数字功放的设计
数字功放(D类)中的EMC设计
１ 引 言
进入２１世纪 以来 ，由于技术 的飞速发展 ，数字功放依靠着超高的效 率，应用越来越广泛，另外，近年来数字功放的音质也可和模拟功放相 媲美，首先 ，数字功放工作在开关状态 ，所 以它的过载能力与功率储备 远高于模拟功放；其次，数字功放不存在着交越失真 ，对功放管的配对 也没有模拟功放严格，所 以失配失直也小于模拟功放 ；最后 ，因为数字 功放没有任何放大反馈 电路 ，也可避免瞬态互调 失真 。
公式 ｌ：Ｅ＝２６３×１０ ·Ａ· ） 其 中 ，Ｅ为 电场 强 度 ，为伏 特／米 ，其 中伪 电流 的频 率ＭＨｚ，Ａ 为 电流 的环 路面 积 ，ｂ为 电流 幅度ｍＡ。 由公 式可 知 ，对场 强 的影 响有 频率 、电流 等 ，而振 铃 ，导致 了 频 率 的上 十上 百倍 的增 加 ，而 信号 幅度 的增加 也 引起 电流 的增 加 ， 所 以振 铃 的 出现 ，会使 电场强 度 急剧 的增 加 ，导致 电磁环 境 急剧 的 恶 化 ，造 成辐 射超标 、干扰 变大 ，所 以振 铃 是导致 数 字功 放ＥＭＣ问 题 的主 要 因素 ，所 以我 们 必须 对此 加 以抑 制 。而加 入Ｓｎｕｂｂｅｒ（缓 冲） 电路 ，可 以非 常有 效的抑 制 开关 电路 中 的振铃 。 如 图４所 示 ，Ｌ１／Ｃｌ／Ｒ１分 别是 放大 电路功率 管 中的等 效电感 、 电 容 与 电阻，Ｓｎｕｂｂｅｒ电路 可直接加 功率管 的输 出端 ，Ｓｎｕｂｂｅｒ电路 由一 个 小阻值 的电阻和 一个 电容 ｅ 串联构 成 。其 中电阻 ｒ用 来调节 ＬＣ谐 振 电路 的阻 尼系 数 。电容 ｅ 在 振铃 频率 （即ＬＣ谐振 频 率 ） 处 呈现 很低 的容抗 ，近似 于短路 。在 ＰＷＭ开 关频 率 又呈现 出较 高 的 容 抗 。如果没 有 电容ｅ 的存在 ，ＰＷＭ信 号一 直加在 电阻 两 端 ，电阻Ｒ 。 会消耗过 多的能量 。
数字功放实用电路的设计
收稿日期:2004-11-23 作者 陈寿才 男 40岁 高级工程师数字功放实用电路的设计陈寿才(湖南商务职业技术学院机电工程系,湖南长沙410205)摘 要:介绍了数字功放TDA8902J 的特性及其电路的应用,对功放外围电路主要元器件的选择进行了分析,并给出了具体的参数,列出了在电路设计中的注意事项,对其印制电路的优化设计提出了详细的方案和措施,使电路的抗干扰能力得到了较大提高,不仅保证了功放的高效性,而且具有良好的音质效果。
关键词:数字功放;D 类功放;TDA8902J ;电路设计中图分类号:TN79 文献标识码:A1 TDA 8902J 数字功放的特性数字功放由于其诱人的优点,正在挑战传统模拟功放。
TDA8902J 是飞利浦公司生产的2×50W 立体声数字功放,它整合度高、外围电路简单、效率高、音质好。
TDA8902J 功放处理的是经脉宽调制(PWM )的音频数字信号。
音频PWM 编码可以从两种途径获得,一是对模拟音频信号进行模数变换直接生成PWM 数字音频,二是对其它编码的数字音频,通过数字信号处理技术变换成PWM 码。
如图1。
TDA8902J 功放块由于功耗小,功放的散热结构可以做得非常小巧简单,整个电路也可以做得很小。
2 TDA 8902J 应用电路的设计2.1 系统构成图2是TDA8902J 一个声道的组成框图。
功放电路采用开关电源供电。
音频信号全部信息被调制在PWM 信号的宽度变化中,功率管工作在饱和、截止两种状态。
为适应数字声源直接输出的脉冲编码调制(PCM )输入,机内还设置一个PCM/PWM 两种脉冲编程调制的转换装置。
