Усилитель класса D, также называемый цифровым усилителем, использует широтно-импульсную модуляцию или технологию ШИМ для усиления подаваемого аналогового музыкального сигнала малой амплитуды.

Почему усилитель класса D

Основными преимуществами этого типа усилителя являются высокая эффективность, низкая стоимость, а единственным недостатком является ассоциация искажений, если их не очистить правильно рассчитанными фильтрами на выходе.

Обычно все усилители являются аналоговыми, в которых входная музыка или частота усиливаются в соответствии с тем же шаблоном, который подается на вход.

Поскольку музыка в значительной степени может иметь экспоненциально возрастающий и падающий контент, а также частоты, сопровождаемые всевозможными амплитудами, вызывают нагрев устройств.

Это происходит из-за того, что транзисторы BJT и МОП-транзисторы не любят переходные входы, когда сигнал не имеет внезапных подъемов и спадов, а, скорее, постепенно проходит через точки, в которых устройства не включены или выключены полностью, это вызывает большое тепловыделение и потери мощности

“фильтр высоких частот операционного усилителя ”

В усилителе класса D музыкальный вход сравнивается с высокочастотными треугольными волнами и на выходе преобразуется в «язык» ШИМ. Контент PWM сохраняет всю информацию о музыке и транслирует ее обратно в подключенный громкоговоритель в усиленном виде.

Однако, поскольку ШИМ будут состоять из неэкспоненциальных импульсов, где импульсы имеют форму прямоугольных столбов, внезапное включение / выключение без переходов может привести к значительным искажениям на выходе.

Чтобы сгладить вышеуказанную проблему, обычно включается фильтр нижних частот, в котором спайки сглаживаются для создания достаточно хорошей и четкой усиленной репликации.

Предлагаемый дизайн схемы цифрового усилителя класса D использует знаменитую микросхему 555 для предполагаемых сравнений.

Вместо метода ШИМ здесь мы используем альтернативный режим, называемый PPM или импульсной позиционной модуляцией, который может считаться таким же хорошим, как ШИМ.

Использование импульсной модуляции положения

PPM также известен как модуляция плотности импульса из-за специфики его функционирования.

“паяльники и хитрости ”

Здесь вход модуляции сравнивается с высокочастотными треугольными волнами, а выход оптимизируется путем изменения положения или плотности генерируемого / сравниваемого импульсного выхода.

Как видно из схемы усилителя класса D ниже, IC 555 сконфигурирован как стандартный нестабильный режим среднего напряжения, где резисторы Ra, Rb и C определяют частоту треугольных волн, генерируемых на выводах 6/7 ИС.

Вышеупомянутые высокочастотные треугольные волны сравниваются с музыкальным входом, подаваемым на управляющий входной вывод 5 ИС.

“датчик внешней освещенности как это работает ”

Здесь низковольтный музыкальный сигнал сначала усиливается до некоторого оптимального уровня напряжения, а затем подается на управляющий входной контакт № 5 IC555.

Это приводит к обсуждаемому выходу PPM на выводе №3 микросхемы. Он усиливается T1 до сильноточного выхода и подается на громкоговоритель для требуемого усиления типа D.

Аудиотракт выполняет несколько интересных функций: он усиливает выходной сигнал LS, а также до некоторой степени сглаживает гармоники, которые обычно являются частью всех схем усилителей класса D.

Конденсатор фильтра (неполярный) можно попробовать через LS для получения более чистого звука.