Amplificador clase d

Amplificador Clase D
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Un amplificador de conmutación o amplificador Clase D es un amplificador electrónico el cual, en contraste con la resistencia activa utilizada en los modos lineales de los amplificadores clase AB, usa el modo conmutado de los transistores para regular la entrega de potencia. Por lo tanto, el amplificador se caracteriza por unagran eficiencia (pequeñas pérdidas de energía), y esto trae consigo menos disipadores de calor, reduciendo el peso del amplificador. Además, si se requiere una conversión de voltaje, la alta frecuencia de conmutación permite que los transformadores de audio estorbosos sean reemplazados por pequeños inductores. Los filtros LC pasa-bajas suavizan los pulsos y restauran la forma de la señal en la carga.Los amplificadores Clase D son utilizados con frecuencia en amplificadores de sistemas de refuerzo de sonido, donde un alto voltaje de salida es requerido. Por ejemplo, el Crest Audio CD3000 es un amplificador Clase D que tiene una potencia nominal de 1500 watts por canal, y sin embargo solamente pesa 21 kg. [1] Un pequeño número de amplificadores de bajos también usan tecnología Clase D, comoel Yamaha BBT500H, que tiene una potencia nominal de 500 watts y pesa menos de 5 kg. [2]
En ocasiones se confunde el término "Clase D" como si fuera un amplificador digital. El mapeo de la señal en la etapa de potencia puede ser controlado por una señal analógica o una señal digital. Sólo en el último caso se estaría usando una amplificación completamente digital.
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Diagrama de bloques deun amplificador Clase D.
Contenidos:
1. Modulación de las señales
2. Ventajas
3. Véase también
4. Referencias
5. Enlaces externos (en inglés)

1. Modulación de las señales

Las etapas de salida como las utilizadas en un generador de pulsos son ejemplos de amplificadores Clase D. Sin embargo, el término aplica en general a dispositivos diseñados para reproducir señales con un ancho debanda mucho menor a la frecuencia de conmutación. Estos amplificadores usan PWM, modulación por densidad de pulsos, u otras formas más avanzadas de modulación tales como modulación Sigma-Delta.
La señal de entrada es convertida a una secuencia de pulsos cuyo valor promedio es directamente proporcional a la amplitud de la señal en ese momento. La frecuencia de los pulsos es típicamente diez o másveces la frecuencia más alta en la señal de entrada. La salida final conmutada consiste en un tren de pulsos cuya anchura es una función de la amplitud y la frecuencia de la señal que está siendo amplificada, y por tanto, estos amplificadores también se denominan amplificadores PWM. La salida contiene, además de la señal amplificada, componentes espectrales no deseades (como la frecuencia del pulso ysus armónicos) que deben ser removidas por un filtro electrónico pasivo. El filtro frecuentemente se construye con componentes sin pérdidas (teóricamente) como inductores y capacitores para mantener la eficiencia.
Un amplificador PWM opera de forma similar a una fuente conmutada, excepto porque un amplificador PWM está alimentando un voltaje de señal de audio variable a una carga relativamentefija, mientras que una fuente conmutada alimenta un voltaje fijo en una carga variable. Un amplificador Clase D no debe ser confundido con un amplificador que usa una fuente conmutada. Asimismo, puede usar cualquier tipo de alimentación pero el amplificador en sí mismo utiliza la conmutación de los dispositivos de salida para lograr la amplificación.
Una forma de crear la señal PWM es usando uncomparador de alta velocidad ("C" en el diagrama de bloques anterior) que compara una onda triangular de alta frecuencia y la entrada de audio y genera una serie de pulsos de tal forma que la anchura de los pulsos corresponde a la amplitud y frecuencia de la señal de audio. El comparador entonces maneja un controlador de conmutación que a su vez maneja un interruptor de alta potencia (generalmente...