音頻放大器的目的是以要求的音量和功率水平在發聲輸出元件上重新產生真實、高效和低失真的輸入音頻信號，音頻頻率范圍約為20Hz~20KHz，因此放大器必須在此頻率范圍內具有良好的頻率響應，輸出功率能力根據應用情況變化范圍很寬，從數毫瓦（mW）的耳機，幾瓦（W）的電視（TV）或個人計算機（PC）音頻。D類音頻放大器首次誕生于1958年，是指通過控制開關單元ON/OFF的方式來驅動揚聲器的放大器。

之前產生過A類和B類音頻放大器，但是都各有缺陷，比如A類音頻功率放大器雖然聲音清新透明，具有較高的保真度，但是功放效率低，損耗大；B類音頻功率放大器雖然在A類的基礎上效率有所提升，但是也僅為實際效率的50%左右。D類功放是放大元件處于開關工作狀態的一種放大模式。無信號輸入時放大器處于截止狀態，不耗電。因此D類音頻功率放大器功率損耗小，效率高，下面是D類音頻放大器的詳細介紹：

來自英國的Converter科技公司啟動了一項基于Xilinx Zynq SoC器件的D類音頻功率放大器系統，目前已經完成原型系統的設計，他們啟動這個項目的一個關鍵因素就是優化音頻失真問題，這主要是由于PWM信號的時序錯誤和線性度不精確造成的，也就是說目前普遍采用的微控制器軟件來實現PWM轉換操作效率不高，會導致各種異常問題的出現，如果采用硬件方式實現，即Xilinx Zynq SoC的可編程邏輯資源則會帶來很大的優化提升。

圖1：Converter公司設計的基于MicroZed SoM的D類音頻功率放大器系統原型

這個原型系統主要包括如下兩部分：

GaN（Gallium-Nitride，氮化鎵）功率晶體管器件用于輸出級，這個模塊應該具有高效率的切換效率以及較低的空載時間，功率信號的輸出具備非常高的線性度

Xilinx Zynq SoC模塊，這部分是整個原型系統的核心，我們可以利用它的豐富資源來設計開發各種調制方案來測試線性度、噪聲和效率之間的關系。可以利用Zynq 的FPGA資源實現快速噪聲整形算法，同時ARM處理器也可以進行一些關鍵數據的處理操作。

圖2：基于Xilinx Zynq SoC的MicroZed SoM模塊

MicroZed SoM是Xilinx合作伙伴安富利公司設計推出的基于Zynq SoC器件的開發套件，采用的Zynq型號涉及7010、7020和7030，包括豐富的外設接口以及100個用戶自定義I/O接口，具有無與倫比的系統性能、靈活性和可擴展性。