输入的模拟信号经音频电压放大后,与固定频率的三角波相比较,进行脉宽调制,比较器输出宽度被调制的高、低电平,经波形整形后,PWM 信号控制H -桥功率管的通断,使电能驱动扬声器发声。
2.2 电原理图的设计图3为TDA8902J 数字功放电原理图。
图中Rosc 为决定振荡频率的定时元件,Rosc 可按3×109/fs 求出,参数表中的取值范围为100kHz ～500kHz ,推荐值为300kHz ,由此可算出Rosc 为10kΩ。
数字幅频均衡功率放大器
1系统设计1.1设计要求设计并制作一个数字幅频均衡功率放大器。
该放大器包括前置放大、带阻网络、数字幅频均衡和低频功率放大电路，其组成框图如图1所示。
图1.1数字幅频均衡功率放大器组成框图1.2总体设计方案1.2.1方案论证与比较（1）整体方案选择方案方案一：模拟式幅频均衡功率放大器输入信号经过前置放大并经过带阻网络后，信号的幅度将按照频率的不同而衰减。
为了达到均衡幅频，在带阻网络之后连反向带阻网络，叠加后即可实现幅频均衡。
最后将幅频均衡信号通过低频功放。
模拟式均衡功率放大器避免了大量的软件编程，但是性能不稳定，而且不符合本题目的数字幅频均衡的任务要求。
方案二：基于DSP的数字幅频均衡功率放大器该方案利用DSP对放大、带阻后的信号进行数字处理，A/D采样之后利用FFT对幅值进行乘法补偿，然后进行IFFT转换成时域，再用D/A转换为模拟量，最后利用低频功放进行功率放大。
DSP拥有FFT、IFFT、浮点运算等IP核，可以直接调用，减轻了软件部分的工作量。
但是DSP造价高，兼容性较差。
方案三：基于FPGA的数字幅频均衡功率放大器信号经前置放大、带阻网络后，可对其进行A/D采样，然后利用FFT转换到频域后对各频率的幅值进行补偿，再利用IFFT进行反变换，经D/A转换成模拟量，然后进行低频功率放大。
本方案利用FPGA进行数字处理以实现幅频均衡。
这种方法成本低，效果好。
鉴于任务要求和实际情况，权衡以上三种方案，本设计采取方案三：基于FPGA的数字幅频均衡功率放大器。
（2）前置放大的方案设计与选择方案一：利用两级OP07放大，OP07放大倍数较高，且元件易购得。
但是OP07在频率大约超过10kHz时增益随频率的变化而变化。
方案二：AD603与NE5532级联放大。
AD603增益高且稳定，NE5532噪声低，在20Hz-20kHz内增益稳定。
方案选择：对于任务要求，前置放大器应该放大倍数足够大，在20Hz-20kHz的频带内增益稳定。
音频功率放大器的设计
音频功率放大器的设计
一、音频功率放大器
1、定义
音频功率放大器（PA）是一种用于提高音频设备输出功率的设备，以增加音频系统的响度。
它可以将低功率信号变成足够大的信号，能够推动音箱或拓展环境的响度。
通过调整音频功率放大器的参数，可以改变音频系统的响度和声学特性。
2、类型
音频功率放大器可以分为两类：模拟功率放大器和数字功率放大器。
模拟功率放大器是一种传统的音频放大器，它主要用于推动音箱。
数字功率放大器是一种现代化的音频放大器，它使用数字信号处理技术，能够提供更高的响度和更低的热损耗。
3、设计
（1）模拟功率放大器
模拟功率放大器的设计原理基于晶体管效应放大器（CEA）。
CEA可以将低功率的输入信号放大，使其达到足够大的功率，从而推动音箱。
CEA的典型设计利用晶体管的互补对称原理，使用NPN型和PNP型晶体管组合，来提高其响应时间和低频性能，并能够有效抑制回音和失真。
（2）数字功率放大器
数字功率放大器的设计利用数字信号处理（DSP）技术，以获得更高的响度和更低的热损耗。
它采用噪声抑制技术，可以减少噪声干扰，从而提高声音质量。
数字功放制作原理
数字功放制作原理1. 概述一般认为，功率放大器根据其工作状态可分为5类。
即A类、AB类、B类、C 类和D类。
在音频功放领域中，C类功放是用于发射电路中，不能直接采用模拟信号输入，其余4种均可直接采用模拟音频信号输入，放大后将此信号用以推动扬声器发声。
其中D类功放比较特殊，它只有两种状态，即通、断。
因此，它不能直接放大模拟音频信号，而需要把模拟信号经“脉宽调制”变换后再放大。
外行曾把此种具有“开关”方式的放大，称为“数字放大器”，事实上，这种放大器还不是真正意义的数字放大器，它仅仅使用PWM调制，即用采样器的脉宽来模拟信号幅度。
这种放大器没有量化和PCM编码，信号是不可恢复的。
传统D类的PWM调制，信号精度完全依赖于脉宽精度，大功率下的脉宽精度远远不能满足要求。
因此必须研究真正意义的数字功放，即全(纯)数字功率放大器。
数字功放是新一代高保真的功放系统，它将数字信号进行功率转换后，通过滤波器直接转换为音频信号，没有任何模拟放大的功率转换过程。
CD唱机(或DVD 机)、DAT(数字录音机)、PCM(脉冲编码调制录音机)都可作为数字音源，用光纤和同轴电缆口直接输出到数字功放。
此外，数字功放也具备模拟音频输入接口，可适应现有模拟音源。
国外对数字音频功率放大器领域进行了二三十年的研究。
在20世纪60年代中期，日本研制出8bit的数字音频功率放大器;1983年，国外提出了D类(数字)PWM 功率放大器的基本结构。
但是这些功放仅能实现低位D/A功率转换，若要实现16bit、44.1KHz采样的功率放大器。
随着数字信号处理(DSP)和音频数字压缩技术的结合、新型离散功率器件及其应用的发展，使开发实用化的16bit数字音频功率放大器成为可能。
国内外一些从事数字信号处理的技术人员，专门研究音频数字编码技术，在不损伤音频信号质量的情况下，尽量压缩数据库。
经过多次实验，终于将末级功放开关频率由没有压缩数据时的约2.8GHz减至小于1MHz，从而降低了对开关功放管的要求。
ucd功放方案
ucd功放方案引言：随着音频技术的不断发展，功放（功率放大器）在音响领域扮演着至关重要的角色。
其中，全数字类D音频功放（UCD，Universal ClassD Amplifier）由于其高效、高保真及灵活性等特点，成为音频系统设计师首选的方案之一。
本文将介绍UCD功放方案的原理及应用，并探讨其在音响领域的优势。
一、UCD功放原理UCD功放采用数字调制和脉宽调制（PWM）技术，将模拟信号转换为数字信号进行处理。
其基本原理是通过两级放大器构成：一个高速电流模式反馈比较器（HCB）和一个低速电压模式的误差放大器。
UCD功放工作周期内的开关瞬态特性可减小失真，提高音频系统的音质。
二、UCD功放的特点1. 高效性：UCD功放的高效率可达90%以上，相比传统功放可节省能源并减少散热需求，适用于功耗更低的设备。
2. 低失真：UCD功放通过数字调制和PWM技术，可大大减少失真，输出音频信号更加纯净、真实。
3. 宽频响：UCD功放在整个频谱范围内保持较高的线性度，能够实现更宽广的频率响应。
4. 稳定性强：UCD功放抗电源干扰能力强，对于电源波动或不稳定性能有良好的适应性。
5. 灵活性：UCD功放可以通过调整PWM参数、低通滤波器等方式实现不同音频系统对于功放的要求，满足个性化需求。
三、UCD功放的应用1. 专业音频设备：UCD功放广泛应用于专业音频设备，如演播室、舞台音响系统等，提供高保真、高效能的音频放大解决方案。
2. 家庭音响：UCD功放可用于家庭音响系统，提供清晰、真实的音乐体验，满足家庭用途的要求。
3. 汽车音响：UCD功放在汽车音响领域有着广泛的应用，可为汽车音响提供高效、低失真的功率输出。
