闭环D类放大器中的ADC设计：一种新型应用

"该文章介绍了一种应用于闭环D类放大器结构的ADC设计，该设计基于Sigma-Delta调制器，能有效提升放大器的性能。在闭环D类放大器中，反馈回路的ADC对于整体性能至关重要，因为它可以解决开环结构的缺陷，如增益依赖于供电电压和输出信号质量受非线性因素影响的问题。通过采用三阶连续时间Sigma-Delta调制器，并在MATLAB环境中进行联合仿真，该ADC实现了101 dB的动态范围和72 dB的信号对噪声和失真比。" 在D类放大器领域，ADC（模拟数字转换器）的设计是至关重要的。传统的D类放大器多采用开环结构，利用PWM技术将模拟信号转换为脉冲序列，然后驱动开关输出级，以提高效率。然而，开环结构存在一些局限性，如增益依赖于电源电压，以及由于功率级非线性因素导致的输出信号质量问题。为了解决这些问题，闭环D类放大器应运而生，它引入了反馈机制，通过ADC在反馈回路中校正放大器的性能。 闭环D类放大器的增益不再取决于输出级的供电电压，而是由反馈系数控制，这使得增益更加稳定。同时，反馈回路能够减少功率级非线性因素对输出信号的影响，从而提高信号质量。文章提出的ADC设计是基于Sigma-Delta调制器，这种调制器以其良好的信噪比和高分辨率特性而闻名，适合在要求苛刻的应用中使用。 Sigma-Delta调制器是一种高效的量化技术，通常用于高精度ADC设计。在这个三阶连续时间调制器中，信号经过多次采样和量化，从而能够提供宽广的动态范围和高SNDR。通过MATLAB仿真，该设计展示了101 dB的动态范围，这意味着它可以捕捉到非常宽的输入信号变化范围，而72 dB的SNDR表明信号与噪声的区分度非常高，这意味着输出信号的保真度很高。 在实现过程中，将PWM信号与调制器的信号传输方程进行联合仿真，这是一种常见的方法，用于评估系统在实际工作条件下的性能。这种方法可以帮助设计师优化系统参数，确保在真实应用中达到预期的效果。 该文章提供的ADC设计方案为闭环D类放大器的性能提升提供了一种有效途径，特别是在便携式设备和其他对效率和音质有高要求的场合。通过采用 Sigma-Delta调制技术和精确的MATLAB仿真，该设计能够在不增加过多复杂性的同时，显著改善D类放大器的整体性能。