Ein Klasse-D-Verstärker, der auch als digitaler Verstärker bezeichnet wird, verwendet eine Pulsweitenmodulation oder PWM-Technologie zum Verstärken des zugeführten analogen Musiksignals mit kleiner Amplitude.

Warum ein Class D Verstärker?

Die Hauptvorteile dieses Verstärkertyps sind ein hoher Wirkungsgrad und niedrige Kosten. Der einzige Nachteil ist die Verzerrung, wenn sie nicht mit korrekt berechneten Filtern am Ausgang gereinigt wird.

Normalerweise sind alle Verstärker analog, wobei die Eingangsmusik oder -frequenz nach demselben Muster verstärkt wird, das am Eingang eingespeist wird.

Da eine Musik weitgehend exponentiell ansteigende und abfallende Inhalte haben kann und auch Frequenzen mit allen möglichen Amplituden einhergehen, kommt es zu einer Erwärmung der Geräte.

Dies geschieht, weil BJTs und Mosfets Übergangseingänge nicht „mögen“, bei denen das Signal nicht plötzlich ansteigt und abfällt, sondern allmählich über die Punkte übertragen wird, an denen die Geräte weder vollständig ein- noch ausgeschaltet sind. Dies verursacht viel Wärmeerzeugung und Leistungsverlust

“was macht die cdi box ”

Bei einem Verstärker der Klasse D wird der Musikeingang mit hochfrequenten Dreieckswellen verglichen und am Ausgang in eine PWM-Sprache umgewandelt. Der PWM-Inhalt speichert alle Informationen der Musik und übersetzt sie verstärkt in den angeschlossenen Lautsprecher zurück.

Da die PWMs jedoch aus nicht exponentiellen Impulsen bestehen, bei denen die Impulse die Form rechteckiger Säulen haben, kann ein plötzliches Ein- und Ausschalten ohne Übergänge zu erheblichen Verzerrungen am Ausgang führen.

Um das obige Problem zu glätten, wird im Allgemeinen ein Tiefpassfilter eingebaut, bei dem die Spitzen geglättet werden, um eine einigermaßen gute und klar verstärkte Replikation zu erzeugen.

Das vorgeschlagene Design einer digitalen Verstärkerschaltung der Klasse D verwendet den berühmten 555 IC für die beabsichtigten Vergleiche.

Anstelle der PWM-Methode verwenden wir hier einen alternativen Modus, der als PPM oder Pulspositionsmodulation bezeichnet wird und als so gut wie eine PWM angesehen werden kann.

“Closed Loop vs Open Loop Steuerung ”

Verwenden der Pulspositionsmodulation

PPM wird aufgrund seiner spezifischen Funktionsweise auch als Pulsdichtemodulation bezeichnet.

Hier wird der Modulationseingang mit hochfrequenten Dreieckswellen verglichen und der Ausgang durch Variieren der Position oder der Dichte des erzeugten / verglichenen Impulsausgangs optimiert.

Wie im folgenden Verstärkerschaltungsdesign der Klasse D zu sehen ist, ist der IC 555 als standardmäßiger astabiler MV-Modus konfiguriert, bei dem die Widerstände Ra, Rb und C die Frequenz der Dreieckwellen bestimmen, die an Pin 6/7 des IC erzeugt werden.

Die obigen hochfrequenten Dreieckswellen werden mit dem Musikeingang verglichen, der am Steuereingang Pin 5 des IC angelegt wird.

Hier wird das Niederspannungsmusiksignal zuerst auf einen optimalen Spannungspegel verstärkt und dann am Steuereingangspin Nr. 5 des IC555 angelegt.

Dies führt zu dem diskutierten PPM-Ausgang an Pin 3 des IC. Dies wird durch T1 auf einen Hochstromausgang verstärkt und einem Lautsprecher für die erforderliche Verstärkung vom Typ Klasse D zugeführt.

Der Audio-Verkehr erfüllt einige interessante Funktionen, verstärkt den Ausgang für den LS und glättet in gewissem Maße die Harmonischen, die normalerweise Teil aller Verstärkerschaltungen vom Typ D sind.

Ein Filterkondensator (unpolar) kann über den LS versucht werden, um sauberere Tonausgänge zu erhalten.