Amplificador potência audio classe d

Tipos de amplificadores de áudio de classe D

Um **amplificador de áudio de classe D** é um amplificador digital que utiliza modulação por largura de pulso e controle não linear para reduzir as perdas de comutação na etapa de saída e aumentar a transcondutância da etapa de saída.

Diferentes tipos de amplificadores de áudio de classe D podem ser usados pelos fabricantes de dispositivos para atender a funções operacionais específicas.

• Amplificadores full-bridge

  Eles podem acionar diretamente as cargas dos alto-falantes e possuem dois canais de saída. Eles usam transistores para puxar a saída para o terra para criar um sinal alternado. O sinal de saída é o mesmo que o terra, então é chamado de full-bridge. Para puxar a saída para cima, ela empurra contra o trilho negativo da fonte de alimentação, e para puxar a saída para baixo, ela puxa contra o trilho positivo. Combina pull-up e pull-down, então há quatro transistores em vez de apenas dois.

• Amplificadores half-bridge

  Eles só podem acionar cargas de alto-falantes com uma referência de terra direta; portanto, eles possuem apenas um canal de saída. Eles são mais simples que os amplificadores full-bridge, mas sofrem interferência de potencial de terra.

• Amplificadores integrados

  Também conhecidos como amplificadores de chip classe d, eles integram MOSFETs de potência e ILs no mesmo substrato. Os amplificadores integrados são menores e mais eficientes, mas sua flexibilidade é menor do que a dos amplificadores híbridos.

• Amplificadores híbridos

  Eles integram drivers e ILs em um chip e MOSFETs de potência externos. Em comparação com os amplificadores integrados, os amplificadores híbridos têm um tamanho de chassi maior, mas oferecem mais flexibilidade para personalização.

• AMPs de entrada digital

  Eles aceitam um sinal de entrada digital de um dispositivo de origem, como um CD player ou dispositivo de streaming. Os AMPs de entrada digital convertem o sinal de áudio digital em um sinal analógico amplificado que pode ser enviado aos alto-falantes. Eles podem lidar com vários formatos de áudio digital e fornecer amplificação de alta fidelidade. Os AMPs de entrada digital oferecem uma solução conveniente para usuários que desejam conectar fontes digitais diretamente aos seus alto-falantes sem a necessidade de um conversor digital-analógico (DAC) separado.

• AMPs de entrada Bluetooth

  Eles recebem um sinal de áudio sem fio de um dispositivo de origem habilitado para Bluetooth, como um smartphone, tablet ou computador. Os AMPs de entrada Bluetooth usam a tecnologia Bluetooth para transmitir música ou outro conteúdo de áudio do dispositivo de origem para o amplificador. Os AMPs de entrada Bluetooth são compactos, versáteis e convenientes.

• AMPs com controle por aplicativo

  Eles permitem que os usuários controlem e ajustem as configurações e parâmetros do amplificador diretamente por meio de um dispositivo móvel ou computador. Os usuários podem conectar seu dispositivo ao amplificador via Wi-Fi ou Bluetooth e usar um aplicativo dedicado para gerenciar recursos como níveis de volume, configurações do equalizador, fontes de entrada e controles de reprodução. Os AMPs com controle por aplicativo oferecem uma interface amigável para controle conveniente e personalização das configurações de áudio.

Recursos de função

O amplificador de potência de classe D possui vários recursos que melhoram seu desempenho e funcionalidade.

• Controle de volume

  Ajuste o volume da música. Às vezes, os controles de volume podem mudar com a intensidade da música; portanto, manter a harmonia com o nível de desempenho é vital.

• Sistema de refrigeração

  Um sistema de refrigeração em um amplificador é um recurso que ajuda a garantir que ele funcione dentro dos limites de temperatura aceitáveis ​​ao dissipar o calor. Quando os amplificadores são usados ​​por um período prolongado, eles tendem a aquecer, o que pode ser perigoso.

• Controle de sensibilidade de entrada

  É um recurso de controle que permite ajustar o nível de entrada do componente de origem. Definir a sensibilidade de entrada correta é vital para que o amplificador funcione de forma otimizada sem distorção ou ruído.

• Circuitos de proteção

  Um circuito de proteção do amplificador protege o {amplificador de áudio de potência de classe D contra picos de tensão e curtos-circuitos. Se o amplificador encontrar algum desses problemas, o circuito de proteção o desligará para evitar danos internos.

• Controle remoto

  Muitos amplificadores modernos vêm com um controle remoto para facilitar o ajuste das configurações à distância.