4. 无线扬声器：UCD功放适用于无线扬声器系统，通过数字调制可提供更稳定的无线音频传输。
5. 耳机放大器：UCD功放可用于耳机放大器，提供高功率、低失真的音频放大效果。
结论：UCD功放方案凭借其高效性、低失真、稳定性强等特点，成为音频系统设计领域的佼佼者。
数字音频功放处理芯片设计与实现
数字音频功放处理芯片设计与实现1 引言目前，数字技术在人类文明中发挥着越来越重要的作用，正成为生活中必不可少的部分。
"数字功放电路"是指用数字技术对音频信号进行处理，使模拟的音频信号转换为数字信号，并最终以脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM )或脉冲密度调制(PulseDensity Modulation，PDM)的方式，驱动大功率开关晶体管(一般用M OS场效应管)，并经一个LC电路进行∑变换后得到模拟的音频信号，并滤除高频脉冲成分，然后驱动扬声器放音。
与传统的模拟功放相比，数字功放的优点有：(1)数字功放的效率高，在80％以上，像TI的TPA203XDl系列最高可达到88％，APOGEE的DDX8000效率为90％，在工作时发热非常小；而模拟功放的AB类功放效率最高也只有60％，若是纯A类功放的效率也只有30％左右。
经过对比，在输出相同功率的情况下，数字功放的发热量只有AB类功放发热量的25％左右；而耗电量只有AB类的60％左右。
(2)数字功放的音质可以同纯A类相媲美，但A类的效率极低，容易发热，功率不容易做大；AB类音质较差，在小信号时容易出现交越失真，功率大时也容易发热。
相比之下数字功放有功率大、效能高、失真低的优点。
(3)抗干扰能力强，数字功放的信号放大部分采用数字放大方式，因为数字信号不容易受到外界杂散电波的干扰。
数字功放的放大工作方式是：把输入的模拟信号先转换成数字信号，再把数字信号进行放大处理。
而模拟功放直接对输入的信号放大，模拟信号容易受到外界杂散电波的干扰，产生一些杂音，影响整机性能。
(4)适合于大批量生产，由于产品的一致性好，所以生产中无须调试，只保证元器件正确安装即可。
数字功率放大器主要分为数字信号处理、桥式功率放大和低阶模拟低通滤波器3个部分。
音频信号处理作用是对输入的数字音频信号[脉冲编码调制(PulseCode Mod ulation，PCM)编码]进行过采样、噪声整形、重新量化编码成PWM形式的输出。
一种数字幅频均衡功率放大器的设计
本 ， 用软 件去 抖动算 法 。 采 去抖 动算法 主要 由 ２部分
构成 ： 多次 延 时判 断消 除边 沿抖 动 ； 对 连 续 的 ５ ① ②
＝
图 ７ 测 试 电 路连 接 图
４１ 前 置 放 大 器 性 能 指 标 测 试 ．
于 １ ｋ 的最 大衰 减大 于 １ ｄ ０ Ｈｚ ０ Ｂ。
４３ 均衡 输 出测试 ． 测试 方法 ：用万 用 表 Ａ ｉ ｎ３ ４ １ ｇｌ ｔ３ ０ Ａ监 视 电 ｅ
（ ） 置放 大器放 大倍 数 测试 １前 测 试方 法 ：用 万用 表 Ａ ｉ ｎ３ ４ １ ｇｌ ｔ３ ０ Ａ监 视 电 ｅ
运放 。
２２ 带 阻 网络 ．
络 频率 响应 曲线 数据确 定均 衡器 系数 ，与采 样波 形 数 据相 乘后 由 ＤＡ转换 器转 换成 模拟 信号输 出。 ／
２ 理论分析与设 计
２１ 前 置 放 大 器 ．
带阻 网络 结构与 参数 如 图 ２所示 ，但 由于原件
参数 的离散 性 ， 相对 于 １ｋ ｚ的输 出 电压 幅度 最 其 ０Ｈ 大衰 减 可能 达不 到 ｌ ｄ 这 时把 ｌ０ 电阻 阻值 适 Ｏ Ｂ， ０Ｑ
