Ojačevalnik D-razred - kakšna je njegova priljubljenost?

Avdio razred D-ojačevalnik - naprava za reprodukcijo signala deluje na vhodni napravi z uporabo elementov vhodnega vezja z vnaprej določenim volumnom in moči ravni z minimalnim disipacijo moči in popačenja. Uporaba takšnih ojačevalnikov se je začela leta 1958, vendar se je njihova priljubljenost v zadnjem času znatno povečala. Kaj je tako dober za ojačevalec razreda D? V tem članku bomo poskušali odgovoriti na to vprašanje.

V konvencionalnem ojačevalniku je izhodna faza zgrajena na polprevodniških tranzistorjih. Zagotavljajo zahtevani izhodni tok. Veliko avdio sistemov ima ojačevalne stopnje razreda A, B in AB. V primerjavi z izhodno stopnjo, ki se izvaja v razredu D, je odvajanje moči v linearnih korakih znatno celo z idealno montažo. Ta faktor v večini aplikacij zagotavlja razred D z veliko prednostjo zaradi nizke toplotne moči, manjših splošnih dimenzij, nizkih stroškov izdelka in večje življenjske dobe naprave.

Zvočni ojačevalniki Razred D ima razpršeno moč veliko nižjo od razredov ojačevalnikov A, B in AB. Ključi v izhodni fazi takšnega ojačevalnika povezujejo izhodne, negativne in pozitivne elektrarne, s čimer ustvarjajo serijo impulzov s pozitivnim in negativnim potencialom. D-razred ojačevalnika zaradi oblike takega signala bistveno zmanjšuje izgube moči, ker prisotnost tok skozi izhodnih tranzistorjev, potencialna razlika v bistvu ne prodre (tranzistor je v zaprtem stanju). Če tranzistor v odprtem načinu in skozi to prehaja tok, na njej pade nepomemben tlak. Takojšnje odvajanje moči v tem primeru je minimalno.

Kljub dejstvu, da ojačevalnik moči razred D razprši majhno količino toplotne energije v primerjavi z linearnimi ojačevalniki, še vedno obstaja nevarnost pregrevanja vezja. To se lahko zgodi, ko enota deluje v daljšem časovnem obdobju v polni moči. Da bi preprečili ta postopek, je treba v ojačevalnik razreda D vključiti temperaturna krmilna vezja. V osnovnih zaščitnih shem je izhodna stopnja onemogočena, če njegova temperatura, merjena z vgrajenim senzorjem, presega temperaturni prag in se ne vklopi, dokler temperatura ne pade na normalno. Seveda je mogoče uporabiti bolj zapletene sheme za nadzor temperature. Na primer, z merjenjem temperature lahko krmilna vezja postopoma znižajo volumen, s čimer se zmanjša nastajanje toplote, temperatura pa se ohrani v zahtevanih mejah. Prednost takih shem je, da bo naprava še naprej delovala in se ne bo zaustavila.

Ojačevalci razreda D imajo pomanjkljivost - ko je naprava vklopljena in izklopljena, obstajajo kliki in pop-up, ki lahko dražijo uporabnike. Ta učinek se lahko pojavi v primeru "staranja" ali namestitve slabo kakovostnega modulatorja, pa tudi sinhronizacije izhodne faze z stanjem LC-filtra med vklopom in izklopom.