Klasse D

marehalm skrev: Tænker på, at alle siger at aktive højttalere lyder så meget bedre end passive. Når jeg tænker på hvor ringe den IMG klasse D som jeg lånte med hjem til en lytter lyder, så tillader jeg mig at gå ud fra, at de forstærkere som sidder i en aktiv højttaler, er endnu ringere - så hvordan faen ka folk synes det lyder godt sådan over en kam?

jeg ved ikke hvem folk er, men det er nu heller ikke mit indtryk at folk over en kam synes aktiv lyder bedst.

Kaj. skrev:

Miki skrev:

Kaj. skrev:

Nielsen skrev: @Kaj
Fik lige kigget lidt på indgangen i TC modulet sammen med Kristian.
Den måde som en klasse D fungerer på er, at når du sender et audiosignal ind i den inverterende indgang på op-ampen i indgangen, så vil op-ampen via sin modkoblingssløjfe forsøge, at få 0 Volt på indgangen.
I det forsøg producerer den et udgangssignal, som er vort PWM signal, hvilket skyldes, at hele forstærkeren er i selvsving.
Forstærkerens modkoblingssløjfe, indeholder ud over tidsforsinkelse også et LPF, som fjerner det meste af den højfrekvente støj.
Jeg håber det kaster lidt lys over klasse D.

Et detaljeret diagram vil som altid stille skarpt på essensen af de mange ord og lange forklaringer. At man derigennem har noget klippefast og konkret at forholde sig til. Dernæst supplere med målinger og oscilloskopbilleder af signalerne.

Ja og bla bla bla.
Så kig dog på indgangen, der sidder en 2. ordens integrator-kobling. "The Miller effect", som du plejer at sige.

---

En uge til at evaluere den første linje i dit svar og 30 sekunder til den anden. Løsningen på opgaven lyder nem indtil jeg efterfølgende læste på lektien. Link til henvisninger og min opsummering.

Punktet efter indgangs-seriemodstanden er virtuel stel pga. Miller effekten i det efterflg. trin. Derfor bliver der ikke genereret nogle spændinger(switchfrekvens etc.) her, som kan generer den buffer eller forforstærker som måtte være foran. Desuden sidder der på nogle trin også lavpas-filtre for at fjerne switchfrekvensen.

@Kaj

Der er lige et par ting, som du nok bør gentænke i dine skriverier om klasse D.
For det første er det du skriver om alene en præfilter feedback konstruktion.
De findes naturligvis, men der findes nok en hel del flere post filter feedback typer.
nCore er et godt eksempelt på post filter feedback konstruktioner.
ICEPower er dobbelt loop konstruktioner, som henter feedback både før og efter filteret.
L. C. Audio lader valget åbent til brugeren, her kan man simpelthen flytte en lus, for at ændre topologien.
I dobbelt loop topologien kræves der flere integratorer, som så har hver sine opgaver.
En enkelt konstruktion fra TC electronics har 3 loops, hvilket er ret snedigt for så vidt angår HF.

Hvor vidt der er særlige krav til bufferkredsløbet, skal jeg ikke rode rundt i, men vi har i hvert tilfælde droppet dem, fordi de faktisk ødelagde langt mere end de gavnede.
Det kan så være fordi, at vores preamp er umodkoblet, og det kan så grunde i, at dne meget nemmere kan håndtere griseri på sin udgang. Vi er aldrig gået nærmere ind i problematikken, fordi vi følte, at problemet var løst.
Jeg kender ingen, som bruger vores poweramp uden også, at bruge preampen = no problem.

Ud over det har jeg hørt en masse klasse D med buffer, hvoraf en enkelt har faldet i min smag.
Og det jeg er ret sikker på er, at den sagtens kan blive meget bedre end den var.

Vores næste projekt er såmænd allerede ret fremskredent, og er sat igang af det faktum, at der er lukket for vores outlet af TC moduler.
Første indskydelse var selvfølgelig, at vi da bare laver vores eget modul, og det har vi så gjort. Det virker faktisk, men der tilbagestår en række forsøg, som i grove træk går ud på, at få reduceret støj og THD til uvæsentlige værdier.
Designet er dual loop, og det er der ikke mange der binder an med.
Den slags tager tid og sved, så derfor tænker vi, at det nok ikke er noget, som man skal vente på lige sådan på det første.
Derfor er jeg i gang med, at opstille prtotyper med nCore NC500 OEM moduler, som vi vil sammenligne med TC modulet på nogenlunde lige vilkår.
Når jeg siger nogenlunde, så betyder det, at NC500 ikke kan fungere uden buffer i et normalt ubalanceret miljø pga. følsomhed.
NC500 er målemæssigt unbeatable for såvel klasse D som for alle andre forstærkerklasser., men nu må vi se, hvad for en slags lyd der kommer ud af den i vores foretrukne trim.

@Miki
@Nielsen

Tak til jer begge for svarene.:!: Min nysgerrighed blive først stillet, når jeg får teknikken i hænderne og kommer til at måle med oscilloskop på det berørte område. For er vi ikke enige om at det er et afgørende område af stor betydning for lydkvaliteten?