压 有 效值 ． 置信 号 源 Ａ ｉ ｎ３ ２ ０ 设 ｇ ｅｔ３ ２ Ａ输 出 ｌＨｚ ｌ ｋ 正 弦 波。 节输 出 电压 幅度使 万 用表 读数 约为 ５ 调 ｍＶ， 用 万 用表 测量 读取 电压 有效 值 ， 电压放 大倍 数 。
测 试结 果 ： Ｆ５ ０ ｍＶ，Ｖ＝ ．０ ｍＶ ． １ ０ 】２１８ 结果 分 析 ： 】 ４ １ 大 于 ４ ０ Ａ ／＝２ ， Ｖ ０ （） ２ 通频 带测 试
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本科生毕业论文（设计）题目: 数字功放的设计**: **学院:专业:班级:学号:指导教师:2014 年5月 25 日目录引言 (2)1功放简介与发展现状 (3)1.1 功放的种类 (3)1.1.1 A类功率放大器 (3)1.1.2 B类功率放大器 (3)1.1.3 AB 类功率放大器 (3)1.1.4 D类功率放大器 (4)1.2数字功放的发展现状 (4)2 数字功放的基本原理及电路组成 (5)2.1 数字功放的工作原理 (5)2.2 数字功放的电路组成 (6)3 各模块电路设计 (7)3.1 前置放大电路 (7)3.2 三角波产生电路 (8)3.3 比较器电路 (9)3.4 驱动电路 (10)3.5 功放与低通滤波电路 (11)3.6 直流稳压电源 (13)4 功能仿真与数据分析 (12)4.1各电路仿真结果 (12)4.1.1前置放大信号 (12)4.1.2 三角波信号 (13)4.1.3 PWM码 (13)4.1.4 经过功放管的PWM码 (13)4.4.5还原出的音频信号 (14)4.2 数据计算与分析 (14)4.2.1 电压放大倍数 (14)4.2.2 效率 (14)4.2.3 通频带宽度 (15)5数字功放干扰抑制 (15)6 D类功放的发展与技术展望 (16)6.1 D类功放的不足 (16)6.2 D类功放的最新发展——T类功率放大器 (16)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (18)附录 (19)数字功放的设计电子信息工程专业学生摘要：在日常生活中，我们已经感受到了电子技术给我们带来的便捷。
在我们使用的各类电子设备中，数字功放正发挥着其不可替代的作用。
所以设计出功能优异的数字功放已经是各大电子器件制造商的迫切任务。
本文从数字功放的基本原理出发，着重介绍了它的各个电路组成部分。
利用Multisim软件对所设计的电路进行功能仿真，并且达到了预期的效果。
在实际电路中，针对其产生的电磁干扰提出了一些抑制方法。
最后数字功放的发展趋势进行了简要描述。
关键词：PWM码门驱动电路滤波电路电磁干扰引言随着科学技术的不断发展，各种各样的电子产品层出不穷，例如笔记本电脑、移动通信终端、音箱等。
这些事物的出现极大的丰富了我的日常生活，给我们的工作带来了很多便捷。
然而，要使这些产品正常工作，数字功放是不可或缺的。
数字功放其功放管的工作在导通和截止状态，如果输入信号使功放管处在导通状态，此时在理想状态下晶体管的内阻近似为零，所以管子两端没有压降，自然就不会产生功率消耗；如果输入信号使晶体管处在截止状态，那么晶体管的内阻就为无穷大，流经管子的电流就为零，也没有功率消耗。
所以，晶体管在控制电路工作时是不会消耗功率的，这正是功放管能够达到比较高的效率的原因之一。
正是由于数字功放的优越性能，所以它被广泛应用于电子设备中。
因此，设计出符合要求的数字功放就显得格外重要。
1功放简介与发展现状1.1 功放的种类1.1.1 A类功率放大器A类功放又称为甲类功放，如图1.1（a），对于此放大器的功率输出管，必须将其Q值设置在直流负载线的中点部分，因为这部分的线性最佳。
