Hallo, ich bin mir nicht sicher, ob das hier das richtige Forum für meine Frage ist, aber ich hoffe einfach mal, dass mir hier jemand helfen kann. Also, ich steige gerade in die Welt der digitalen Verstärker (Class-D) ein und versteh auch schon zum größten Teil wie PWM usw. funktioniert, frage mich jedoch, warum man bei Class-D Verstärkern eine Rückkopplung benötigt? Es wird doch immer nur zwischen vollem Pegel und GND gewechselt, wo die verwendeten Transistoren doch keine Unlinearität oder Ähnliches zeigen sollten. Liegt es daran, dass der Transistor zum umschalten eine bestimmte Zeit benötigt und dadurch das Signal verändert, oder leigt es an den Ausgangfiltern, da diese nur für eine Impedance ausgelegt sind oder an was ganz anderem? Oder habe ich nur was falsch verstanden und es gibt gar keine Rückkopplung (-; MfG Sebastian
Hallo, ich gehe bei meiner Antwort mal davon aus, dass es sich um ein "digtalen Verstärker" für Audiozwecke handelt. Bei PWM basierenden Audio Verstärkern muss man erst einmal zwischen dem weg der Signalverarbeitung unterscheiden. Da wären zum einen die mit analogem Eingangssignal und die mit digitalem Eingangssignal.Bei ersterem ist durchaus üblich eine Rückkopplungsschleife mit einzubauen, was auch an der relativ einfachen möglich ist. Bei der voll digitalen Signalverarbeitung wird dieses meist nicht eingesetzt, da dies sehr aufwendig ist ( zusätzlicher AD-Wandler, Eingriff in die digitalen Regelschleifen usw. ). Nun aber zum Kern der Frage. Warum das ganze? Du hast einen Teil schon abgesprochen, den Ausgangsfilter. Hier wird versucht die unlinaritäten im "Nutzbereich" des Ausgangssignals zu kompensieren. Ein weiterer Grund ist die Erhöhung des Dämpfungsfaktors gegenüber dem Lautsprecher. Diese beiden Punkte spielen aber nur eine untergeortnete Rolle. Der Hauptproblem was durch die Rückkopplung angegangen werden soll, ist dass die Störungen und Schwankungen der Spannungsversorgung der H-Brücken !ungedämpft! an die Ausgänge weitergegeben werden. Geht man davon aus, dass gute Lautsprecher Spannungen im Milivoltbereich in hörbare Signale wandeln, wird die Grösse des Problems klar. Ich hoffe ich konnte dir damit weiterhelfen. MfG BenTu
Danke, das hilfe mir schonmal sehr weiter! Ich würde eigentlich sehr gerne eine voll digitalen verstärker bauen, den ich direkt mit dem dig. Ausgang meines CD-Players betreiben kann. Ich kenne mich mit FPGA ein wenig aus, wäre es damit nicht möglich die Steuerung der H-Brücke und die digitale Rückkopplung zu managen? Gruß Sebastian
@BenTu: ..., dass die Störungen und Schwankungen der Spannungsversorgung der H-Brücken !ungedämpft! an die Ausgänge weitergegeben werden. Geht man davon aus, dass gute Lautsprecher Spannungen im Milivoltbereich in hörbare Signale wandeln, wird die Grösse des Problems klar. kannst Du mir mal erklären, ich glaube das nämlich gar nicht. Sebastian: Suche mal nach CoolAudio, ClassD, Klasse-D, Digitalendstufe ... hier im Forum oder bei Behringer (die haben CoolAudio von Harris/Intersil gekauft). Wir haben zu dem Thema schon sehr viel getippt. Wie man das mit den digitalen Eingängen löst? Im Prinzip müsste man für eine Gegenkopplung an den Ausgang nach dem Filter einen AD-Wandler anschließen, dessen Ausgang vorne mit dem digitalen Eingangssignal verglichen (subtrahiert) wird.
@Sebastian Es ist durchaus möglich so etwas mit einem FPGA zu lösen. Allerdings sollte man den Aufwand für die PCM ( Digitalaudio ) zu PWM Umsetztung nicht unterschätzen. Zumindest wenn man Signale für Audiozwecke erzeugen will. Vor einigen Jahren als ich angefangen habe mich damit zu beschäftigen, haben sich einige Leute daran gemacht das in einem FPGA umzusetzten. Ich weiss allerdings nicht was daraus geworden ist. Anbei noch ein paar Quellen für weitere Infos: http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=62ed2d08f3d1ce93b67bc7f31243f0a3&postid=822871#post822871 http://www.cirrus.com/en/products/pro/areas/PA67.html @Profi Ich möchte das an einem Beispiel erklären. Gehen wir davon aus wir haben ein Audio Eingangssignal mit konstatem Pegel. Dieses wird als PWM über die H-Brücken an die Lautsprecher weitergegeben. Wenn wir nun z.B. die Versorgungsspg. der Brücken von 12V auf 5V absenken, steht uns dadurch das die FETs in den Brücken immer wieder voll durchgesteuert werden, weniger max. Ausgangsspg. zur verfügung und dadurch bedingt auch weniger Ausgangsleistung. Dieser Leistungsverlust äussert sich am Lautsprecher durch geringere Lautstärke. Hat man nun aber keine konstante Spg.-änderung, sondern ein wechsel zw. 5 und 12V mit einer Freq. f im hörbaren Bereich, so ändert sich die Lautstärke mit dieser Freq.. Das dies 1 zu 1 im Ausgangssignal wieder auftaucht, also ohne Dämpfung, ist dadurch bedingt das die FETs in den Brücken immer wieder die Versorgungsspg. direkt am die Ausgänge schalten. Möchte man diesen Effekt vermeiden muß man entweder die Spannungsversorgung konstant halten ( im Millivoltbereich und der Leistung nicht einfach )oder mit hilfe einer Gegenkopplung den Pegel des Eingangssignal nachstellen um den Pegelverlust auszugleichen. Ich hoffe die Antwort ist dir genau genug. Aber alle Feinheiten mit einzubinden würde den Rahmen doch um einigens Sprengen. MfG BenTu
Danke an euch beide! Das mit der Schwankungen der Versorgungsspannung hört sich für mich zumindest logisch an, wobei ich dann nicht versteh, wie da überhaupt ein Audio-Signal bei rauskommen kann, denn die Versorgungsspannung wird auch bei Monsternetztteilen noch schwanken, was dann aber vielleicht weniger ins Gewicht fällt. Auf jeden Fall wird doch auch hier keine Rückkopplung einen normalen Kurvenverlauf erzeugen können, da bedingt durch ADC das Rückkopplungssignal doch um einiges zu spät kommt und erst sehr spät nachgeregelt werden kann. Das Ausgangssignal müsste also mit sehr hoher Frequenz um das Eingangssignal schwingen, oder? Kann man diese Frequenzen so weit verschieben, dass sie außerhalb des Hörbereichs sind? Gruß Sebastian
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.