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Clase D
- Un amplificador de potencia en el que los transistores de
salida son alimentados con una señal conmutada generada,
habitualmente, por una señal modulada por anchura de pulsos o
PWM. Esta señal ha sido
generada a partir de un comparador con dos niveles de salida y
que posee dos entradas, una consiste en una señal de reloj
(tradicionalmente triangular) y la señal de entrada propiamente
dicha, que está filtrada paso bajo, limitada en amplitud y
posteriormente sumada a una señal realimentada procedente de la
salida compensada en fase (por el retardo causado filtro
paso-bajo final que veremos en un momento). La señal triangular
de reloj debe ser de una frecuencia muy superior a la del audio,
entre 100 kHz y 1 MHZ (tipicamente 500 kHz) y, preferiblemente,
compartida entre los canales izquierdo y derecho por motivos de
sincronismo.
De este modo, la señal PWM (que es
una onda cuadrada de periodo constante formada por pulsos anchos
en los puntos correspondientes a un nivel alto de señal de
entrada original y pulsos estrechos frente a un nivel bajo)
posee dos estados que hace que los transistores de salida
siempre se encuentren en corte o saturación, donde no se disipa
potencia excepto cuando pasa de un estado a otro. Por ello se
deben usar transistores de conmutación rápida, casi
exclusivamente MOSFETs.
Finalmente, la señal de audio se
recupera filtrando la señal cuadrada modulada en PWM a través de
filtros paso bajo, que han de ser de muy buena calidad para no
perder información audible de altas frecuencias (de ahí la alta
frecuencia de la señal PWM). Por este motivo, hasta hace poco
eran muy criticados para su aplicación en audio de calidad y
relegados a amplificadores de dispositivos portátiles o
subwoofers.
Presentan una eficiencia muy alta,
superior al 90%, y un nivel de distorsión comparable al de los
mejores clase AB y los
clase A.
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