JSSC 2011第7期Clocking & PLLs0.5 μm CMOSNeural Network Accelerator

A Low-Power High-PSRR Clock-Free Current-Controlled Class-D Audio Ampli ﬁer Jose

提出一种低功耗、高PSRR、无时钟的电流控制D类音频放大器，采用积分滑模控制实现稳健操作和最小稳态误差。

82 dB PSRR, >90 dB SNR, 0.02% THD+N, 90 dBc PS-IMD, 410 mW输出功率, 84%峰值效率

D类放大器积分滑模控制高PSRR低功耗音频放大器

▸创新点1：积分滑模控制（ISMC）方法创新。采用积分滑模控制技术，显著提升了系统的鲁棒性，并有效减少了稳态误差，确保音频信号的高保真输出。

▸创新点2：双反馈环路设计（电压环和电流环）系统创新。通过外环电压反馈和内环电流反馈的协同工作，精确跟踪输入信号，实现了高达82 dB的电源抑制比（PSRR）和超过90 dB的信噪比（SNR）。

▸创新点3：低功耗控制器设计电路创新。优化控制器电路，使其功耗比近期发表的作品减少30%，在2.7 V单电源供电下实现了84%的峰值效率，最大输出功率达410 mW。

▸创新点4：无时钟设计系统创新。采用无时钟架构，避免了传统时钟信号引入的噪声和失真，进一步提升了音频放大器的整体性能，总谐波失真加噪声（THD+N）低至0.02%。

Abstract

A low power, high PSRR, clock-free, current-con- trolled class-D audio power ampli ﬁer is presented. The proposed audio ampliﬁer utilizes integral sliding mode control (ISMC) to en- sure robust operation and to minimize the steady-state error. This architecture has two feedback loops: an outer voltage loop that minimizes the voltage error between the input and output audio signals, and an inner current loop that measures the inductor cur- rent to track the input signal accurately. The proposed a