Estrutura Básica do Amplificador de Classe D

A primeira parte é o modulador . O modulador mais simples pode ser realizado usando apenas um amplificador operacional para formar o comparador. Coloque o sinal de áudio original no terminal de entrada positivo do amplificador operacional após adicionar um certo desvio de CC. E coloque uma onda triangular (gerada pela oscilação auto-excitada) no terminal de entrada negativo do amplificador operacional. Quando o potencial no terminal positivo é maior que o da onda triangular terminal negativa, o comparador produz o nível alto, enquanto o nível baixo é produzido. Se o sinal de entrada de áudio for zero e o deslocamento de CC for 1/2 do valor de pico do triângulo, então o nível alto e baixo que é emitido pelo comparador suportará o mesmo período. A saída é uma onda quadrada com razão de serviço (1/2). Quando há entrada de sinal de áudio: durante o meio ciclo positivo, a duração quando o comparador emite um nível alto é maior do que quando o comparador emite o nível baixo e a onda quadrada com o rácio de serviço (mais de 1/2). Durante o meio ciclo negativo, porque existe um deslocamento CC, o nível do terminal de entrada positivo do comparador também é maior que zero, mas o tempo quando a amplitude do sinal de áudio é muito maior que a amplitude da onda triangular é grandemente reduzida proporção é inferior a 1/2. Desta forma, o comparador emite a forma de onda cuja largura de pulso é modulada pela amplitude do sinal de áudio. E o comparador emite a forma de onda que é chamada de forma de onda PWM (Modulação de Largura de Pulso) ou PDM (Modulação de Duração de Pulso). A informação de áudio é modulada na forma de onda de pulso.

A segunda parte é o amplificador de classe D. É uma grande corrente amplificador interruptor com controlo de impulsos, que transforma o sinal de saída de PWM do comparador em sinal PWM com alta tensão, de alta corrente, e de alta potência. A potência máxima de saída é determinada pela carga, pela tensão da fonte de alimentação e pela corrente que o transistor permite passar.

A informação sonora da forma de onda PWM de alta potência é necessária para ser restaurada na terceira parte. O método é simples: pode ser concluído apenas por um filtro de baixa passagem. No entanto, o filtro de baixa passagem com estrutura RC não pode ser usado porque sua resistência consumirá a energia devido à grande corrente, e o filtro de baixa passagem com estrutura LC deve ser usado. Quando o pulso com razão de trabalho maior que 1/2 chega, o tempo de carregamento de C é maior que o tempo de descarga e o nível de saída aumenta. Quando o pulso estreito chega, o tempo de descarga é longo e o nível de saída cai, o que é consistente com a amplitude do sinal de áudio original, então o sinal de áudio original é recuperado.

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