ترجمه مقاله حالت های کشویی آمپلی فایر صوتی D طبقاتی برای دستگاه های قابل حمل

رشته: برق- مخابرات

Sliding mode audio class-D amplifier for portable devices

Received: 6 January 2012 / Revised: 9 July 2012 / Accepted: 16 November 2012 / Published online: 7 December 2012 Springer Science+Business Media New York 2012

دانلود رایگان مقاله انگلیسی اینجا را کلیک نمایید

چکیده:

تقویت کننده صوتی کلاس D به طور گسترده ای در دستگاه های الکترونیکی صنعتی و مصرفی استفاده می شود، و قابل حمل مانند تلفن های همراه، با لطف بهره وری بالا می باشد. با این حال، این تقویت کننده یک خطی محدود به دلیل تغییر رفتار خود و همچنین یک کنترل پهنای باند محدود است. برای غلبه بر این اشکالات عمده این مقاله یک روش کنترل خود نوسان بر اساس تئوری حالت کشویی بوده، که ترکیبی از یک کنترل پهنای باند بزرگ و یک روش طیف گسترده معرفی می کند. رد عرضه قدرت بالا است، که یک پارامتر بسیار مهم در ماژول به طور مستقیم به یک باتری پر سر و صدا متصل شده، نیز با معرفی یک پنجره پسماند متغیر به دست می اید. تجزیه و تحلیل نظری، شبیه سازی رفتاری و الکتریکی قطع بحث در جزئیات در این مقاله می باشد. یک مدار مجتمع با استفاده از 0٫13 فرآیند CMOS شده است تمرکز بر برنامه های کاربردی تلفن همراه (0٫8 W، 3٫6 V و 8 0) را خواهیم داشت. تقویت کننده های صوتی رسیدن به 97 دسی بل (A) را نسبت سیگنال به نویز، 0٫02٪ اعوجاج هارمونیکی و تا 80 دسی بل از رد منبع تغذیه دارند. منطقه جان کوچکتر از 0٫4 mm است در حالی که بهره وری بیشتر از 90٪ در 1 W خواهد بود.

کلمات کلیدی: تقویت کننده های صوتی سوئیچینگ, طبقه د, خود نوسان, کنترل مد لغزشی  

1. مقدمه

تقویت کننده خطی، مانند کلاس AB، بازده محدود است زیرا ترانزیستور قدرت خود را در منطقه خطی به کار می گیرد. به منظور بهبود بهره وری، تقویت کننده سوئیچینگ، طبقه د نیز نامیده می شود، به طور گسترده ای استفاده می شود و به عنوان ترانزیستور قدرت خود در ترانزیستور کار می کند و قطع مناطق در نتیجه کاهش اتلاف انرژی را به دنبال دارد [1، 2]. در نتیجه، آنها یک راه حل جذاب برای برنامه های کاربردی از باطری های مورد استفاده در بیماری ایدز، هدفون، تلفن همراه، گوشی های هوشمند و رایانه های نوت بوک هستند، که در آن بهره وری قدرت یک عامل کلیدی در گسترش زندگی از باتری برای شنیدن است.

متأسفانه مرحله تغذیه سوئیچینگ از کلاس D غیرخطی و سر و صدا به سیگنال خروجی صوتی معرفی می شود. منابع غیر خطی شامل افزایش محدود و سقوط تعویض زمان، زمان مرده در طول تعویض و پارامترهای دیگر در مورد مطالعه است. منبع تغذیه می تواند یک منبع اضافی از سر و صدا و غیر خطی با توجه به عرضه مقاومت دسترسی مشترک مدارهای پر سر و صدا های متعدد باشد. استاندارد پالس سه تایی (PWM) کلاس حلقه باز مدولاسیون عرض D را فراهم می کند و نسبت رد منبع قدرت کم (PSRR)، به خصوص با سیگنال های صوتی در مقیاس کامل وجود دارد. ساختارهای موجود حلقه باز را در یک مرحله قدرت بسیار دقیق و برق قدرت تمیز برای دستیابی به عملکرد خوب داریم (PSRR و خطی).

Abstract Audio class-D amplifiers are widely used in industrial and consumer portable electronic devices, such as mobile phones, thanks to their high efficiency. However, these amplifiers have a limited linearity due to their switching behavior and also a limited control bandwidth. To overcome these major drawbacks, this paper introduces a self-oscillating control technique based on the sliding mode theory which combines a large control bandwidth and a spread spectrum technique. A high power supply rejection, which is a crucial parameter in modules directly connected to a noisy battery, has also been achieved by introducing a variable hysteresis window. Theoretical analysis, behavioral and electrical simulations are discussed in detail in this paper. An integrated circuit using 0. 13 lm CMOS process has been realized focused on mobile phone applications (0. 8 W, 3. 6 V and 8 X). The audio amplifier achieves 97 dB (A) signal-to-noise ratio, 0. 02 % harmonic distortion and up to 80 dB of power supply rejection. The die area is smaller than 0. 4 mm2 while keeping more than 90 % efficiency at 1 W. Keywords: Switching audio amplifier, Class D ,Self-oscillating ,Sliding mode control 1

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید