Download
1 / 17
E N D
این تقویت کننده توان صوتی سوییچینگ بهتر از تقویت کننده های معمول عمل می کند. هر چند فرکانس سویییچینگ ، پارامترهای فیلتر خروجی و کنترل کننده فیدبکی PI باید به دقت انتخاب شوند تا تضمین شود که ولتاژ خروجی ، ورودی های سینوسی 2kHz و 2.5 kHz را دنبال می کند. FFT خروجی می تواند برای انتخاب دقیق کنترل کننده و پارامترهای فیلتر مورد استفاده قرار گیرد.
مدار تقویت کننده توان صوتی سوییچینگ
بلوک روبروی یک MOSFET کانال n است. که به صورت درین مشترک در مدار قرار گرفته است. • بلوک روبروی یک MOSFET کانال n است. که به صورت سورس مشترک در مدار قرار گرفته استو عمل تقویت کنندگی را در مدار انجام می دهد. • مجموعه سلف های L2 و L4 و خازن C3 و خازن C1 برای تطبیق امپدانس مورد استفاده قرار می گیرند.
بلوک روبرو نشان دهنده مقاومت بار است. • این بلوک نشان دهنده یک سنسور ولتاژ ایده آل است که به دو سر مقاومت بار متصل شده است. این ابزار ولتاژ اندازه گیری شده را به سیگنال فیزیکی متناسب با آن تبدیل می کند. پورت v_m ولتاژ اندازه گیری شده است که برای نمایش به سمت اسیلوسکوپ می رود و پورت v نشان دهنده سیگنال فیزیکی تولید شده است که به کنترل کننده فیدبکی می رود. همچنین این مقدار v پس از عبور از یک فیلتر anti aliasing به عنوان متغیر خروجی به خروجی می رود.
مدار داخلی سنسور ولتاژ • همچنین این مقدار v پس از عبور از یک فیلتر anti aliasing به عنوان متغیر خروجی به خروجی می رود. کل مدار داخلی توضیح داده شده در شکل زیر نشان داده شده است.
Solver • بلوک solver در واقع اصلی ترین کار را برای ما انجام می دهد که آن انجام محاسبات مدار و حل معادلات دیفرانسیلی موجود است . این بلوک این کار را با روش ode23 t برای حل معادلات دیفرانسیلی جزئی انجام می دهد.
کنترل کننده فیدبکی • مدار داخلی این کنترل کننده در شکل زیر آورده شده است
کنترل کننده فیدبکی • پورت means این بلوک همان سیگنال فیزیکی حاصل از سنسور ولتاژ است که یکی از ورودی های این بلوک می باشد. • پورت ref یک سیگنال مرجع است که توصیح آن در اسلاید های بعدی آورده می شود و ورودی دوم این بلوک می باشد. • این دو ورودی وارد یک جمع کننده می شوند. که خروجی آن هم به بلوک محاسبه خطا و هم به بلوک جبران ساز فیدبکی می رود.
کنترل کننده فیدبکی – جبران ساز فیدبکی • بلوک دیاگرام جبران ساز فیدبکی در شکل زیر نشان داده شده است. در این بلوک ورودی از دو مسیر وارد جمع کننده می شود : 1- با عبور از کنترل کننده تناسبی با گین kp 2- با عبور از یک کنترل کننده تناسبی انتگرالی با گین ki سپس این دو مقدار با هم مع شده و به خروجی بلوک می روند.
کنترل کننده فیدبکی - بلوک اشباع • خروجی جبران ساز فیدبکی بلوک اشباع PS می شود. این بلوک یک حد بالا و یک حد پایین را برای سیگنال فیزیکی تولید شده اعمال می کند. که اگر سیگنال از این حدود فراتر رود، بلوک اشباع سیگنال را می بُرَد. • خرجی بلوک اشباع از حالت سیگنال فیزیکی تبدیل به سیگنال خروجی در فضای سیمولینک می شود و به واحد نمایش pulse می رود.
کنترل کننده فیدبکی • خروجی بلوک اشباع به منبع ولتاژ کنترل شده با ولتاژ می رود. این منبع مقدار ولتاژ خاصی را در دو سر پایانه خود صرف نظر از جریان عبوری از آن حفظ می کند. • خروجی بلوک فوق به ولتاژ PWM کنترل شده می رود. این بلوک یک ولتاژ PWM را در پورت های PWM و ref خود تولید می کند. مقدار این ولتاژ بستگی به مقادیر پورت های ورودی ref+ و ref- دارد. • Ref+ همان سیگنال آمده از بلوک منبع ولتاژ کنترل شده با ولتاژ است و ref- معمولاً به زمین وصل می شود.
کنترل کننده فیدبکی • پایه REF خروجی بلوک ولتاژ PWM به زمین متصل می شود و بلوک PWM آن از دو طریق به دو خروجی می رود : • 1- به یک گیت CMOS NOT رفته و به خروجی PWML می رود. از آن جا نیز به گیت ترانزیستور سورس مشترک که قبلاً معرفی کردیم وارد می شود و ورودی را می سازد. • 2- به یک مقاومت خروجی وصل شده و سپس به خروجی PWMH می رود. از آن جا به گیت ترانزیستور درین مشترک که قبلاً معرفی کردیم وارد می شود.
پایه REF کنترل کننده فیدبکی • یک مقدار آفست 15 با یک موج سینوسی جمع می شود تا موج را به اندازه 15 واحد آفست دهد. این حاصل جمع توسط بلوک S PS به یک سیگنال فیزیکی تبدیل می شود و وارد پایه ref کنترل کننده فیدبکی می شود.
خروجی های این مدار یکی ولتاژی است که روی مقاومت بار قرار می گیرد . خروجی دوم خطای به دست آمده از واحد محاسبه خطا است. خروجی سوم دوره پالس به دست آمده است. • به این ترتیب تقویت کننده توان صوتی با تغییر فرکانس به کمک واحد PWM می تواند عمل تقویت کنندگی را برای صوت انجام دهد.
منحنی های خروجی • منحنی ولتاژ خروجی – خطا – دوره پالس
