一种用于D类放大器的新型频率抖动电路

提出了一种用于D类放大器的新型频率抖动电路.采用流控模式和容控模式相结合,利用周期数字频率调制,使能量原本集中的频谱分散到离散频率点上,从而使频谱幅度降低,减小D类放大器EMI的辐射.基于0.5 μm CMOS工艺,对提出的频率抖动电路进行仿真验证.结果表明,频率抖动点具有很好的均匀性和线性度,并且D类放大器的EMI峰值幅度下降约13 dB;高频频谱连续,扩频效果显著,频率抖动电路面积约840 μm2,消耗的最大电流仅为1.2 μA.     

一种基于二阶Σ-Δ调制的D类放大器的设计

D类放大器具有高效率、低功耗的优点,因此在便携式设备中得到广泛应用.然而,传统的D类放大器一般都是开环结构,其非线性和低电源抑制比已成为不可避免的问题.在传统结构的基础上引入Σ-Δ调制技术,可有效改善非线性和低电源抑制比.文章对传统结构和基于Σ-Δ调制的结构进行比较,在一阶Σ-Δ调制的基础上,引入一种新颖的2阶Σ-Δ调制技术,最后制定了详细的系统设计方法,采用Charter 0.35 μm工艺进行仿真.仿真结果验证了设计的有效性.     

用于数字D类音频功放的伪自然采样算法综述

伪自然采样方法是对数字D类音频功放中均匀采样脉冲宽度调制（Uniform-sampling Pulse Width Modulation,UPWM）失真校正的主流方法。近年来,如何使伪自然采样算法在校正谐波失真的同时降低算法的计算复杂度成为研究重点。首先介绍了伪自然采样方法的谐波失真校正原理,然后从UPWM面临的问题出发分别描述和分析了近年来涌现的各种伪自然采样算法的原理及其存在的问题,最后从谐波失真校正效果和计算复杂度方面比较和综合评价了不同伪自然采样算法,并展望了伪自然采样算法未来需要进一步研究的方向。     

D类音频功放中电流控制振荡器的设计

基于N阱0．5μmDPTM CMOS工艺,完成了D类音频功放中电流控制振荡器的设计。首先分析了电流控制振荡器的工作原理,然后着重介绍了振荡器的设计。仿真结果表明,5V电源电压下振荡器的频率为250kHz,温度在-40-120℃,电源电压在3-5V范围内,频率随温度和电源电压的改变很小,仅为4％。该电路应用于某款D类音频功放芯片。     

基于PWM和Sigma-Delta调制的数字音频功率放大器的实现

介绍了一种新型的功率放大器,通过Sigma-Delta调制和PWM(脉宽调制)技术,将音频数字信号转换成PWM信号,经外接的模拟低通滤波器还原出原始的音频信号.该功率放大器在保持高品质声音的同时能够极大地提高电源的使用效率.分析了信号处理过程中非线性误差产生原因,提出了相应的纠正措施,还介绍了PWM和高阶Sigma-Delta调制器的设计及实现方法.     

基于脉冲压缩的高频超声信号实时增强系统

高频超声成像具有高分辨率的优点,但其衰减速度过快导致探测深度过浅。编码脉冲压缩可以解决高频超声纵向分辨率和探测深度的矛盾。利用FPGA设计了一个线性调频脉冲的发射和实时压缩系统,通过发射大时宽-带宽积的线性调频脉冲来保证信号的能量,从而提高探测深度,在接收端通过脉冲压缩获得窄脉冲保证分辨率。实验表明,中心频率为10 MHz和50 MHz的高频超声回波信号,经过脉冲压缩以后的分辨率分别为0.3 mm和41 μm,旁瓣水平分别为48 dB和37 dB,信噪比分别提高15 dB和10 dB。     

