与传统的模拟音频功率放大器(A类、B类、AB类)相比,基于开关模式的D类音频功率放大器以其高效率、低失真、低功耗、小尺寸等优势,在未来便携式和大功率音视频领域中将具有广阔的发展前景。基于设计要求,本论文提出了采用脉冲宽带调制(PWM)、反馈环路设计、全差分输入和全桥输出的系统方案,设计了一款单通道无滤波器D类音频功率放大器;基于D类音频功率放大器的原理与结构特点,分别进行了输入模块、三角波产生电路、PWM调制电路、输出模块等功能模块的设计与电路仿真。芯片输入级采用带共模反馈的全差分放大器结构设计,保证对共模信号的抑制,减少射频干扰和系统噪声对放大器的影响;采用无外置输出滤波器的优化PWM调制架构设计,减小系统静态功耗,节约系统空间,简化系统设计;输出级采用全桥式负载(BTL)输出方式,利用高速驱动电路来驱动功率管的输出,在满足THD的前提下合理设计其死区时间。基于和舰科技0.35μm单多晶两层铝的CMOS工艺,运用Cadence工作平台,对电路进行设计、仿真和后期的版图制作。芯片测试结果表明设计的芯片性能良好,满足预定的指标要求。芯片的工作电压为2.5~5.5V,采样频率为250KHz,能在谐波失真小于10%的情况下,对4?的负载提供2.5W的输出功率,效率高达82%,静态电流为2.8mA,无开关机噪声。