Classe D dell'amplificatore: qual è la sua popolarità?

L'amplificatore audio di classe D è un dispositivo,progettato per riprodurre il segnale applicato all'ingresso del dispositivo, utilizzando elementi del circuito di ingresso, con un dato volume e livello di potenza, con un valore minimo di dissipazione di energia e distorsione. L'uso di tali amplificatori iniziò nel 1958, ma recentemente la loro popolarità è aumentata notevolmente. Cosa c'è di buono nell'amplificatore della classe D? In questo articolo cercheremo di rispondere a questa domanda.

In un amplificatore convenzionale, lo stadio di uscitaè costruito su transistor a semiconduttore. Forniscono la corrente di uscita richiesta. Molti sistemi audio hanno amplificazioni a cascata di classe A, B e AB. Se confrontato con lo stadio di uscita implementato in classe D, la dissipazione di potenza negli stadi lineari è significativa anche con un assemblaggio ideale. Questo fattore fornisce alla classe D un vantaggio significativo nella maggior parte delle applicazioni, a causa della bassa generazione di calore, di ingombri ridotti, del basso costo del prodotto e di una maggiore durata del dispositivo.

Gli amplificatori del suono di Classe D si sono dissipatila potenza è molto inferiore rispetto alle classi A, B e AB degli amplificatori. I tasti nello stadio di uscita di un tale amplificatore collegano l'uscita, le linee di alimentazione negative e positive, creando così una serie di impulsi con un potenziale positivo e negativo. L'amplificatore della classe D, a causa della forma di questo segnale, riduce significativamente la dissipazione di potenza, perché in presenza di una differenza di potenziale, la corrente attraverso i transistor di uscita praticamente non passa (il transistor è in uno stato chiuso). Se il transistor in una modalità aperta e attraverso di essa passa una corrente, su di essa la pressione insignificante cade. La dissipazione di potenza istantanea in questo caso è minima.

Nonostante il fatto che l'amplificatore di potenza di classe Ddissipa una piccola quantità di energia termica rispetto agli amplificatori lineari, c'è ancora il pericolo di surriscaldamento del circuito. Ciò può accadere quando l'unità funziona per un lungo periodo in modalità piena potenza. Per evitare questo processo, è necessario includere i circuiti di controllo della temperatura nell'amplificatore della classe D. Negli schemi di protezione elementare, lo stadio di uscita è disabilitato quando la sua temperatura misurata dal sensore integrato supera la soglia di temperatura e non si accende fino a quando la temperatura non è scesa alla normalità. Naturalmente, è possibile utilizzare schemi più complessi per il controllo della temperatura. Ad esempio, misurando la temperatura, i circuiti di controllo possono gradualmente abbassare il volume, riducendo così la generazione di calore, e la temperatura verrà mantenuta entro i limiti richiesti. Il vantaggio di tali schemi è che il dispositivo continuerà a funzionare e non si spegne.

Gli amplificatori della classe D hanno uno svantaggio - quandoaccendendo e spegnendo il dispositivo, ci sono clic e pop che possono irritare gli utenti. Questo effetto può verificarsi in caso di "invecchiamento" o installazione di un modulatore di scarsa qualità, così come la sincronizzazione dello stadio di uscita con lo stato del filtro LC durante l'accensione e lo spegnimento.