Ojačevalnik razreda D, imenovan tudi digitalni ojačevalnik, uporablja impulzno širinsko modulacijo ali tehnologijo PWM za ojačanje dovajanega analognega glasbenega signala majhne amplitude.
Zakaj ojačevalnik razreda D.
Glavne prednosti tovrstnega ojačevalnika so visoka učinkovitost in nizki stroški, edina pomanjkljivost pa je povezanost popačenja, če ni izčiščen s pravilno izračunanimi filtri na izhodu.
Običajno so vsi ojačevalniki analogni, pri čemer se vhodna glasba ali frekvenca ojačata v skladu z istim vzorcem, ki se napaja na vhodu.
Ker ima glasba v veliki meri eksponentno naraščajočo in padajočo vsebino, pa tudi frekvence, ki jih spremljajo vse vrste amplitud, povzroča segrevanje naprav.
To se zgodi, ker BJT-ji in MOSFET-ji ne marajo prehodnih vhodov, kjer signal nima nenadnega naraščanja in padanja, temveč postopoma prehaja čez točke, kjer naprave niso niti popolnoma vklopljene niti izklopljene, kar povzroči veliko proizvodnje toplote in izgube energije
Pri ojačevalniku razreda D se glasbeni vhod primerja z visokofrekvenčnimi trikotnimi valovi in se na izhodu pretvori v 'jezik' PWM. Vsebina PWM shrani vse informacije o glasbi in jih ojačano prevede nazaj v priključeni zvočnik.
Ker pa bodo PWM sestavljeni iz neeksponentnih impulzov, pri katerih so impulzi v obliki pravokotnih stebrov, ki se nenadoma vklopijo / izklopijo brez prehodov, lahko na izhodu pride do znatnih popačenj.
Da bi izravnali zgornjo težavo, je na splošno vgrajen nizkoprepustni filter, pri katerem so konice zglajene, da se ustvari primerno dobra in jasna ojačana replikacija.
Predlagana zasnova digitalnega ojačevalnega vezja razreda D uporablja znamenite 555 IC za predvidene primerjave.
Namesto metode PWM tukaj uporabljamo alternativni način, imenovan PPM ali impulzna modulacija položaja, ki se lahko šteje za tako dober kot PWM.
Uporaba impulzne modulacije položaja
PPM je zaradi posebne narave svojega delovanja znan tudi kot modulacija gostote impulzov.
Tu se modulacijski vhod primerja z visokofrekvenčnimi trikotnimi valovi, izhod pa optimizira s spreminjanjem položaja ali gostote ustvarjenega / primerjanega impulznega izhoda.
Kot je razvidno iz spodnje zasnove ojačevalnika razreda D, je IC 555 konfiguriran kot standardni nestabilni MV način, kjer upori Ra, Rb in C določajo frekvenco trikotnih valov, ustvarjenih na pin6 / 7 IC.
Zgornji visokofrekvenčni trikotni valovi se primerjajo z glasbenim vhodom, ki se uporablja na krmilnem vhodnem zatiču5 IC.
Tu se glasbeni signal z nizko napetostjo najprej ojača do neke optimalne napetosti in nato uporabi na vhodnem zatiču št. 5 krmiljenja IC555.
Rezultat tega je obravnavani izhod PPM na zatiču št. 3 IC. To ojači T1 do močnega izhodnega toka in se napaja v zvočnik za zahtevano ojačanje tipa D.
Zvočni trafo ima nekaj zanimivih funkcij, ojača izhod za LS in v določeni meri tudi izravna harmonike, ki so običajno del vseh ojačevalnih vezij razreda D.
Za doseganje čistejših zvočnih izhodov je mogoče na LS preizkusiti filtrirni kondenzator (nepolarni).
IC 555 Pinout
IC LM386 Pinouts
Prejšnja: 2 enostavni indukcijski grelniki - kuhalne plošče Naprej: 2 enostavni vezji za samodejni preklop (ATS)
