Amplificadores de audio Clase D 20161

Amplificadores de audio Clase D
Ejemplo de amplificador de audio de 400W clase D
Comparación Eficiencia clase D y B
Eficiencia %
Típica en clase D
Típica en clase B
Disipación de potencia en la carga %
Diagrama en bloques de un amplificador clase D
Q
Señal
de
audio
COMPARADOR
Lógica de control
(triple estado)
VO
Generador de señal
triangular de precisión
Q
Generador de onda triangular
Disparo de los transistores de salida
Enclavador BAKER
Es mas crítico reducir el tiempo de apagado que el de encendido
Disparo de los transistores de salida
Disparo de los transistores de salida
Vs + 12V
VDD
Inversor y
desplazador
de nivel
Vs
Vss + 12V
Q = 1 (Vss + 12V)
Q = 0 (Vss)
12V
Vss
Disparo de los transistores de salida
Vs + 12V
Vs = Vss
Vss + 12V
Q=1
12V
Vss
Disparo de los transistores de salida
Vs + 12V
Vss + 12V
Q=0
VDD
Vs = VDD
12V
Vss
Etapa de salida puente
Señal
de
audio
Com
para
dor
Generador de señal
triangular de precisión
Q
Lógica de control
(triple estado)
Q
Disparo de los transistores de salida
Tiempo muerto = Dead time
Habrá un compromiso entre el beneficio de aumentar el tiempo muerto y su efecto en la distorsión.
Realimentación en clase D
Notar que en los amplificadores clase D la ganancia global depende de VDD y VSS. Para mitigar
esto se requiere fuentes de alimentación muy estables y algo de realimentación.
La realimentación no es tan sencilla como en otras topologías.
Un esquema básico sería:
Retardos
Filtro (lazo)
Topologías auto-oscilantes
Aprovechando los retardos y el cambio de fase
introducido por el filtro de salida, se puede generar
una oscilación a la frecuencia de muestreo:
Proveen una THD considerablemente menor a los clase
D comunes.
Causas mas importantes de imperfección
Error en el ancho del pulso
Error de cuantización
Perturbación por
efecto bombeado de
fuente debido a Zo
Inductancia no lineal
Capacitancia no lineal
Resistencia en R y en C
Señal de audio
Tiempo muerto
Application Note AN-1071
RON
VTH y QG
Diodo parásito
Class D Audio Amplifier Basics
Prototipo ensamblado de 40W - 2013/2