|
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.
2.7k
out2
0
VCC
R5
12k
VCC
R2
12k
VCC
C2
60p
VCC
C1
60p
D1
D2
0
0
. 2.7k
out1
OUT
12
+
4
-
5
G
3
V+
11
V-
6
U2A
LM319
2 1
R3
4.2 Úprava pro odstranění stejnosměrné složky napětí
Aby výstupu transformátoru nebyla obsažena stejnosměrná složka napětí a
nemusel být použit vazební kondenzátor, zapotřebí odstranit usměrňovací diody.5Vdc
VCC Vref
0 0
OUT
12
+
4
-
5
G
3
V+
11
V-
6
U1A
LM319
Vref
2 1
R1
4.
Dále pak signály procházejí přes integrační články R2, jedné větvi obvodu a
R5, druhé větvi obvodu. Zároveň
také zajišťuje ochranné intervaly („dead time“) mezi dobou sepnutí prvního druhého
tranzistoru.
Inverzní střídu výstupu out2 zajišťuje komparátor U1A, který zapojený jako
invertor.10 pro střídu
vstupního signálu 50% obr.11 pro střídu vstupního signálu 80%.
Průběhy výstupních signálů obvodu jsou zobrazeny obr. Ten slouží
pouze vyrovnání časového zpoždění signálu. 2. Tím dojde ke
zpoždění náběžné hrany vytvoření ochranného intervalu („dead time“) viz obr. 2. Okamžitá hodnota obou kondenzátorech je
porovnávána komparátorech U2A U2B referenčním napětím Vref.7k
Vin
OUT
7
+
9
-
10
G
8
V+
11
V-
6
U2B
LM319
0
0
2 1
R6
4.9.7k
Vref
Vref
Vref
Vpulse
TD 8us
TF 1ns
PW 8us
PER 10us
V1 0V
TR 1ns
V2 4.2.
Nezbytnou úpravou také změna řídícího obvodu pro spínání tranzistorů tak, aby
nebyly střídy obou signálů stejné, jinak výstupu bylo stále nulové napětí.16
2. 2.8: Obvod pro řízení spínacích tranzistorů
Vc
V1
5Vdc
V2
2.
Obr.
2. Protože průchodem signálu komparátorem dojde jeho časovému zpoždění, je
v druhé větvi zapojen stejný komparátor U1B, ovšem jako neinvertující.
Diody zajišťují okamžité vybíjení kondenzátorů při nulové úrovni signálu tak,
aby nedocházelo časovému posunu sestupné hrany signálu.5V
0
OUT
7
+
9
-
10
G
8
V+
11
V-
6
U1B
LM319
0
2 1
R4
4.8 upravuje signál pulzně šířkovou modulací tak, aby při
maximální střídě jednom výstupu byla druhém výstupu střída minimální.1 Řídící obvod spínacích tranzistorů
Zapojení obr.
Výstupní napětí pak bude nabývat kladných záporných hodnot
