数字D类音频功率放大器设计方案
一、数字d类音频功率放大器
消费者们越来越在意其购入的音频设备的便携性、智能程度和时尚性，不管是最近华为与gentle monster联名推出的智能眼镜耳机，还是苹果公司新上市的头戴式耳机，都在佐证这一消费趋势。这些新一代的音频设备对功耗要求越来越高，而d类音频功率放大器和其他几类放大器相比，是电源效率最高的，而且mosfet的发展也促进了d类音频功率放大器的发展。数字d类音频功放相比于传统d类功放，更适应于数字化时代，但是失真较大，所以需要研究更有效的算法来提高数字d类音频放大器的性能。
2017年，zhu liang设计了一种基于fpga的数字d类音频功率放大器，研究了数字d类功放调制算法，改善了数字d类功放调制谐波失真加大的缺陷，并提高了数字d类功放电源效率。
二、主要电路硬件设计工作原理图及元器件参数
【d类功放系统框图】
元器件主要参数
adc采样：ad9280芯片，最大采样率=32msps
电源电压15v
mos管驱动芯片：ir2181s芯片
移位电平中mos管：bss138
二极管：mur360
lc低通滤波器：c=1uf/0.68uf；l=22uh/47uh
【pwm调制电路】
fpga输出的数字pwm驱动型号可以靠添加两个移位电平来增强。直流电源v15、电阻r13、mosfet晶体管m13组成的移位电平和mosfet晶体管m14、电阻r11、直流电源v14组成的移位电平可以放大pwm波，增强mos管驱动能力。
这里mos管选用的是bss138，vds=60v，id=0.25a，具有输入电容小、关断延迟时间短等优点。
可选用的mos管型号：
①bss138
②vb162k
③vbk162k
④vbk362k
【适用的vbsemi微碧半导体mos管型号参数】
【mos管驱动电路】
mos管的驱动电路采用ir2181s驱动芯片，可以实现只用两颗芯片即可驱动全桥电路，同时，芯片也兼具电磁隔离和光耦隔离的优点。
【h桥功率输出电路，低通滤波电路】
系统中使用了4阶lc低通滤波器，它加速高频信号的衰减，提高d类功放器的功放效率，其中的电容采用无感电容，电感采用工形屏蔽电感，降低了电磁干扰（emi）。
功率输出电路中的功率场效应管的耐压vdss决定了音频功放的功率，导通电阻rdon决定了音频功放的效率，此处可以选用vbsemi微碧半导体的nmos管型号vbe1101n，其vds=100v，id=85a，拥有极低的导通电阻rdson=7.5mω。
可选用的mos管型号：
①vbe1101n
②vbe1102n
③vbe1105
④vbzm20n10
⑤vbm1102n
【可选用的vbsemi微碧mos管产品参数】
实际应用中，应在各模块中加入去耦电容，以防止电源抖动；数字地和模拟地之间用0ω的电阻相连，可以降低信号干扰。
三、微碧半导体mos管封装及应用
微碧半导体企业主要产品的封装有：sop-8 、to-220（f）、to-263、to-247、to-252、to-251、sot-23、sot-223、sot-89、qfn、ao3400、irf540、irf540n等系列封装产线。
【微碧部分mos管产品封装】
广泛应用于3c数码、安防设备、测量仪器、广电教育、家用电器、军工/航天、可穿戴设备、汽车电子、网络通信、物联网iot、新能源、医疗电子、照明电子、智能家居、电脑主板显卡、mid\umpc 、gps、蓝牙耳机、pdvd、车载dvd、汽车音箱、液晶显示器、移动电源、手机电池（锂电池保护板）、led电源等产品。微碧半导体有限公司以饱满的激情，拼搏务实的干劲，不断创新进取，致力于为客户群体打造出一座高效、便捷、直通、优质的服务桥梁。
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2017年，zhu liang设计了一种基于fpga的数字d类音频功率放大器，研究了数字d类功放调制算法，改善了数字d类功放调制谐波失真加大的缺陷，并提高了数字d类功放电源效率。
二、主要电路硬件设计工作原理图及元器件参数
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adc采样：ad9280芯片，最大采样率=32msps
电源电压15v
mos管驱动芯片：ir2181s芯片
移位电平中mos管：bss138
二极管：mur360
lc低通滤波器：c=1uf/0.68uf；l=22uh/47uh
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fpga输出的数字pwm驱动型号可以靠添加两个移位电平来增强。直流电源v15、电阻r13、mosfet晶体管m13组成的移位电平和mosfet晶体管m14、电阻r11、直流电源v14组成的移位电平可以放大pwm波，增强mos管驱动能力。
这里mos管选用的是bss138，vds=60v，id=0.25a，具有输入电容小、关断延迟时间短等优点。
可选用的mos管型号：
①bss138
②vb162k
③vbk162k
④vbk362k
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【mos管驱动电路】
mos管的驱动电路采用ir2181s驱动芯片，可以实现只用两颗芯片即可驱动全桥电路，同时，芯片也兼具电磁隔离和光耦隔离的优点。
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系统中使用了4阶lc低通滤波器，它加速高频信号的衰减，提高d类功放器的功放效率，其中的电容采用无感电容，电感采用工形屏蔽电感，降低了电磁干扰（emi）。
功率输出电路中的功率场效应管的耐压vdss决定了音频功放的功率，导通电阻rdon决定了音频功放的效率，此处可以选用vbsemi微碧半导体的nmos管型号vbe1101n，其vds=100v，id=85a，拥有极低的导通电阻rdson=7.5mω。
可选用的mos管型号：
①vbe1101n
②vbe1102n
③vbe1105
④vbzm20n10
⑤vbm1102n
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实际应用中，应在各模块中加入去耦电容，以防止电源抖动；数字地和模拟地之间用0ω的电阻相连，可以降低信号干扰。
三、微碧半导体mos管封装及应用
微碧半导体企业主要产品的封装有：sop-8 、to-220（f）、to-263、to-247、to-252、to-251、sot-23、sot-223、sot-89、qfn、ao3400、irf540、irf540n等系列封装产线。
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