什么是D类放大器?

D类放大器或开关放大器是一种电子放大器,其中放大装置(晶体管,通常MOSFET)作为电子开关操作。它们不能作为其他放大器中的线性增益设备操作。它们通过在供应轨之间快速切换来操作。更重要的是,调制器使用脉冲宽度,脉冲密度或相关技术来使用以将音频输入的脉冲宽度,脉冲密度或相关技术馈送到脉冲系中。音频通过简单的低通滤波器逸出到扬声器中。高频脉冲被堵塞。由于对输出晶体管的成对从不同时进行,因此与低通滤波器/扬声器的电流流动没有其他路径。因此,效率可能超过90%。

D类放大器后面的历史

英国科学家Alec Reeves在20世纪50年代发明了第一类D类放大器。Sinclair辐射释放出第一家商业产品,X-10。但是,它的输出功率仅为2.5瓦。1966年的Sinclair X-20产生了20瓦但是当时可用的基于锗的BJT晶体管的不一致和局限性。结果,这些早期的D类放大器是不切实际和不成功的。

硅基MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)技术的开发使实用的D类放大器具有。1978年,索尼推出了TA-N8,第一类D类单元采用功率MOSFET和开关模式电源。随后在1979年至1985年期间的VDMOS(垂直DMOS)技术的快速发展。低成本,快速切换MOSFET的可用性导致D类放大器在20世纪80年代中期取得成功。Tripath在1996年基于集成电路释放了第一类D类放大器,并看到了广泛的使用。

他们如何工作?

D类放大器通过产生一系列固定幅度的矩形脉冲。它们在宽度和分离中变化,或每单位时间的不同数量。此外,这些脉冲表示模拟音频输入信号的幅度变化。还可以使用传入的数字音频信号同步调制器时钟,从而消除将其转换为模拟的必要性。调制器的输出交替接通输出晶体管。尤其考虑确保一对晶体管永不允许在一起进行。这将导致电源导轨之间的短路通过晶体管。

由于晶体管完全“开启”或完全“关闭”,因此它们在线性区域中花费很少,并且耗散很少的功率。这是其高效率的主要原因。由电感器和电容器组成的简单低通滤波器为音频信号的低频提供了路径,使后面的高频脉冲留下。在成本敏感的应用中,有时省略输出滤波器。然后,电路依赖于扬声器的电感,以使HF部件能够加热语音线圈。

来源文本

https://en.wikipedia.org/wiki/class-d_amplifier?fbclid=iwar3vpppwfiwuuvghg6gfvwc-x5zwmp82nuh_fu3ad494fkunyiqsslck00o.