数字音频功放芯片设计：原理、实现与FPGA验证

"这篇文章主要探讨了数字音频功率放大器的数字信号处理原理和实现方法，详细阐述了数字音频功放的数字信号处理器设计，并通过Xilinx FPGA工具进行验证，利用Synopsys工具完成了电路设计、仿真和版图设计。芯片采用Chartered 0.35 μm工艺制造。关键词包括数字音频功率放大器、过采样、噪声整形、FPGA实现和ASIC实现。" 本文是关于数字音频功率放大器系统设计与实现的研究，由北京大学深圳研究生院集成微电子重点实验室的团队完成。作者们介绍了数字音频功率放大器的基本工作原理，其中数字信号处理部分是核心，它负责将数字音频信号转换为模拟信号，以驱动扬声器或其他音频设备。 数字音频功率放大器的主要优势在于其对信号的精确控制和高效处理。在本文中，作者详细讨论了数字信号处理器的设计，这通常涉及信号的预处理（如过采样和噪声整形）以提高信噪比和降低失真。过采样是一种提高分辨率和降低量化噪声的技术，而噪声整形则有助于进一步优化信号质量。 文章中提到，设计验证采用了Xilinx FPGA（现场可编程门阵列），这是一种常用的原型验证平台，可以快速实现数字逻辑设计。通过FPGA，设计者能够实时测试和调整设计方案，确保其功能正确无误。随后，利用Synopsys工具进行了电路设计、仿真和版图设计，这是ASIC（专用集成电路）设计的关键步骤，旨在优化电路性能并降低制造成本。 最后，该设计被采用Chartered 0.35 μm CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺制造，这是一种成熟的微电子工艺，能够在保持高性能的同时，提供良好的功耗和面积效率。ASIC实现意味着将设计转化为特定的硬件，以满足特定应用的需求，相较于FPGA，ASIC通常能提供更高的性能和更低的功耗。 这篇文章深入探讨了数字音频功率放大器的数字信号处理流程，从理论到实践，包括FPGA验证和ASIC实现，对于理解和设计此类系统具有重要的参考价值。