+A -A Autor zufalls Ist häufiger hier #1 erstellt: 17. Feb 2015, 19:14 Hey, Ich war lange Zeit auf der Suche nach einem funktionierenden und einfach nachbaubaren Klasse-D-Verstärker, doch ich hatte nie was gefunden was auch funktionierte. Hatte ein paar Schaltungen nachgebaut - alle mit wenig Erfolg. Nun aber fand ich einen Plan -zufällig und nicht danach gesucht- der auch funktioniert. Welch ein Wunder. Allerdings bin ich nicht ganz zufrieden mit dem was der Verstärker an (Leistungs-) Daten "hat". Der Verstärker ist leider nur für Bass geeignet - 20 bis 300 hz ca. Dafür aber mit mehr Ausgangsleistung wie ich haben will. An Leistung habe ich gemessen: Mit einer Versorgungsspannung von +- 50V und an einem 4 Ohm Widerstand kommen 250 halbwegs saubere Watt "hinten" raus. Ist ja schonmal klasse. Mehr als ich mir erhofft hatte. Class d verstärker schaltplan online. Da die Schaltung mit einem TL074 als PWM-Quelle aufgebaut ist wundert mich das um so mehr. Nun aber zu meinem Problem... Ich hätte gern den ganzen (Musik)-Frequenzbereich damit übertragen bekommen.
Hierin liegt der Grund für die hohe Effizienz dieses Schaltungsdesigns: Ist der Transistor geschlossen, fließt kein Strom. Ist er (ganz) offen und somit quasi widerstandslos, fließt der Strom, aber es kann zu keinem nennenswerten Spannungsabfall kommen. Somit ist in beiden Fällen die Verlustleistung sehr gering – die Effizienz von Class-D Verstärkern liegt in der Praxis bei 90% bis 95%. Übliche Class-AB-Designs erreichen meist nur 50%, Class-A sogar lediglich 20% bis 25%. Class-D-Verstärker, Schaltverstärker, PWM-Verstärker - HiFi-Lexikon. Das Schalten der Transistoren muss zeitlich sehr genau erfolgen und es muss streng darauf geachtet werden, dass zu keinem Zeitpunkt beide Transistoren (Annahme: je einer für die positive und die negative Halbwelle des Signals) gleichzeitig geöffnet sind. Sonst würde es zu einem Kurzschluss kommen und der dann fließende hohe Strom hätte die Zerstörung der Bauteile zur Folge. Um dies zu vermeiden, wird bewusst eine Zeitverzögerung – die sogenannte "dead time" – in die Schaltung eingebaut, die dafür verantwortlich ist, dass für einen sehr kurzen Augenblick beide Transistoren geschlossen sind.
Übliche Werte liegen zwischen 100 kHz und 1 MHz. Das hochfrequente Dreiecksignal wird nun durch das eingehende Audiosignal moduliert: Der Komparator (Comp) vergleicht zunächst die Spannungswerte des Audiosignals mit dem des Dreiecksignals und schaltet dann seinen Ausgang an oder aus – abhängig davon, welches der beiden Signale gerade eine höhere Spannung aufweist. Das Ergebnis dieser sogenannten Puls-Weiten-Modulation (PWM) ist eine Rechteckwelle mit der gleichen Frequenz wie das Dreieckssignal und mit unterschiedlich breiten Rechtecken, den Pulsbreiten. Verstärker. Letztere bilden die Informationen über Amplitude und Frequenz des Audiosignals ab. Schematische Darstellung Puls-Weiten-Modulation: Die Amplitude und die Frequenz des PWM-Signals sind also konstant, die Musikinformation steckt ausschließlich in der Pulsweite. zu 2. ) Das PWM-Signal wird nun, vermittelt über einen Controller, durch die Transistoren verstärkt. Dabei werden die Transistoren voll durchgeschaltet – sie sind entweder ein- oder ausgeschaltet aber niemals, wie bei Class-A / -AB üblich, "halb" geöffnet.
Mit Class-D wird ein bestimmtes Schaltungsdesign von Audio-Verstärkern bezeichnet, die ein PWM-Signal (englisch PWM = Pulse Width Modulation, Pulsbreitenmodulation) erzeugen und daher auch als PWM-Verstärker bekannt sind. Es hat sich vielerorts heute eingebürgert, "Class-D" mit "digital" zu übersetzen. Technikhistorisch war "D" jedoch als Kategorie an der Reihe, nachdem die Buchstaben "A", "B" und "C" bereits für andere Verstärkerklassen vergeben waren, die früher aufkamen. Heute nutzen einige Class-D-Designs intern auch Digitaltechnik. Dies kann durch die Zusatzeigenschaft "digitally controlled" (digital kontrolliert) ausgedrückt werden. Class d verstärker schaltplan 4. Das PWM-Signal am Verstärkerausgang ist dabei in jedem Fall als ein Analogsignal zu sehen, welches nach Tiefpassfilterung direkt zur Ansteuerung eines Lautsprechers verwendet werden kann. Da auch von Schaltverstärkern gesprochen wird und tatsächlich die Ausgangsstufe entweder "An" oder "Aus" ist, liegt die vereinfachende Analogie zur Digitaltechnik aber nahe: Bei dieser wird ebenfalls mit binären Werten (0/1 – Aus/An) gearbeitet (dazu weiter unten mehr).
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