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JSSC 2012第6期Data Converters0.35/3-μm 3.3/18-V 1P3M CMOSDelta-Sigma ADCNeural Network Accelerator

A 100 W 51-Channel Digital Class-D Audio Amplifier With Single-Chip Design Jia-Mi

一款100W 5.1声道单芯片数字D类音频放大器,采用低压数字电路和高压开关电源级设计。
100W RMS输出功率, 失真<0.7%, 效率88%
D类放大器单芯片设计多声道数字输入高效率
创新点1:双环路谐振器设计显著提高DSM(Delta-Sigma调制器)的稳定输入范围,通过优化反馈路径和频率响应,将失真率降低至0.7%以下,同时支持更高的输出功率(100 W RMS)。这是方法创新。
创新点2:多相PWM开关技术通过错开多通道输出级的开关时序,有效减少电源反弹(supply bouncing),提升系统稳定性。这是电路创新,实测电源效率达88%。
创新点3:高抗噪过流保护电路采用独特的噪声抑制设计,在高压(18-V)环境下仍能可靠工作,解决了传统保护电路在噪声干扰下误触发的问题。这是电路创新。
创新点4:单芯片集成低压(LV)数字处理与高压(HV)功率级,采用0.35/3-μm 3.3/18-V CMOS工艺,在48.9 mm²面积内实现5.1声道全功能,兼具成本效益与性能。这是系统级集成创新。
Abstract
A 100 W, 5.1-channel, single-chip, digital-input class-D audio ampli fier with a low-voltage (LV) digital circuit and high-voltage (HV) switching power stage is designed for moderate-performance and cost-e ffective speaker systems. The LV portion, including multi-channel audio processors, delta-sigma modulators (DSMs), and pulse-width modulation (PWM) genera- tors, is implemented with a stand ard CMOS digital cell-library. A dual-loop resonator is proposed to increase the stable input range of th