Analiza zniekształceń harmonicznych w układach wzmacniaczy mocy audio

Praca oparta jest na przeglądzie typowych rozwiązań półprzewodnikowych
wzmacniaczy mocy audio, z podziałem topologicznym (jednokońcówkowe i
przeciwsobne) i uwzględnieniem doboru punktu pracy (klasy A, B, AB). Przeprowadziłem
w niej analizę wyników dotyczących zniekształceń harmonicznych, które pozyskałem
dzięki symulacjom w programie PSpice. Pracę podzieliłem na dwie zasadnicze części.
Pierwsza z nich – część teoretyczna, zawiera niezbędne definicje oraz przegląd typowych
rozwiązań topologicznych wzmacniaczy mocy audio. Dokonałem w niej klasyfikacji
wzmacniaczy ze względu na różne kryteria jak klasy czy rozwiązania układowe.
Porównałem również tranzystory bipolarne (BJT) z tranzystorami unipolarnymi z
izolowaną bramką (MOSFET). W dalszej kolejności opisałem układ Schiklaiego, który
wykorzystywany był w jednym z badanych przeze mnie wzmacniaczy. Drugą zasadniczą
częścią pracy jest analiza czterech wybranych wzmacniaczy, której dokonałem za pomocą
programu PSpice. Wyniki symulacji posłużyły mi do oceny ich parametrów. W końcowej
części pracy znajdują się uwagi i wnioski z przeprowadzonych analiz oraz porównanie
badanych układów ze szczególnym uwzględnieniem zniekształceń harmonicznych.

The presented thesis is based on a review of typical semiconductor audio amplifier
solutions, divided by circuit topology (single-ended and push-pull) and taking into account
the selection of the operating point (classes A, B, AB). I performed the analysis of the
results regarding harmonic distortion obtained by means of PSpice simulations. The work
was divided into two major parts. The first of these - the theoretical part, contains the
necessary definitions and an overview of the typical circuit topologies of audio power
amplifiers. I made a classification of amplifiers due to different criteria such as operating
class and circuit solutions. A comparison between bipolar junction transistors (BJTs) and
their unipolar field-effect counterparts (MOSFETs) is also presented. Subsequently a
Schiklai circuit is described, which was used in one of the analyzed amplifiers. The second
major part of the work is the analysis of the four selected amplifiers, which I made using
the Pspice simulation environment. I used the simulation results to evaluate their
performance. The final part of the work contains observations and conclusions of the
analysis and comparison of tested amplifier circuits with particular emphasis on harmonic
distortion levels and spectrums.