D类功放DIY-(2)基于Delta-Sigma原理的D类功放

LoveVirus · 发表于 2023-7-1 09:52:39

上一期我制作了一款基于TL494的Class D类功放，基于TL494的功放是pwm模式D类功放，实际还有一类pdm模式的D类功放，
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pwm是脉宽调制
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pdm是脉冲密度调制
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基于delta-sigma原理的是典型的pdm调制，delta-simga从字面意思上来看delta是增量的意思，sigma是求和的意思，合起来就是对增量积分求和然后和一个标准值进行比较，然后输出数字脉冲量。
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Delta-Sigma Class-D.png

电路图绘制好了，由于delta-sigma调制对运放要求比较高，我选用的是AD828，带宽130M，压摆率450v/us，由于是双运放，我用其中一个运放做比较积分用，
另外一个运放开环当比较器用，比较后然后通过IR2184驱动半桥，这次我采用的是双电源，这样就不用电容做电源分压了。
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微信图片_20220801232706.jpg

还是先用面包板来搭建电路，搭建好了，我们来试听一下吧，感觉还不错。
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视频地址：
【D类功放DIY-(2)基于Delta-Sigma原理的D类功放】 https://www.bilibili.com/video/B ... cdb8115a021533cc042

LoveVirus · 发表于 2023-11-24 15:45:28

fet1999 发表于 2023-11-24 14:40
听了效果，手有些痒，也准备做一个。好奇老哥显示器上左边的软件是什么？可否告之。

你说的是usb示波器吧，dscope u2p20 200M采样50M带宽

量子隧道 · 发表于 2023-10-21 10:11:45

楼主这个，也可以叫做自激振荡class D。可以这么看出来：假设输入的是直流，那么这个放大器其实是一个开关式的功率振荡器。积分器提供了90度相移。第一个运放负输入，提供了180度相移。比较器，半桥驱动器，mos的开关时延，在某个频点实现了90度相移。至此，总共360度相移，满足闭环正反馈条件，电路自持振荡。输出滤波器把载波滤掉，不烧喇叭。

wangarm · 发表于 2023-7-1 10:53:04

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radio988931 · 发表于 2023-7-1 11:17:00

学习了！探索精神！厉害！！！

天门冬 · 发表于 2023-7-1 11:48:52

本帖最后由天门冬于 2023-7-1 11:51 编辑

不错的尝试，加分，如果能够用示波器看不同频率方波、正弦波就比较客观了。

ym78321 · 发表于 2023-7-1 13:32:10

有的电路是用555搭建的

LoveVirus · 发表于 2023-7-1 13:38:18

本帖最后由 LoveVirus 于 2023-7-1 13:57 编辑

天门冬发表于 2023-7-1 11:48
不错的尝试，加分，如果能够用示波器看不同频率方波、正弦波就比较客观了。

这个电路是以前用面包板搭的，现在已经拆了，如果没拆的话，可以用示波器再测量一下
不过ADI官网有个不错的模拟器可以把玩一下，可以方便理解Sigma Delta ADC的原理

https://www.analog.com/en/design ... a-adc-tutorial.html

可以用生活中会员模式来理解Sigma Delta ADC的原理，比如一个理发店一次30元，但是充值只提供100元面值的充值卡，我们每消费一次扣除30元，卡值不足后需要再次充值，那么从长期来看，老板每次从消费者手里赚取的金额无限接近30元。

在数字功放电路中，假设是正负电源，那么输出要么是正最大电压，要么是负的最大电压，输入电压时刻和输出电压采样后的电压进行叠加积分，当积分误差超过阈值后输出电压翻转，输入电压再和翻转后的采用电压进行比较，重复上面的过程。那么输出电压在比例上来讲平均值无限接近输入电压。

LoveVirus · 发表于 2023-7-3 20:38:50

应网友要求，发一个高清版的电路图pdf文件

Schematic_audio_2022-08-01.pdf (40.15 KB, 下载次数: 198)

iffi123 · 发表于 2023-7-4 10:18:08

本帖最后由 iffi123 于 2023-7-4 10:22 编辑

图有错,电路是PDM,图配的却是PWM

PWM是脉冲宽度调制，频率一样，但占空比不同
PDM是脉冲密度调制，脉宽一样，频率不同

PWM的话，音频信号是和三角波(方波积分)作比较

PDM的实测波形
1KHz大音量.png

LoveVirus · 发表于 2023-7-4 11:00:29

本帖最后由 LoveVirus 于 2023-7-4 11:07 编辑

iffi123 发表于 2023-7-4 10:18
图有错,电路是PDM,图配的却是PWM

PWM是脉冲宽度调制，频率一样，但占空比不同

，感谢指正，我从网上找的配图，没想到还弄错了

swirfe2022 · 发表于 2023-7-12 01:58:22

速度够快，音质不错

acex_1 · 发表于 2023-10-13 13:54:50

我以前初步数学分析过PWM的DA，存在固有失真，会产生不该出现的谐波分量，当然谐波分量非常小。采样频率越高失真越小。也仿真过二阶sigma-delta的AD，当采样时钟60MHz时，在300kHz范围内信噪比可达80dB以上。现代很多音频DA芯片就是用sigma-delta技术做的，信噪比轻松达到100dB。

以德服人 · 发表于 2023-10-21 07:40:06

iffi123 发表于 2023-7-4 10:18
图有错,电路是PDM,图配的却是PWM

PWM是脉冲宽度调制，频率一样，但占空比不同

频率和占空比怎么简单说明意思？

iffi123 · 发表于 2023-10-21 09:34:01

以德服人发表于 2023-10-21 07:40
频率和占空比怎么简单说明意思？

输出mos是间断导通，一会儿导通一会儿截止

这里的导通截止的实现方式可以有2种不同方式，一种是这次导通到下次导通的时间间隔是固定的，也就是频率固定，但每次导通的时间可以不同，也就是脉宽可以不同，叫PWM脉宽调制

另一种是这次导通到下次导通的时间间隔是变化的，但每次导通的时间固定，就是脉冲密度调制PDM

cheng9168 · 发表于 2023-10-24 11:51:41

多谢分享，学习了

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wangarm wangarm 当前离线积分 14543 IP卡狗仔卡	发表于 2023-7-1 10:53:04 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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