Aplicações de amplificadores de áudio de classe D

Os amplificadores de classe D têm uma saída acústica robusta e notável e são extremamente versáteis. As seguintes aplicações são onde os amplificadores desse tipo são comumente utilizados:

• Instrumento musical: Ao procurar um amplificador que possa oferecer força e headroom para os jogadores, especialmente aqueles que tocam as notas com uma potência sem precedentes, um amplificador de classe D é uma excelente escolha.
• Som automotivo: Os amplificadores de classe D são muito difundidos em sistemas de som automotivo. Eles são eficientes para aumentar a potência disponível de sistemas elétricos de carro limitados e compactos.
• Áudio doméstico: Muitos proprietários usam esses dispositivos para seu som surround e precisam de um amplificador que produza níveis de som distintos, menos distorcidos em volumes mais baixos e que possa ser incorporado a um sistema de música doméstico pessoal.
• Monitores de palco: Os engenheiros de som frequentemente utilizam monitores de palco para avaliar a mistura de sons que são transmitidos para o público e os artistas no palco. Esses monitores dão aos artistas a oportunidade de ouvir seu tom, equilíbrio e timbre.
• Equipamentos de áudio profissional: Muitos dispositivos de áudio profissionais, como alto-falantes amplificados, equipamentos de gravação e instrumentos musicais, agora incorporam a tecnologia de amplificação de classe D como um recurso padrão.
• Sistemas de som público: Sistemas de som público portáteis e outras aplicações de som público usam amplificadores de classe D devido à sua excelente eficiência e capacidade de produzir sinais de som altos.
• Sistemas de home theater: Os amplificadores de classe D fornecem mais canais em receptores AV acessíveis e sistemas de home theater.

Como escolher amplificadores de áudio de potência de classe D?

• Potência de saída e RMS vs. Pico:

  A potência musical real do amplificador (RMS) é a medida mais crucial da potência de saída. RMS é a potência média que um alto-falante receberá ao longo do tempo. Geralmente, a potência de saída de pico, por outro lado, se refere à maior quantidade de potência breve que um amplificador pode fornecer, mas geralmente não é representativa da potência que um amplificador pode fornecer constantemente.

• Impedância de saída:

  A impedância de saída é a resistência que o amplificador apresenta ao alto-falante. Esse valor deve corresponder à impedância dos alto-falantes, que normalmente é 4, 6 ou 8 ohms, para a máxima transferência de potência.

• Distorção:

  Em sinais de áudio, distorção se refere a qualquer alteração no sinal que afeta sua qualidade de som do original. Isso pode ser um efeito não intencional ou algo criado intencionalmente. Normalmente, os amplificadores devem ter uma distorção harmônica total (THD) inferior a 0,1%.

• Relação S/N:

  A relação sinal-ruído (relação S/N ou SNIR) é a razão entre o nível de ruído e o nível do sinal e é expressa como um valor em decibéis. Nesse contexto, o nível de ruído é a saída do dispositivo quando nenhum sinal de entrada está presente. Uma relação S/N mais alta indica melhor desempenho de ruído.

• Ganho de tensão:

  O ganho de tensão de um amplificador de potência em uma determinada frequência (geralmente em 1kHz) é a razão entre a tensão de saída e a tensão de entrada. Ele determina o quanto o amplificador aumenta a tensão do sinal de entrada antes da etapa de amplificação.

• Saída de corrente:

  A corrente de saída de um amplificador de potência de classe D geralmente é caracterizada pela corrente máxima que ele pode fornecer para acionar uma carga de alto-falante.

• Propriedades térmicas do dispositivo:

  Os amplificadores de classe D geralmente são mais eficientes do que outros tipos porque usam uma técnica de modulação por largura de pulso para codificar o sinal de áudio. Ao escolher um, é necessário entender suas características térmicas e como ele dissipa o calor durante a operação.

• Separação de canais:

  Ao usar vários amplificadores, uma boa separação de canais garante que os sinais não vaze entre os canais.

• Entrada:

  A seção de entrada de um amplificador é onde o componente de origem (saída do pré-amplificador ou saída da fonte) se conecta ao amplificador. A entrada de uma máquina amplificadora é seu terminal de entrada.

• Tempo de comutação:

  A velocidade de comutação é a taxa na qual a modulação muda. O desempenho audível do amplificador pode ser influenciado pelo tempo que os transistores de saída levam para comutar.

Perguntas e respostas

P: Como instalar um amplificador de classe D?

R: Para instalar um amplificador de classe D, o contratado precisa conectar o amplificador à fonte de alimentação, aos sinais de áudio de entrada e à saída aos alto-falantes. Ele também deve aterrar o amplificador para evitar ruído.

P: Qual é a diferença entre a classe D e outros tipos de amplificadores?

R: Os amplificadores são classificados em diferentes classes dependendo da configuração do circuito. Os amplificadores de classe D usam modulação por largura de pulso para reduzir a produção de calor e aumentar a eficiência de potência. Isso os torna diferentes de outras classes.

P: Eles oferecem personalizações?

R: Muitos fornecedores oferecem personalização para várias especificações de negócios. Eles podem personalizar o amplificador para suportar diferentes canais, tecnologia de processamento de sinal, tamanho e integração.

P: Quantos anos os amplificadores de classe D duram?

R: A vida útil de um amplificador depende de muitos fatores, como uso e manutenção. Geralmente, os amplificadores de classe D podem durar muitos anos se forem manuseados e mantidos corretamente.

P: Quais circuitos são aplicados em amplificadores de classe D?

R: Os amplificadores de classe D usam circuitos PWM e PDM. Essas duas tecnologias convertem sinais de áudio analógicos em pulsos para amplificá-los.