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Die einfachste stereophone UMZCH-Klasse D.

Vor kurzem UMZCH-Klasse D. Über einen der ICs für die UMZCH-Klasse D PAM8403 in diesem Artikel beschrieben.

Klangverstärker basierend auf PAM8403

Für kleine UMZCH müssen mehrere sich gegenseitig ausschließende Probleme gelöst werden. Ein solches UMZCH sollte haben:

  • kleine Abmessungen;
  • niedrige Versorgungsspannung (3…6 die);
  • hohe Effizienz;
  • niedrige Ausgangsimpedanz.

Das Blockschaltbild der klassischen UMZCH-Klasse D ist in Abb. 1 dargestellt. Es besteht aus einem Pulsweitenmodulator (Wohlstand), Endstufe (leistungsstarke Tasten) und Tiefpassfilter (ФНЧ).

Reis. 1

PWM wandelt analoges Audiosignal in Hochfrequenzimpulse um, deren Dauer hängt vom momentanen Spannungswert des analogen Signals zum Zeitpunkt der Umwandlung ab. Das am PWM-Ausgang empfangene Signal hat eine Niederfrequenzkomponente, welche in Form das Tonsignal am Eingang wiederholt, die am Ausgang eine deutlich höhere Amplitude und Leistung haben. Die LF-Komponente wird der Last zugeführt (dynamischer Kopf) VA durch Tiefpassfilter und Sperrkondensator C.R Das Tiefpassfilter unterbricht die Hochfrequenz-Impulskomponente des PWM-Signals, a C.R – konstante Komponente. Darüber hinaus hat die Drossel im Tiefpassfilter eine hohe Induktivität, und damit große Dimensionen.

Die UMZCH-Klasse D mit dem sogenannten Brückenausgang eignet sich am besten für den Einsatz in kleinen Geräten. Auf diese Weise können Sie den Signalhub an der Last verdoppeln und den Sperrkondensator am Ausgang entfernen.. Note, dass die Standard-UMZCH-Klasse d (sogar Gehwege) nicht noch einen Nachteil verschont – das Vorhandensein einer Drossel im Tiefpassfilter. Dieser Choke – das teuerste und dimensionale UMZCH-Teil.

deshalb, In kleinen Geräten wurden in den letzten Jahren Brücken-UMZCH der Klasse D ohne Tiefpassfilter am Ausgang verwendet. In einem solchen UMZCH sind die direkten und inversen Ausgänge der niederfrequenten Tonsignale gegenphasig, und Hochfrequenzimpulssignale sind in Phase. In diesem Fall hat das Differenzschallsignal an der Last eine doppelte Amplitude, und die Differenz zwischen dem Hochfrequenzimpulssignal an den Ausgängen wird nahe Null sein.

In einem solchen monophonen UMZCH gibt es zwei paarweise Pulsweitenmodulatoren, die die Ausgangstasten parallel steuern. Rechtecksignale im Ruhemodus am Ausgang der Schaltung sind in Phase oder weisen eine kleine Phasenverschiebung auf (Abb.2).

Reis. 2

Dadurch ruht der dynamische Kopf, im schlimmsten Fall, Gegenphasensymmetrische Impulse von kurzer Dauer kommen an. Um sie zu glätten, ist normalerweise die Induktivität des dynamischen Kopfes ausreichend und, manchmal, Ein kleiner Kondensator ist installiert, welches parallel zur Last geschaltet ist.

Im Verstärkungsmodus des eingegebenen LF-Tonsignals arbeiten PWMs gegenphasig, dh. wenn sich die Impulsdauer am Ausgang einer PWM erhöht, dann nimmt am Ausgang eines anderen ab und umgekehrt (Abbildung 3).

Reis. 3

Dies führt zu einer Impulsasymmetrie., auf die Last angewendet, und, so, zum Auftreten von Strom im dynamischen Kopf.

Eine der beliebtesten Mikroschaltungen für stereophone Brücken UMZCH Klasse D ohne LPF – Dies ist PAM8403, welche nur bei Versorgungsspannung 5 Wird in 3-Watt-Stereo-UMZCH verwendet.

Hauptparameter PAM8403:

  • Versorgungsspannung 2.5…5.5 die;
  • Spannungsverstärkung 24 dB;
  • PWM-Umwandlungsfrequenz 260 kHz;
  • Die Last jedes der UMZCH-Kanäle des PAM8403 sind die dynamischen Köpfe mit der Schwingspulenimpedanz 4 oder 8 Ohm.

Der PAM8403 ist in einem SOP-16 SMD-Paket erhältlich.

Das Funktionsdiagramm der betrachteten Mikroschaltung ist in Abb. 4 dargestellt.

Reis. 4

Ein schematisches Diagramm eines stereophonen UMZCH auf einer PAM8403-Mikroschaltung, die zur Selbstorganisation geeignet ist, ist in 5 gezeigt.

Reis. 5

Die Nachteile von Klasse-D-Verstärkern umfassen eine hohe harmonische Verzerrung und einen erhöhten Rauschpegel..

Das betreffende UMZCH ist auf einer doppelseitigen Leiterplatte mit einer Größe von 20 montiert×20 mm nur mit SMD-Teilen (Kondensatoren und Widerstände von Standardgröße 0805).

Außerdem, um die Strahlung hochfrequenter elektromagnetischer Störungen mit diesem UMZCH zu reduzieren, Der Hersteller empfiehlt das Tragen von Ferritperlen. (Ferritperlen) auf Drähten, Gehen Sie zu den dynamischen Köpfen und installieren Sie kleine Kondensatoren (220 pF) so, wie in Abb. 6 gezeigt.

Reis. 6

"Perlen" (Ferritperlen) kann von der alten Schaltnetzteilplatine entfernt werden. Es ist wichtig, dass sie gleich sind.

Verwenden Sie dünne verzinnte Kupferbrücken, um die gedruckten Schienen auf verschiedenen Seiten der Platine elektrisch zu verbinden, durch die entsprechenden Löcher in der Platine geführt und verlötet.

Dieses UMZCH kann nicht nur in verschiedenen Funkamateurdesigns eingesetzt werden, aber bei der Reparatur einer Vielzahl von kleinen Geräten, durch die sogenannte "Implantations" -Methode, das Wesen davon ist, dass ein fehlerhaftes UMZCH-Gerät ausgeschaltet ist, seine Teile werden zerlegt, und stattdessen und an seiner Stelle wird eine fertige Platine installiert und angeschlossen.

Autor: Igor Bezverhny, g. Kiew
Quelle: Amateurfunk -87-8 / 2020

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