这样输人信号在正负两个半周期内都能够使放大管在线性放大状态下工作，这时其导通角为360°。
随之带来的问题就是能量转换效率很低，电路的最高效率也只有25%，并且需要两种晶体管交替互补才能使整个周期都处在放大状态，也不可避免地产生交越失真。
在没有输入信号时，对于A类功放电路任然需要消耗能量，所以此时能量转换效率为零。
正是因为一个A类放大器的能量转换效率低，因此它主要用于电压放大，在功率放大器电路中少用。
1.1.2 B类功率放大器B类功率放大器又叫乙类功放如图1.1（b）。
将其静态工作点Q设置在电压最大和电流为零的截止点上，这样它的导通角就为180°。
工作的方式为，当输人信号时，输入信号的正半周处在管子的导通区从而被放大，而负半周就被截止了。
也就是说，B类功放只能将的输入信号的正半周期进行功率放大，由于此电路的导通角只有一个输入信号周期的一半，只有用两只管子组成互补推挽级电路才能完成放大，只用一只管子是很难对音频信号进行放大的。
在工作时，其中一只管子将正半周信号进行放大输出，另一只管子则将负半周信号放大输出，这样组成一个完整的信号输出。
但是问题出现了，两个半周信号在正负周期的临界点处由于衔接得不是太好就易出现信号失真。
由于这种失真发生在一个信号的零电平处，它被称为过零失真。
在放大音频信号时，播放器就会产生开关噪声。
静止时工作电流为零，并且必须采用推挽工作方式是B类放大器的重要特征。
值得注意的是，它的效率可以达到70％-80％,这在功放电路中是很高的，B类功放的设计思路可以运用于其它功放的改进电路当中。
1.1.3 AB 类功率放大器此类功放在设计时将工作点Q设置在A类和B类之间并且相对靠近B类处，如图1.1(c),这样其导通角就为200°左右，像B类功放一样，由于单管不能完整地对输入信号进行放大，所以也就必须采用互补推挽工作模式。
正是由于互补的两只管子它们的导通角均大于180°，从而把输出信号合并在一起就会产生一个重叠区。
两只管子工作的切换点正好就处在这个重叠区中，所以就不担心因衔接不好而产生的开关噪声。
导通角大于180°，采用互补推挽工作是该类功放的显著特征。
需要提及的是，在输人信号很小，以至于小到在多余的20°内放大都不失真时，管子的工作状态就与A类相同了。
此时AB类功放就成为A类放大器了。
所以AB类放大器非常适合对小信号进行放大。
它的工作条件是必须将两只管子配对使用，来抑制过零失真。
1.1.4 D 类功率放大器D 类功率放大器是基于离散时间放大器设计思想的，人们对它研究近一个半世纪的时间，直到1970个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOS ）后，实现了开关器件的高性能，开发了一个D 类功率放大器频带宽，这才研发出宽频带的D 类功率放大器。
PWM 调制方式非常直观，信号幅度越高时，脉冲宽度就越宽。
同时低通滤波器对信号具有积分作用，正脉冲幅度宽，积分的时间长，输出的电压就相应增高。
这样，采用一个LC 积分电路，就能将放大的PWM 信号转化成模拟信号，实现音频信号的数模转换。
因为这些数字信号变换于集成电路中进行，无需外部设备的帮助，且它不需要一个统一的格式，所以各厂家可以用最好的方法来开发，使用者只需将模拟信号输入然后在开关管恢复输出信号。
（a ）A 类 （b ）B 类 （c ）AB 类 图1.1 功放输入输出特性1.2数字功放的发展现状功放的研制已经具有一个世纪的历史，伴随着大规模集成电路的不断发展，各大集成电路制造商正研制出一些性能优越的数字功放。
它还为消费电器、音响和通讯厂家提供OEM 技术，这些产商在其官方网站上提供全面而详细的技术说明文件、产品说明、图片等。
