1、隨著微電子技術及半導體工藝的飛速發(fā)展，電子產品小型化、模塊化及集成化已成為主流發(fā)展趨勢，功率放大器也在這種趨勢中不斷地更新?lián)Q代。音頻調制技術和數(shù)字補償技術的發(fā)展和完善使D類功放的音質得到了明顯的改善和提高，借助于低功耗及體積小的優(yōu)勢，數(shù)字功放逐漸地取代模擬功放而成為功放市場的主導。然而相對于高端專業(yè)的功放領域應用而言，數(shù)字功放的音質表現(xiàn)出了不足之處。因此，追求低功耗、大功率及小型化的同時，設計一種高保真度的數(shù)字功放成為主要研究內容。本課

2、題的研究是設計一種新型的D類放大器，既能實現(xiàn)低功耗和大功率又能保持高質量音頻信號輸出。
　　 本文在查閱大量文獻的基礎上，介紹了目前的模擬類線性功放及非線性數(shù)字功放，分析并比較了其優(yōu)缺點，突出了D類功放的優(yōu)勢。同時闡述了傳統(tǒng)數(shù)字功放的工作原理，進而引出新型數(shù)字功放的設計研究。鑒于國內外汽車行業(yè)迅猛發(fā)展及人們對娛樂駕駛的要求，著重講述了數(shù)字功放在汽車音響領域的應用。基于新型數(shù)字功放原理，提出利用廣義預測控制算法來改善數(shù)字功放系統(tǒng)性

3、能的方案，并建立了數(shù)字功放系統(tǒng)的廣義預測控制狀態(tài)方程模型。整個系統(tǒng)包括信號處理模塊、驅動電路、功率開關級放大電路、輸出濾波器及反饋信號檢測電路。DSP利用檢測到的反饋電壓和電流信號以及輸入的音頻信號，采用廣義預測控制算法計算出需要輸出的PWM的占空比，從而輸出該占空比的PWM信號。由驅動模塊和開關級將PWM信號進行放大，然后經過L、C組成的低通濾波電路后輸出，從而實現(xiàn)驅動大功率的負載。從低通濾波器反饋的電壓和電流信號又經過ADC采樣轉換

4、后輸入到DSP。通過配置和調試DSP的多通道緩沖型串行接口(MCBSP)及PWM模塊，保證DSP能夠正確接收數(shù)據(jù)和輸出PWM信號。利用Cadence軟件的Pspice工具對前級模擬信號放大電路進行設計和仿真，仿真結果表明模擬放大電路能夠保持很好的頻率響應特性，滿足系統(tǒng)設計要求。同時通過Matlab軟件對模型進行仿真，驗證采用廣義預測控制算法能夠抑制電源噪聲并降低開關管切換時間、電壓和電流檢測誤差及元件參數(shù)漂移對輸出的影響，減小系統(tǒng)的失真