Klass D förstärkare

[Virror]

Vi ska göra en klass D förstärkare som projekt på en kurs på universitetet, så jag undrar om någon har någon bra sida eller har byggt en sådan förut?

[bengt-re]

Class D/ Class T förstärkare är svåra att få bra. Bara så att du är medveten om det innan du startar. Testa mycket, se till att du har bra mätinstrument och tänk efter noga på komponentval och konstruktion så kan det gå bra. Glöm bara inte att det är svårt...

En bra informativ sida:
http://users.ece.gatech.edu/~mleach/ece ... lassD2.pdf

[bengt-re]

AOE hade en serie där de byggde en modern pwm-stärkare, kolla om du hittar de artiklarna då det kan ge dig lite input.

Maxim har en intressant appnote, iofs ansedd för klenare och troligen "sämre" förstärkare än den du tänkte byggda, men kloka råd även där:
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/624

[Virror]

Är medveten om att det är en mycket svår stärkare att bygga, dock har vi inget val eftersom vi inte får välja. Räknar inte med att få något bra ljud, men när man ändå måste göra det kan man försöka få det så bra som möjligt iaf.

[bengt-re]

*ler* Skapligt ljud går att få till. Problemet är de höga frekvenserna och hur liten man vågar ha dödtiden mellan FETárna för att få bra prestanda med de höga frekvenserna (och inte för branta filter vilka ger fasvridning och stora dyra komponenter) så måste du upp högt i switchfrekvens och då rent naturligt ligga på väldigt små marginaler på dödtiden för att få linjäritet och acceptabel effekt. Tipset är att driva sluttrasistorerna riktigt hårt och välja FETar med liten spridning. Fundera gärna även på att använda IGBT, dyrare än FET, men lättare att driva med små marginaler.

Mät trissorna både kalla och varma.... Gatekapacitansen variar lite med temperaturen (brukar inte stå i databladet, men den gör det - tro mig..) så driver man med lite ström så kommer switchdelay variera rätt mycket med temperaturen och det är ju inte så bra...

[Virror]

Tack så mycket! Projektet börjar inte fören den 14:e men det skadar inte att börja forska lite innan, får skriva lite om vi får till nått vettigt.

[bengt-re]

Kolla runt på nätet, leta reda på Allt om elektroniks serie och börja läsa datablad över trissor så är du väl förberedd. Vissa trissor kan vara lite svåra att få tag i, så identiferar du vad du vill använda så beställ dem gärna i god tid. Trist att behöva vänta någon vecka på komponenter..

Lycka till och lägg gärna upp en tråd under projekt så vi får följa hur jobbet går. Spännande projekt !

[13th.Marine]

Vet mycket lite om klassD men en viktig del av det är att alla banor ska vara så korta som möjligt, och att man i princip måste göra hdet med ytmonterat i miniformat...

[bengt-re]

Behöver och behöver... Men snabba signaler så att man måste räkna ledningsbanorna som transmissionsledningar och det leder antigen till stripline eller om man inte har möjlighet/råd att bygga fyrlagerskort till att man måste försöka minimera problemen så mycket det går ändå och då hamnar man i korta banor och ytmonterat. Geometrin får väldigt stor betydelse på funktionen när man börjar klättra upp i frekvens..

Sen om man vill lyckas leva upp till CE och eller FCC så blir det jobbigt ändå, men filtrera in och ut med väl valda ferriter och kondingar samt skärma in hela härligheten så går det också....

[Fritzell]

www.diyaudio.com har ett forum dedikerat för klass-D förstärkare. Har bara kollat ytterst lite där men det verkar som det finns säkert en del information där

edit: hittade tex två trådar med liknande frågor
1
2

[Virror]

Ingen som har någon bra guide vad man bör tänka på när man designar kretskort för skapligt höga frekvenser (upp imot 1Mhz)? Typ hur man gör med jordplan, ledningar och sånt för att minimera EMI?

[bengt-re]

Det finns många designregler och praxis, men tyvärr så måste man nog själv få en känsla för vad som händer och var man måste vara noggrann och var man kan fuska. 1MHz är inte några överdrivet höga frekvenser, utan snarare i underkanten av där man måste börja bli noggrann. Kom ihåg att är det inte sinus utan switchade fyrkantspulser så måste du räkna med att få fram iaf 5é övertonen så har du en 20MHz klocka - räkna med att det krävs 100MHz bandbredd för att få fram signalen rimligt ren.

Banor har både kapacitans och induktans. Inpedansen ändras med ändrad fekvens och du har ett filter så ledningen inte har lika egenskaper för alla frekvenser. Filter fasvrider på överföringsflanken och helt plötligt så ser din fyrkantsvåg ut som "hej kom och hjälp mig..."

Tanken med stripline är att man gör en flerlagerskort och med kännedomm om materialets(laminatets) tjockleck och dielektriska egenskaper enbart med ledarens(kopparbanans) bredd kan välja inpedens till samma som det du som last och källimpedans och Voila! Du kan få fram signaler i GHz området utan reflektioner och liknande. Finns massor att läsa på nätet och HF-litteratur. Skiljer sig käll och lastimpedans så går det göra transformatorer direkt på kortet på samma sätt. Intressant teknik, men full av fallgropar självklart.

Läs gärna Per Wallanders bok http://www.perant.se/17bok.html då den ger en bra bild iaf av vad du behöver kunna för att förstå och kunna tillämpa HF-teknik.

[pagge]

Jag tror man kommer rätt långt på att hålla HF banorna "korta" i nån mening och använda ytmonterat. Ha ett heltäckande jordplan under och håll småsignalbitarna en bit ifrån högspännings/högeffekts utgånsbiten. 1MHz är som sagt inte JÄTTE mkt. och sunt förnuft kommer man nog långt med. Säger jag som inte prövat på, men ändå

Det som jag tror är den luriga biten är hur man skall modulera signalen. PWM med fast frekvens är inte nödvändigtvis bäst, även om det är enklast. En annan fråga är hur (och om) man skall använda feedback. Lite kinkit att ta den efter LC filtret då det fasvrider 180 grader.

Jag har också varit intresserad av att pula ihop ett D steg med goda egenskaper men det har hamnat på is . Lägg gärna upp detta i projektdelen, jag kommer att följa det med spänning

Edit: Kikat lite på fritzells länk nr 2 och det ser intressant ut. Inte helt med på vad som händer överallt i kretsen, men det verkar som om han ej kör med fast PWM frekvens, ser ingen klassisk triangelvågsoscillator och komparator iaf. Tror han har trixxat till det så att kretsen självsvänger lixom av sig själv... kan vara värt att kika på.

[Virror]

Har lyckat dra lite mer info ur läraren, verkar som vi kommer att få komponenter från skolan som dom köpt in, så man får hoppas att dom är bra. Dessutom sa läraren att vi inte skulle använda återkoppling, dock funderar vi på att testa med det ändå om vi får tid över. Lägger nog upp en tråd i projektdelen på måndag då projektet har "officiell" start.

[pagge]

Har han satt upp några krav på bygget i övrigt? dist, effektivitet m.m?