@Nielsen

Jeg er godt klar over at findes flere varianter af post og pre feedback, men jeg så det nødvendigt at holde mig til det viste for at forenkle min forklaring.

At din preamp er uden feedback betyder jo også at dens præstationer i princippet er uberørt af hvad der måtte tilføres dens udgang. Modsat en buffer med feedback.

Kaj. skrev: @Miki
@Nielsen

Tak til jer begge for svarene.:!: Min nysgerrighed blive først stillet, når jeg får teknikken i hænderne og kommer til at måle med oscilloskop på det berørte område. For er vi ikke enige om at det er et afgørende område af stor betydning for lydkvaliteten?

@Nielsen

Jeg er godt klar over at findes flere varianter af post og pre feedback, men jeg så det nødvendigt at holde mig til det viste for at forenkle min forklaring.

At din preamp er uden feedback betyder jo også at dens præstationer i princippet er uberørt af hvad der måtte tilføres dens udgang. Modsat en buffer med feedback.

Lige præcist
Feedback loops i lineære forstærkere er påvirkelige udefra.
Det er de faktisk også af højtalere, når vi taler lineære effektforstærkere.
Klasse D forstærkere kan ikke på den måde påvirkes, selvom de måtte have en eller flere feedback loops.
Back EMF fra højtalere afsættes nemlig ikke i udgangen, som den gør i lineære forstærkere, men i stedet i strømforsyningen.
Derfor er det på lige netop det område en fordel, at anvende full bridge teknologi (balanceret udgangstrin).
Det skyldes, at back EMF faktisk kan pumpe forsyningsspændingen i vejret på en half bridge konstruktion (ubalanceret).
Netop det ønsker man ikke, men det kan man vha. snedig feedback godt holde i stram snor, omend det først er elimineret i full bridge konfiguration. Dem findes der ikke mange af, men de første a moduler fra B&O var faktisk af den type.
Ulempen er dobbelt Zout, flere komponenter, højere pris und so weiter.

@Nielsen.

Bridged mode. Dobbelt Zout. Ikke nødvendigvis. For de to forstærkere deles om belastningen, så LC leddet i udgangen kan optimeres til dette med deraf følgende reduceret seriemodstand og impedans. Har jeg ret?

Er Zout ikke så enormt lav i forvejen at dobbelt op er uden betydning ?

Dobbelt så høj Zout på Kl.D er jo stadig betydeligt lavere end selv de bedste Kl.a/b

Full bridge er en brokobling, deraf navnet.
Fidusen ved full bridge er, at back EMF havner i begge power rails, og ikke kun i den ene.
På den måde får man en konstant forsyningsspænding.

Zout er dobbelt så stor.
Og jo den kan være ekstremt lav, men i de fleste tilfælde vil den være stigende med frekvens.
Det sidste er man gerne foruden, og kan kun løses ved snedige feedback kredsløb.
Ud over det, så er noise shaping en stor del af feedback teknologien, som sjældent fremgår af forklaringerne på blokdiagrammerne.

.

Der findes mange full bridge moduler derude. De fleste (om ikke alle) stereo moduler kan nemt blive til full bridge monomodul. Det kan mine IMG uden problemer.

Mange af de billige TI moduler sælges også som BTL/full bridge eller PBTL/parallel full bridge, hvis der er behov for at kunne spille i ekstra lave impedanser.

denne er ret populær blandt de billige klasse D forstærkere

www.ti.com/product/TPA3118D2

og denne hvis der skal noget mere power på, og stadig være billig

www.nxp.com/documents/data_sheet/TDA8954.pdf

Jeg bryder lige ind med lidt lettere off topic til Nielsen (og andre)

Hvorfor har man valgt 12 db filter til PWM ?

Ribbontweeter skrev: Jeg bryder lige ind med lidt lettere off topic til Nielsen (og andre)

Hvorfor har man valgt 12 db filter til PWM ?

Jeg ved ikke hvor du har den ide fra, for det har man slet ikke.
I visse kosntruktioner har man flere knæk på slopen, så der kan man f.eks. have 12 dB frem til ½ F switch, og så en meget stejlere kurve derefter.
Men dem der så har valgt 2. orden, har sikkert deres egen forklaring på det.
Man skal forstå, at der er noise shaping involveret i systemet, hvilket er en gamechanger.
Man flytter støj fra et område til et andet, og derved kan filtreringsbehov ændres markant.
Det er derfor ret konstruktionsafhængigt, hvor meget filtrering der er behov for, og med hvilken angrebsfrekvens.
Desuden skal man også tænke effektoverførslen, hvis man vil have gode måleresultater.

Det hedder sikkert noget andet når det er et filter til pwm, men til højttalere er det her 12 db filtre

Det er jo blot en principtegning.

Kjeldsen skrev: Det er jo blot en principtegning.

Der vises alligevel 12 db lowpass filter på alle sammen