Искажения в усилителе D класса
Доброе время суток!
Начинаю разбираться в усилителях D класса.
Пытаюсь понять, из-за чего получаются такие большие искажения (0.25 %) в такой простой схеме?
Собрал простейшую схему (взятую из https://www.vegalab.ru/content/view/103/52/, описание есть там же), вместо обратной связи поставил генератор треугольного сигнала 150 кГц.
Я, конечно, предполагаю что искажения можно уменьшить, заменой микросхемы, добавлением обратной(ых) связей, а главное, мне кажется, хорошим фильтром.
Начну с компаратора.
Аналоговый сигнал поступает на вход 2 микросхемы, треугольный сигнал поступает на вход 3. Микросхема сравнивает сигналы и выдает ШИМ сигнал.
Если треугольный сигнал будет больше, чем аналоговый (до разумных приделов) (Рис.1), искажение будет меньшее, но и усиление будет меньшее.
(эти рисунки далеки от точности, а особенны кривая после фильтра, но все же образно понятно)
Если треугольный сигнал будет меньше, чем аналоговый (Рис.2), то после фильтра сигнал будет похож больше на ШИМ чем на аналоговый.
А еще есть, что то между, «золотая середина»Возможно это самый лучше вариант?!?!Подскажите…
Подставлял разные значения треугольного сигнала (больше и меньше аналогово) и смотрел искажения.
1.1 В – 4.291%
1.3 В – 1.028 %
1.5 В – 0.310 %
1.7 В – 0.263 %
1.9 В – 0,248 %
2.1 В – 0.220 %
2.3 В – 0.210 %
2.5 В – 0.171 %
2.7 В – 0.169 %
2.8 В – 0.154 %
2.9 В – 0.186 %
3.1 В – 0.182 %
3.3 В – 0.194 %
3.7 В – 0.199 %
Вот и получается, чем больше треугольный сигнал, тем меньше усиление, но и меньше искажений. Вот я не знаю что с этим делать, пока оставлю меньшее искажение(2.8 В, 0,154 %).
Больше усиление, 0.310 %
Меньше усиление, 0.154 %
Меньше искажений, мне кажется, на этом этапе уже не получится, перехожу к усилительному каскаду.
Начну с подбора стабилитронов. Стабилитроны необходимы для исключения сквозного тока через мощные транзисторы выходного каскада. Этот ток, основной источник снижения КПД усилителя.
На этой картинке (стабилитроны 1N4744) видно, что протекает сквозной ток, когда один транзистор уже открылся, а второй не успел закрыться.(сильное снижение КПД)
На этой картинке один транзистор успевает закрыться перед открытием второго.
Стабилитроны не сильно влияют на искажения, но я все равно выложу полученные цифры))…
1N4744 – 0.178 %
1N4745 – 0.149 %
1N4746 – 0.166 %
1N4747 – 0.189 %
1N4748 – 0.181 %
Выходные полевые транзисторы я трогать не буду. Т.к. на мой взгляд, по графикам они работают хорошо, НО я НЕ УВЕРЕН! Как Вы думаете, они влияют на искажения?
Самое последнее и самое серьезное мне кажется это фильтр, вот только я не очень их понимаю, буду рад, если поможете разобраться, или литературуку какую ни будь, подскажите по фильтрам.
В планах:
1. Сделать что бы микросхема питалась допустим 20 В, а усилительный каскад, например, 50 В. Посмотреть что получится с искажениями.
2. Попробовать поставить другие микросхемы и сравнить искажения.
3. Пробовать подключать разные обратные связи и сравнивать искажения.
Сообщение от Bender
Социальные закладки