3,7-V-Klasse-D-Lautsprecherverstärkerschaltung für differentiellen Analogeingang

3,7-V-Klasse-D-Lautsprecherverstärkerschaltung für differentiellen Analogeingang

Ein Klasse-D-Verstärker ist im Grunde eine Kategorie von Verstärkern, bei denen die Leistungsgeräte (Mosfets und BJTs) wie Schalter betrieben werden.

Die zugehörigen Ausgabegeräte in solchen Verstärkerschaltungen schalten sich entweder vollständig ein oder vollständig aus, wechseln jedoch niemals zwischen anderen undefinierten Pegeln, um eine minimale Wärmeableitung und maximale Effizienz der Geräte zu gewährleisten.



Die Funktionsweise dieser Verstärkerschaltungen kann wie folgt verstanden werden:



Wie es funktioniert

Es kommt ein Komparator auf Opamp-Basis ins Spiel, dessen Eingänge mit zwei Signalen gespeist werden. Eines ist das Musiksignal, das verstärkt werden muss, während das andere ein hochfrequentes Dreieckswellensignal ist.

Der Opamp ist gezwungen, das Musiksignal mit den Abtastdreieckwellen zu vergleichen und zu bewerten und eine Ausgabe zu erzeugen, von der angenommen werden kann, dass sie genau proportional und parallel zum ursprünglichen Musiksignal ist, jedoch in einer PWM- oder einer pulsbreitenmodulierten Form.



Diese musikäquivalente PWM wird durch die angrenzenden Power Mosfet- oder BJT-Stufen weiter verstärkt, um eine kristallklare Musik zu reproduzieren, die eine exakte Nachbildung der eingespeisten Musik sein kann und ohne viel Aufheizen der Mosfets erreicht wird.

Dies ermöglicht den Verbrauch von vergleichsweise niedrigeren Ampere als die herkömmliche Form von Verstärkern, die in anderen Kategorien wie Klasse A / B / C usw. erhältlich sind.

Ein solcher IC, der für eine Verstärkung der Klasse D ausgelegt ist, ist der IC BD5460, der für die Operationen nicht einmal einen externen Drossel-LC-Filter benötigt. Normalerweise wird ein Induktivitätsfilter bei den meisten Verstärkertopologien der Klasse D zur Minimierung der begleitenden Harmonischen und ähnlicher Störungen unerlässlich.



Technische Spezifikationen

Der Chip eignet sich ideal für Mini-Handheld-Audiogeräte wie Mobiltelefone, IPods, Ipads, FM-Radios usw.

Der IC ist mit einer Ausgangsleistung von ca. 2 Watt bei 3,7 V spezifiziert. Der Bereich der Eingangsleistung kann zwischen 2,5 V und 6,5 V DC liegen.

Der IC verfügt auch über andere integrierte Funktionen wie eine Standby-Funktion, einen Kurzschlussschutz, eine thermische Abschaltung und eine Unterspannungssperrfunktion.

In den folgenden Diagrammen sind einige Verstärkerschaltungen der Klasse D zu sehen, die den IC BD5460 verwenden. Das Design auf der linken Seite ist ein Verstärker auf der Basis von Differenzeingängen, während die rechte Seite eine Single-Ended-Topologie darstellt. Alle 0,1 uF-Kondensatoren sind als Eingangsentkopplungsfilter konfiguriert.

Schaltplan

Weitere Informationen zum IC BD BD5460 finden Sie im folgenden Datenblatt des IC.




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