Afstudeerwerken 2006-2007
Een volledig digitaal gestuurde geschakelde audioversterker
Probleemstelling:
Vermogenversterkers voor audiotoepassingen zijn traditioneel gebaseerd op een eindtrap die werkt
in een soort klasse A/B regime. Het rendement van een dergelijke eindtrap is inherent beperkt en
er wordt vrij veel gedissipeerd in de transistoren van de eindtrap. Dit geeft allerlei koelingsproblemen,
wat ertoe leidt dat dergelijke versterkers toch nog altijd vrij volumineus zijn.
Bij een zogenaamde klasse D versterker kan het rendement veel hoger zijn. De reden hiervoor is dat de vermogentransistoren nu als schakelaar gebruikt worden. Op deze manier staat er nooit veel spanning over de vermogentransistor zodat de dissipatie beperkt blijft. Op deze manier kan men een veel hoger rendement bereiken. Hierdoor krijgt men een compacter en goedkoper systeem.
Doordat de vermogentransistor nu aan- en uitgeschakeld wordt, krijgt men een soort blokgolf aan de uitgang. Door de sturing op een gepaste manier te moduleren kan men er echter voor zorgen dat de gemiddelde waarde van het uitgangssignaal gelijk is aan de gewenste uitgangsspanning.
Doelstelling:
Op dit moment beginnnen klasse D versterkers voor audio door te breken. Bijna alle bestaande oplossingen
zijn gebaseerd op een analoge regelkring. De reden hiervoor is dat een volledig digitale sturing de
imperfecties van de eindtrap moeilijk in rekening kan brengen. Dergelijke imperfecties kunnen bijvoorbeeld
storingen op de voeding, asymmetrisch aan en af-schakelenvan de vermogentransistoren of modulatie van
de klok zijn. In dit werk zou het de bedoeling zijn om wel een volledig digitale sturing te realiseren.
De aanpak hierbij zou zijn om een model op te stellen van de verschillende imperfecties in de eindtrap en
dan de digitale modulatie te predistorderen op basis van dit model. Hiervoor kan vertrokken worden van
een model voor dynamische schakeleffecten dat reeds werd opgesteld in de onderzoeksgroep.
Student: Pierre Woestyn
Promotoren: Prof. Pieter Rombouts, Prof. Ludo Weyten
Scriptiebegeleider: Pieter Rombouts