|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Cílem práce bylo navrhnout a zkonstruovat jednoduchý audio zesilovač, který by vycházel v maximální míře ze zapojení a součástek použitých ve spínaných zdrojích (např. běžných ATX zdrojů pro počítače). Hlavní motivací k vývoji je existence velkého množství starých zdrojů, které nemají využití, a velký zájem uživatelů o stavbu domácích audio zesilovačů malého a středního výkonu. Zesilovače na bázi spínaných zdrojů mají větší účinnost a menší hmotnost, než srovnatelné zesilovače klasické konstrukce (pracující ve třídách A, AB nebo B). Jejich nevýhodou je složitější návrh a vnesení zkreslení a rušivých signálů do zesíleného signálu. V této práci bude popsán návrh na konstrukci jednoduchého zesilovače, který bude minimalizovat tyto negativní vlivy. Vzhledem k nedostatkům a špatným parametrům takto navrženého zapojení bude nakonec popsán a realizován návrh zesilovače ve třídě D.
Jedná operační
zesilovač zapojený jako komparátor. Ten dále řídí spínání koncových výkonových tranzistorů.
.2 Modulátor
Na obr. neinvertující vstup přiveden nízkofrekvenční
signál, který porovnáván trojúhelníkovým nebo pilovým signálem vysoké
frekvenci.4
vytváří PWM signál. [2]
Na výstupu komparátoru vysoká úroveň pokud nízkofrekvenční signál větší
úroveň než signál pilový. obrázku je
patrné, při kladné půlvlně nízkofrekvenčního signálu tento signál většinu doby
vyšší úroveň než pilový signál, tak výstupu vysoká úroveň střída výstupního
PWM signálu vetší než 50%.3: PWM modulátor (převzato upraveno [2]).
Zde většinu doby převažuje úroveň pilového signálu, který ovšem přiveden na
invertující vstup komparátoru, tak výstupu převažuje nízká úroveň.4.
Obr.4. Volí
se rozmezí 200 300 kHz. Právě díky tvaru pilového signálu postupně mění
komparační úroveň výstupu vznikají pulsy proměnnou šířkou závislosti na
změně nízkofrekvenčního signálu [2].1.
Průběhy signálů vysvětlující vznik PWM modulace jsou obr. Při záporné půlvlně tomu přesně naopak. Pro velké vstupní napětí střída tak velká, jeví jako
kdyby výstupu bylo stejnosměrné napětí. Střída pak
menší než 50% při velmi nízkém napětí jsou výstupu modulátoru velmi úzké
impulsy.3 zapojení jednoduchého modulátoru PWM. 1. [2]
1. Takto
modulovaný zesílený signál přiveden přes rekonstrukční filtr výstup. 1. Naopak, pokud úroveň nízkofrekvenčního signál menší, je
na výstupu nízká úroveň. Tato frekvence omezena maximální frekvencí spínacích tranzistorů
