تقویت‌کننده کلاس-دی

تقویت‌کننده کلاس دی {{به انگلیسی| class-D amplifier}} یا تقویت‌کننده کلیدزنی (سوییچینگ) تقویت‌کنندهٔ الکترونیکی است که در آن قطعات الکترونیکی تقویت‌کننده (ترانزیستورها، معمولاً ماسفت) به عنوان کلید‌های الکترونیکی و نه مانند سایر تقویت‌کننده‌ها به‌صورت قطعاتی با بهره خطی، کار می‌کنند. آن‌ها با کلیدزنی سریع بین خطوط منبع تغذیه با یک مدولاتور از نوع پهنای پالس (پی‌دبلیوام)، مدولاسیون تراکم پالس (پی‌دی‌ام)، یا تکنیک‌های مربوطه برای رمزگذاری سیگنال صوتی ورودی به قطار پالس کار می‌کنند. سیگنال صوتی ساخته شده، با عبور از یک فیلتر پایین‌گذر ساده به بلندگو داده می‌شود، تا پالس‌های فرکانس-بالا مسدود شوند. از آنجایی که جفت ترانزیستورهای خروجی هرگز به‌طور همزمان روشن نمی‌شوند، هیچ مسیر دیگری برای عبور جریان غیر از فیلتر پایین‌گذر و بلندگو وجود ندارد. به همین دلیل، چون ترانزیستورها به صورت کلید کار می‌کنند تلفات کمی دارند، لذا راندمان می‌تواند در حالت ایده‌ال بیش از ۹۰٪ باشد.

بلوک مداری یک تقویت‌کننده کلیدزنی پایه یا تقویت‌کننده پی‌دبلیوام (کلاس-دی).

{{سخ}} توجه: برای وضوح، دوره‌های تناوب سیگنال در مقیاس نشان داده ‌نشده‌اند.

پیشینه

اولین تقویت‌کننده کلاس دی در دهه ۱۹۵۰ توسط دانشمند بریتانیایی الک ریوس اختراع شد، و اولین بار در سال ۱۹۵۵ با این نام خوانده شد. اولین محصول تجاری یک ماژول کیت به نام ایکس-۱۰ بود که توسط سینکلر رادیونیک در سال ۱۹۶۴ منتشر شد. با این حال، قدرت خروجی آن، تنها ۲٫۵ وات بود. سینکلر ایکس-۲۰ در سال ۱۹۶۶ با ۲۰ وات تولید شد، اما از ناسازگاری و محدودیت ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی (بی‌جی‌تی) مبتنی‌بر ژرمانیوم موجود در آن زمان رنج می‌برد. درنتیجه، تقویت‌کننده‌های کلاس دی در اوایل غیرعملی و ناموفق بودند. تقویت‌کننده‌های کلاس دی عملی بعداً با توسعه فناوری ماسفت (ترانزیستور اثر میدانی فلز- اکسید-نیمرسانا) مبتنی‌بر سیلیکون فعال شدند. در سال ۱۹۷۸، شرکت سونی تی‌ای-اِن۸۸ را معرفی کرد، اولین واحد کلاس دی با بکار بردن ماسفت‌های قدرت و یک منبع تغذیه سوییچینگ. متعاقباً در سال‌های ۱۹۷۹ و ۱۹۸۵ پیشرفت‌های سریعی در فناوری وی‌دیماس یا (دیماس عمودی) رخ داد. در دسترس بودن ماسفت‌هایی با قیمت کم و کلیدزنی سریع، باعث شد تا تقویت‌کننده‌های کلاس دی در اواسط دهه ۱۹۸۰ موفقیت‌آمیز شوند.[1] اولین مدار مجتمع تقویت‌کننده کلاس دی بر پایه سه‌مسیره در سال ۱۹۹۶ منتشر شد، و شاهد کاربرد گسترده‌ای بود.[2]

منابع
  1. Duncan, Ben (1996). High Performance Audio Power Amplifiers. Newnes. pp. 147–148. ISBN 978-0-7506-2629-3.
  2. "Class-D Audio: The Power and the Glory". IEEE Spectrum.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.