Class-D Audio Power Amplifier Design

本书是 Robert N. Buono 所著的 Class-D 音频功率放大器设计全面指南(Routledge, 2025)。作者拥有超过40年模拟与功率电子电路设计经验,现任 Crestron Electronics 首席工程师,持有16项专利。全书以一款 100W/8Ω 固定频率参考设计为核心,逐章剖析 Class-D 放大器的每个功能模块,涵盖从输入电路到 EMI 抑制的完整设计链。


全书结构(23章)

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1Introduction — 概述、历史、与Class-A/B/AB/G/H对比Class-D放大器概述与历史
2Input Circuits — 输入/预放大电路、运放选型Class-D输入电路设计
3Comparator and PWM Circuits — 比较器、PWM调制Class-D比较器与PWM电路
4Ramp Generator Circuits — 三角波/锯齿波发生器Class-D三角波发生器
5Level-Shifter Circuits — 电平转换电路Class-D电平转换电路
6Gate Driver Circuits — 栅极驱动IC与分立方案Class-D栅极驱动电路
7Bias Supply for Upper Gate Driver — 自举/浮动偏置Class-D自举偏置电路
8Half-Bridge and Full-Bridge Switching Power StagesClass-D半桥全桥功率级
9L-C Demodulation Filters — LC滤波器设计Class-D LC解调滤波器
10Sources of Distortion and Noise — 失真与噪声分析Class-D失真与噪声源
11Class-D Power Stage Losses — 功率损耗深度分析Class-D功率级损耗分析
12Feedback and Compensation — 反馈补偿设计Class-D反馈与补偿
13Housekeeping and UVLO Circuits — 辅助电路Class-D辅助电路与UVLO
14Protection Circuits — 过流/过温/DC偏移保护Class-D保护电路
15EMI Mitigation — EMI抑制技术Class-D EMI抑制技术
16PCB Layout and Thermal ConsiderationsClass-D PCB布局与热设计
17Power Supply Considerations — 电源设计Class-D电源设计
1870V and 100V Constant-Voltage AmplifiersClass-D定压放大器70V100V
19Multi-Channel Designs — 多通道设计Class-D多通道设计
20Audio Performance MeasurementsClass-D音频性能测量
21Alternate Modulation Schemes — 替代调制方案Class-D替代调制方案
22Digital Applications, Interfaces, and DSPClass-D数字应用与DSP
23Integrated Circuit (IC) Approaches — IC方案Class-D集成电路方案

核心主题

  • 参考设计:分立、模拟、固定频率(500kHz)、半桥拓扑、100W/8Ω Class-D 放大器
  • 设计哲学:参数间的相互制约关系(如死区时间 vs THD vs 效率 vs EMI)
  • 技术演进:从真空管 → 双极晶体管 → MOSFET → GaN/SiC WBG 器件
  • 关键性能:效率 93%(功率级)、THD 0.03%@1kHz/100W、SNR 104dB、噪声 175μV

出版信息

  • 作者:Robert N. Buono(Crestron Electronics 首席工程师)
  • 出版社:Routledge / Taylor & Francis Group
  • 出版年:2025
  • ISBN:978-1-032-35669-3 (hbk) / 978-1-003-32794-3 (ebk)
  • DOI:10.4324/9781003327943