
5:数据分析方法:
基于测量参数与现有最先进CDA进行性能基准对比。
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