隨著便攜式產品需求量不斷增加，Class D數字功放因相比Class AB線性功放更符合便攜式發展趨勢從而成為研究熱點。Class D功放的發展趨勢為保持效率優勢的同時成本降低、音質趨近ClassAB功放，本文就圍繞這兩點展開。

　　本文采用正向設計的方法，設計了一種應用于便攜式產品中的PWM調制無濾波Class D音頻功率放大器系統。根據便攜式產品對音頻功放的要求，設定了合理的系統性能指標和詳細地論證了系統結構的選擇。性能方面分析了效率和THD的影響因素和改進方法。結構方面根據無濾波系統的性能要求選擇三電平雙邊PWM采樣調制方式。同時設計了閉環濾波式結構和基本開環結構，以進行性能比較，突出無濾波調制方式的先進性。

　　主要從系統穩定性、THD要求和PSRR要求三個方面進行無濾波調制的系統設計。首先建立系統的線性模型，推導出各模塊電路的傳遞函數及系統環路增益和PSRR的表達式。明確了在確保系統穩定的前提下折中THD和SNR的設計思路。最后進行Matlab驗證。

　　通過系統設計分析出關鍵模塊電路的性能指標，從而進行具體模塊電路的結構選擇和參數設計。重點設計了功率級和一階積分器，同時設計了三角波發生器、前置放大器、比較器、偏置和模擬地產生電路。

　　采用CSMC 0．5ttm工藝，運用Cadence和Hspice軟件，對系統進行了仿真驗證。首先驗證了閉環無濾波系統在2．5V至5V內可以正常地工作；8Q負載下最大輸出功率為1．2W；系統的轉換效率最高可達90．13％；8Q負載、O．5W輸出功率、5KHz輸入信號頻率條件下THD最低可為0．3935％；其次，從效率和THD性能指標的角度，比較了開環結構、閉環濾波式結構和閉環無濾波結構。效率方面，閉環結構優于開環結構；大功率時閉環濾波式系統和無濾波系統的效率一樣，小功率時閉環濾波式系統的效率略高于無濾波系統的效率。THD方面，兩個閉環結構THD相對開環結構均有所改善，但無濾波閉環結構的性能優于開環結構。由此證明閉環無濾波結構的先進性。

　　本文主要創新點：采用正向設計的方法，根據系統設計分析出關鍵模塊電路的性能指標。從理論上推導出在版圖設計上提高效率的方法。設計出無濾波式BTL功率級的電路結構。

　　對于需求巨大的便攜式產品，無濾波調制Class D功放極大地節省了板級面積，降低了成本，同時滿足便攜式基本的性能要求，具有廣闊的應用前景。

　　本章首先介紹了音頻功放的應用領域和分類。根據便攜式應用，肯定了無濾波Class D功放的研究意義；比較音頻功放兩大類Class D功放與Class AB功放的優缺點，分析出Class D功放的現狀和發展趨勢。比較了Class D功放兩大類PWM功放和Σ．△功放的優缺點。由此確定本論文系統的結構和各項性能指標。最后簡要概括了本文主要工作和章節安排。