由于D类音频功率放大器与传统的模拟功放相比,具有体积小,效率高,低失真,大功率的特点所以具有广阔的发展前景,可以应用于MP3、CD、DVD播放器以及个人笔记本电脑等便携式电子产品。本文设计了一款应用于便携式音频电子产品的D类功率放大器。首先比较了各类功率放大器并分析其优缺点,对D类功率放大器进行了详细的分析,提出了提高其稳定性、电源电压抑制比(PSRR)和总谐波失真加噪声(THD+N)等性能的方法。在综合考虑电路功耗、面积、性能等方面因素的基础上,对每个模块的都进行了详细的分析、设计和仿真,其中包括带隙基准源、全差分运算放大器、比较器、三角波振荡器、驱动电路、功率输出电路、过流保护电路和过温保护电路等。利用反馈电路提高系统的线性度和电源电压抑制特性;利用全桥输出结构提高了输出功率和总谐波失真性能;利用扬声器电感实现音频信号的恢复,节省了应用电路的面积和成本。本文在Cadence环境下,采用SMIC 0.35μm 2P2M工艺进行了版图设计和仿真,最后基于系统应用电路,完成了芯片测试工作。测试结果:5V工作电压下,电源电压抑制比为70dB@217Hz;共模抑制比为65dB@217Hz;输出功率为1.32W;电源效率约为82%;总谐波失真加噪声小于1%。测试结果满足设计指标。