Amplificador CLase D

Amplificador Clase D
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 una gran eficiencia
(pequeñas pérdidas de energía), yesto trae consigo menos disipadores de calor y
potencia, 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 sonutilizados con frecuencia en amplificadores de sistemas de
refuerzo de sonido, donde se requiere un alto voltaje de salida. 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, como el Yamaha BBT500H, que tiene una
potencianominal de 500 watts y pesa menos de 5 kg. Y el Ampeg SVT 7 PRO que ofrece
1000 watts de potencia y pesa tan sólo 7 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 analógicao
una señal digital. Sólo en el último caso se estaría usando una amplificación
completamente digital.Modulación de las señales[editar]
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 de banda mucho menor a la frecuencia de
conmutación. Estos amplificadores usan PWM, modulación por densidad de pulsos, u
otras formas más avanzadas demodulación 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 más veces 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 yla 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 deseables (como la frecuencia del
pulso y sus armónicos) que deben ser removidas por un filtro electrónico pasivo. El filtro
frecuentemente se construye con componentes sin pérdidas(teóricamente)
como inductores y condensadores 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
relativamente fija, mientras que una fuente conmutada alimenta un voltaje fijo en una carga
variable. Un amplificador Clase D no debe ser confundido con unamplificador 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 un comparador de alta velocidad ("C" en el
diagrama de bloques anterior) que compara una onda triangular de alta frecuencia y la
entrada de audio ygenera 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 compuesto de MOSFETs), lo cual genera una réplica de alta potencia de la
señal PWM del comparador.
Esta salida PWM es conectada a un filtro...