索尼、夏普、东芝、苹果、爱立信等都在自己的高级产品中运用数字功放，如苹果电脑的哈曼·卡顿音箱的放大器就采用了T 类放大芯片。
第一代D 类功放的出现证实了功放的概念与优越性能，但距离市场化却经历了很长的时间。
1999年底，丹麦和美国合资的TaeTAudio 公司推出的高保真数字功率放大器的创新，这是D 类功率放大器市场化的象征。
第二代D 类功放由于经过体积改造，功耗特别低，价格也十分合理而受到广大消费者的青睐。
第二代D 类功放制造商生产出了一系列产品，并在第一代D 类功放的基础上将相对简单的PWM 和外置滤波器以及集成的输出级组合在一起。
输出信号 输出信号 输出信号 输入信号 输入信号 输入信号第三代D类功放其特点是更小和更简单，这是OEM生产者与D类芯片设计者之间共识。
OEM生产商对市场的深入了解，反馈的芯片制造商，解决在过去设计的重要缺陷，这也使得新一代的产品与市场需求一致，更容易被消费者所接受。
2 数字功放的基本原理及电路组成2.1 数字功放的工作原理D类功率放大器的工作方式主要是根据输入信号幅度的变化在时间轴上进行量化，从而将输入信号变换为数字信号，这种模数变换通常可以采用脉冲宽度调制和△Σ调制等方式，其优点是能改善嗓声特性和实现宽带化。
首先要将输入的模拟信号通过变换转化成脉冲宽度调制码PWM或脉冲密度调制码PDM。
要得到PWM码只需要将原输入信号与用一个高频三角波进行电压比较即可。
当输入的模拟信号大于三角波的幅度时，比较器输出高电平，当三角波电压上升到大于输入的模拟信号时，比较器就会输出低电平。
可见输入信号电平越高那么对应输出的脉冲宽度就宽，输入信号电平越低那么对应输出的脉冲宽度就窄，这种根据输入电平高低而决定的输出脉冲宽度的码制就是所谓的PWM码。
如果采用三角波的频率更高，那么可以将PWM码转化成脉冲密度调制PDM码，很明显输入电平高那么脉冲密度就大，输入电平低则对应的脉冲密度就小。
这种PDM码与数字音频中常用的1 bit调制很相似，所以在集成数字功放芯片中，更多的是采用PDM码。
然后将PWM码或PDM码通过门驱动电路，而门驱动电路可以控制开关功放管的导通和截止，在开关功放管输出端就得到与PWM或PDM相类似的脉冲信号，并且输出脉冲幅度可以达到电源电压，电流驱动能力非常强这样就降低了后续电路的功耗。
最后，将脉冲信号转换成模拟信号，我们可以设计一个LC低通滤波器，它可以把一个脉冲宽度和密度转换为相应的电压的大小。
当脉冲宽度大，电容器的充电时间较长，对应高的积累电压，反之电压就低，从而把加载脉冲中的模拟信号还原出来。
如果将数字音频信号进行放大，则与三角波信号比较就可以被消除，采用数字信号处理技术将数字音频转换不同格式为PWM或PDM编码，其它的步骤与放大模拟信号是类似的。
由于缺乏快速的大功率开关管，并且在大功率时LC 低通滤波器的要求很高加之受到高频辐射等问题的影响，故在设计出此种电路的相当长的时间后，却没有很快面向广大市场。
近年来随着电子器件行业的飞速发展，快速低电压控制大电流的MOSFET管已经相当普遍，开关特性、截止时的漏电流和导通时的饱和压降都大为提高，器件的问题得到解决。
图2.1 数字功放基本框图2.2 数字功放的电路组成如果输入的信号是模拟信号，这时需要将其通过一个前置放大电路，提高其电压增益，然后将其输入到电压比较器中与三角波信号进行比较，从而产生PWM 信号。
再经过门驱动器件的驱动后控制开关元件的开启和关闭。
这时得到放大了的PWM 信号。
要想将其恢复成模拟信号，就必须这个信号输入到相应的LC 低通滤波器中。
当输入的是数字信号，那么将其输入到比较器中与三角波信号进行比较就可以省略了。
其后续的原理与模拟信号输入的原理是相同的。
如图2.2所示的就是数字功放的电路组成。