Circuito amplificatore di classe D che utilizza IC 555

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Un amplificatore di classe D, definito anche come amplificatore digitale, utilizza la modulazione della larghezza di impulso o la tecnologia PWM per amplificare il segnale musicale analogico di piccola ampiezza alimentato.

Perché un amplificatore di classe D.

I principali vantaggi di questo tipo di amplificatore sono l'elevata efficienza, il basso costo, con l'unico inconveniente dell'associazione di distorsioni se non pulite con filtri correttamente calcolati in uscita.



Normalmente tutti gli amplificatori sono basati sull'analogico in cui la musica o la frequenza in ingresso viene amplificata secondo lo stesso modello che viene alimentato all'ingresso.

Poiché una musica può avere in gran parte contenuti che salgono e scendono in modo esponenziale e anche frequenze accompagnate da tutti i tipi di ampiezze, provoca il riscaldamento dei dispositivi.



Ciò accade perché ai BJT e ai mosfet non piacciono gli ingressi di transizione in cui il segnale non ha un aumento e una diminuzione improvvisi piuttosto transita gradualmente attraverso i punti in cui i dispositivi non sono né completamente accesi né spenti, questo causa molta generazione di calore e perdita di potenza

In un tipo di amplificatore di classe D, l'ingresso musicale viene confrontato con onde triangolari ad alta frequenza e convertito in un 'linguaggio' PWM in uscita. Il contenuto PWM memorizza tutte le informazioni della musica e le traduce di nuovo nell'altoparlante collegato in modo amplificato.

Tuttavia, poiché i PWM saranno costituiti da impulsi non esponenziali in cui gli impulsi sono sotto forma di pilastri rettangolari che si accendono / spengono improvvisamente senza transizioni, possono provocare distorsioni significative in uscita.

Al fine di appianare il problema di cui sopra, viene generalmente incorporato un filtro passa basso in cui i picchi vengono smussati per generare una replica amplificata ragionevolmente buona e chiara.

Il progetto proposto di un circuito amplificatore digitale di classe D utilizza il famoso circuito integrato 555 per i confronti previsti.

Invece del metodo PWM qui usiamo una modalità alternativa chiamata PPM o modulazione della posizione dell'impulso che può essere considerata buona come una PWM.

Utilizzo della modulazione della posizione dell'impulso

La PPM è anche nota come modulazione della densità di impulsi a causa della natura specifica del suo funzionamento.

Qui l'ingresso di modulazione viene confrontato con onde triangolari ad alta frequenza e l'uscita viene ottimizzata variando la posizione o la densità dell'uscita impulsiva generata / confrontata.

Come si può vedere nel disegno del circuito dell'amplificatore di classe D di seguito, l'IC 555 è configurato come una modalità MV astabile standard, in cui i resistori Ra, Rb e C determinano la frequenza delle onde triangolari generate al pin 6/7 dell'IC.

Le onde triangolari ad alta frequenza sopra vengono confrontate con l'ingresso musicale applicato al pin di ingresso di controllo 5 dell'IC.

Qui il segnale musicale a bassa tensione viene prima amplificato a un livello di tensione ottimale e quindi applicato al pin di ingresso di controllo n. 5 dell'IC555.

Ciò si traduce nella discussa uscita PPM al pin # 3 dell'IC. Questo viene amplificato da T1 ad un'uscita ad alta corrente e viene inviato a un altoparlante per l'amplificazione di tipo D richiesta.

Il trafo audio svolge un paio di funzioni interessanti, amplifica l'uscita per l'LS e anche in una certa misura smussa le armoniche che normalmente fanno parte di tutti i circuiti amplificatori di classe D.

Un condensatore di filtro (non polare) può essere provato attraverso l'LS per ottenere uscite audio più pulite.

Pinout IC 555

Pinout IC LM386




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