音频D类功放相比音频A类、B类、AB类等线性功放,其电源效率大为提高,在当今能源危机愈演愈烈的情况下,音频D类功放越来越受到重视。而且音频D类功放较高的电源效率也让使用其的消费类电子产品的电池体积变小,散热装置减少,利于便携化的发展。传统的音频D类功放,由于其含有大量的模拟电路,所以设计复杂,容易受到外界干扰;而数字音频D类功放由于除了功率级以外,其它全部可由数字电路实现,易于与音频数字信号接口,易于实现、移植,且不易受到外界干扰,因此成为目前的研究热点。本文针对使用脉冲宽度调制(PWM)方法的数字音频D类功放系统,在对其系统架构和各个内部模块理论研究和功能分析的基础上,指出由于数字PWM发生器本身含有的非线性和功率级供电电源的电源噪声的影响,会使数字音频D类功放的性能大大降低。对于此,本文提出了一种误差在线校正方法,该方法通过在线地引入功率级电源噪声到Sigma-Delta调制器的输入端,并根据Sigma-Delta调制器的输出和功率级电源噪声,在线地对Sigma-Delta调制器的各个积分器加入不同的校正因子,来消除功率级电源噪声所产生的误差,并使数字PWM发生器输入输出线性化,提高系统性能。为了验证此误差在线校正方法,本文在系统级的层面上设计了一个数字音频D类功放,所设计的数字音频D类功放包括高性能低复杂度的8倍数字插值滤波器、5位8阶的Sigma-Delta调制器、32级的数字PWM发生器和H桥式功率级。所设计的数字音频D类功放在误差校正前,最大输出信噪比为27dB,系统性能比较差;利用本文所述的误差在线校正方法对其校正后,系统最大输出信噪比为103dB,系统性能大为提高,完全满足高性能音频功放的需求。