Analiza wpływu parametrów wzmacniacza klasy D na jego pracę

Analysis of the influence of a class D amplifier parameters on its operation

Autor: Jacek Oleczek

Opiekun pracy: dr inż. Krzysztof Napiórkowski

Dodatkowy opiekun: dr inż. Krzysztof Tomalczyk

Rodzaj pracy: praca dyplomowa inżynierska

Data obrony: 2011-04-11

Streszczenie

Tematem pracy jest analiza wzmacniacza mocy klasy D. W ramach pracy wykonany
został projekt tego typu wzmacniacza do badań laboratoryjnych. Dodatkowo przeprowadzono
symulacje podstawowego układu wzmacniacza klasy D, aby zobrazować jego działanie dla
różnych częstotliwości sinusoidalnego sygnału wejściowego oraz piłokształtnego sygnału
odniesienia. Ponadto pokazany jest wpływ parametrów wyjściowego filtru
dolnoprzepustowego LC. Do przeprowadzenia symulacji użyto programu Spice.
Praca składa się z siedmiu rozdziałów, z których dwa pierwsze to wprowadzenie oraz
teoria liniowych wzmacniaczy mocy. W rozdziale trzecim porównane są parametry
bipolarnych i polowych tranzystorów mocy oraz układów wzmacniaczy na nich opartych.
Rozdział czwarty stanowi wprowadzenie do tematyki impulsowych wzmacniaczy mocy klasy
D, czyli zasadniczej treści niniejszej pracy. Rozdział piąty opisuje projekt
i wykonanie laboratoryjnego modelu wzmacniacza klasy D. Kolejny, szósty rozdział
poświęcony jest badaniom symulacyjnym wzmacniacza oraz analizie ich wyników.
W podsumowującym, siódmym rozdziale zamieszczono wnioski z przebiegu kolejnych
etapów realizacji tej pracy oraz przedstawiono sugestie co do kierunków jej kontynuacji.

Abstract

The topic of this BSc thesis is the analysis of a class D power amplifier. The work
includes a project of a simple amplifier of this class for laboratory tests. Additionally,
a series of simulations was conducted for the basic class D amplifier circuit to show its
operation for various frequencies of the sinusoidal input signal and the sawtooth reference
signal. The influence of the output LC low-pass filter parameters is also presented. The Spice
program was used for the simulations.
The thesis consists of seven chapters, of which the first two are the introduction and the
linear amplifiers theory. Third chapter compares the parameters of BJT and FET transistors
and of the amplifier circuits based on these devices. Fourth chapter is an introduction to the
main content of this work – the switching class D amplifiers. Fifth chapter describes a project
of a laboratory model of a class D amplifier, designed and built by the author of this work.
The following sixth chapter presents the Spice simulation results and their discussion. The
summarizing seventh chapter contains conclusions derived from each phase of the presented
work as well as some suggestions on its continuation.