基于高阶累积量和多相滤波器联合处理的PRBC-LFM参数提取

针对传统算法在进行伪码-线性调频信号参数提取时存在的条件限制和在低信噪比下提取精度不高的问题,文章提出了一种利用多相滤波器组和高阶累积量相结合进行参数的提取方法,该方法能够完成伪码-线性调频信号（PRBC-LFM）参数在高斯噪声下的提取。首先通过多相滤波器组能快速完成信号在频域上的均匀划分,接着对子带信号进行三阶累积量的短时估计,从而达到了抑制高斯噪声和实现在低信噪比下进行信号参数的提取的目的。测试结果表明,在低信噪比下使用该方法进行参数估计时精度很高。     

基于FC-AB结构的运放标准化设计流程研究北大核心

折叠式共源共栅和Class AB(FC-AB)结构的运算放大器被广泛研究和使用，但是其结构应用的多变性使设计者难以快速准确地设计出符合要求的电路。文章提出了一种标准化的运算放大器设计流程，设计者可以根据应用需求快速灵活地设计目标电路。以电流分配作为设计流程的起始点和调整点，以核心参数作为判据或约束项，进行迭代优化，最终通过相关电流和跨导确定器件尺寸。以流程图形式提出了低噪声运放的设计流程，关键器件尺寸的理论值和设计值平均误差为11.48%。根据该流程设计了一种低噪声运放，并采用0.18μm CMOS工艺进行了加工。运放关键电学参数都满足设计要求，其等效输入噪声为10.8 nV/√Hz,与目标值偏差1.8%。     

A Review of Acoustic Devices Based on Suspended 2D Materials and Their Composites

Acoustic devices play an increasingly important role in modern society for information technology and intelligent systems, and recently significant progress has been made in the development of communication, sensing, and energy transduction applications. However, conventional material systems, such as polymers, metals and silicon, show limitations to fulfill the evolving requirements for high-performance acoustic devices of small size, low power consumption, and multifunctional capabilities. 2D materials hold the promise in overcoming the development bottleneck of acoustic devices aforementioned, given their atomic-thin thickness, extensive surface area, superior physical properties, and remarkable layer-stacking tunability. By suspending the 2D materials, mechanical and thermal disruption from substrate will be eliminated, which will enable the development of new classes of acoustic devices with unprecedented sensitivity and accuracy. In this review, the recent progress of acoustic devices based on suspended 2D materials and their composites, especially applications in the audio frequency, static pressure, and ultrasonic frequency range, is briefly summarized, emphasizing the advantageous properties of suspended 2D materials and related outstanding device performance. Together with the development of 2D membrane synthesis, transfer, as well as microelectromechanical fabrication process, suspended 2D materials will shed light on the next-generation high-performance acoustic devices.     

基于FRFT的线性调频信号欠采样快速检测方法

采用分数阶Fourier变换对线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)进行检测与参数估计时,由于信号的特征未知,需要运用二维搜索方法确定分数阶Fourier变换的最佳旋转角度.该方法运算量巨大.为减少运算量,本文推导了欠采样前后LFM信号的分数阶Fourier变换最佳能量聚集旋转角度关系,证明了无噪LFM信号的调频率估计可以完全不受Nyquist采样定理的限制;通过推导分析欠采样含噪LFM信号在最佳分数阶Fourier域的信噪比,给出了欠采样倍数M对LFM信号检测的影响及其选取原则;最终提出一种基于欠采样理论的LFM信号快速检测方法.实验结果表明,当M选取合适时,利用原始信号的欠采样样本即可对LFM信号实现有效检测,快速确定其调频率.     

基于STA335BW的D类功率放大器的分析与设计

为了减小能耗,提高效率,实现电路贴片化,同时又能获得比较理想的音质,提出了一种D类功率放大器设计方案.以STA335BW为主芯片,配以优质的二阶低通滤波器,就能构成高性能的D类功率放大器.实践表明,此功率放大器的输出功率可达2× 16 W,总谐波失真度(THD)在1％以下,电路效率可达90％,频响范围可达20 Hz～20 kHz.该放大器可用于数字声像设备中,具有广阔的应用前景.