Modernisoitu current dumper- audiovahvistin
Petro, Niko (2013)
2013
Signaalinkäsittelyn ja tietoliikennetekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2013-08-14
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201308211294
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201308211294
Tiivistelmä
Audiovahvistimen toteutukseen on valittavissa useita eri topologia- ja rakennevaihtoehtoja hyötyineen ja haittoineen. Current dumper -topologia audiovahvistimen toteuttamiseksi voi olla hyvä valinta silloin, kun halutaan minimoida lähdössä näkyvää virhettä ja säröä. Työn tavoitteena on selvittää tämän hieman vähemmän käytetyn vahvistintopologian takana olevaa teoreettista pohjaa sekä suunnitella current dumper -audiovahvistin, joka käyttää alkuperäisiä current dumper -vahvistimia modernimpia vahvistinrakenteita.
Työn pääosat voidaan jakaa kolmeen: Teoriaosuudessa käsitellään yleistä asiaa audiovahvistimista, virheenkorjausmenetelmistä sekä current dumper -rakenteesta. Vahvistimen suunnitteluosiossa määritellään millainen vahvistin halutaan toteuttaa sekä esitellään toteutettavan vahvistimen mitoitus ja simulointi. Lopuksi vahvistin rakennetaan ja sen ominaisuuksia mitataan muun muassa Audio Precision -laitteistolla.
Työ osoittaa, että tällaisella topologialla toteutetusta vahvistimesta on mahdollista saada hyvin matalasäröinen, riippuen A- luokan korjausvahvistimen lineaarisuudesta ja saavutetusta impedanssibalanssista. Pääteasteen bias-virralla on selkeä vaikutus saavutettuun säröön, mutta suuremman pääteasteen biasoinnin tapauksessa passiivikomponenteilla saavutettu balanssiehto ei tule niin kriittiseksi. Balanssiehto on merkittävämpi tilanteessa, jossa pääteaste biasoidaan lähes B-luokkaan, kuten alkuperäiset current dumper -vahvistimet. Korjausvahvistimen lineaarisuus asettaa rajat koko vahvistimen lineaarisuudelle ja sen optimoiminen tuleekin merkittävimmäksi haasteeksi sen jälkeen, kun balanssiehdon toteuttavat komponentit on löydetty pääteasteen virheiden korjaamiseksi Error Feedforward rakenteessa.
Työn pääosat voidaan jakaa kolmeen: Teoriaosuudessa käsitellään yleistä asiaa audiovahvistimista, virheenkorjausmenetelmistä sekä current dumper -rakenteesta. Vahvistimen suunnitteluosiossa määritellään millainen vahvistin halutaan toteuttaa sekä esitellään toteutettavan vahvistimen mitoitus ja simulointi. Lopuksi vahvistin rakennetaan ja sen ominaisuuksia mitataan muun muassa Audio Precision -laitteistolla.
Työ osoittaa, että tällaisella topologialla toteutetusta vahvistimesta on mahdollista saada hyvin matalasäröinen, riippuen A- luokan korjausvahvistimen lineaarisuudesta ja saavutetusta impedanssibalanssista. Pääteasteen bias-virralla on selkeä vaikutus saavutettuun säröön, mutta suuremman pääteasteen biasoinnin tapauksessa passiivikomponenteilla saavutettu balanssiehto ei tule niin kriittiseksi. Balanssiehto on merkittävämpi tilanteessa, jossa pääteaste biasoidaan lähes B-luokkaan, kuten alkuperäiset current dumper -vahvistimet. Korjausvahvistimen lineaarisuus asettaa rajat koko vahvistimen lineaarisuudelle ja sen optimoiminen tuleekin merkittävimmäksi haasteeksi sen jälkeen, kun balanssiehdon toteuttavat komponentit on löydetty pääteasteen virheiden korjaamiseksi Error Feedforward rakenteessa.