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07/05/2016 #1


Duda Amplificador Clase D
Buenos dias,

Estoy introduciéndome en le mundo de los amplificadores, y me he quedado totalmente enganchado en una duda.

Necesito diseñar un amplificador basado en el chip : TPA3132D2. Las características de la salida son, stereo, Poutmax=20W y un altavoz de 8 ohm. Tengo una fuente de alimentación de 24V que puedo regular.

El problema me viene solo al empezar a escoger el gain del amplificador.

Si calculo el voltage máximo que necesito para mi salida, son 12,41V.

Leyendo el datasheet, con una alimentación de 19V tengo una salida de 25W en una carga de 8ohm. Es decir, una Voutmax=14.14V

Todo lo que he estado leyendo de los amplificadores, estan como su nombre indica, amplificando la señal, o el voltage, y en este caso parece que la estaré atenuando. Ahi empieza mi confusión.

Ya he considerado por supuesto, bajar el voltage de entrada, pero entonces la potencia de salida no llegará a los 20W. También he estado mirándome la función PLimit, para limitar el voltaje de salida, de forma que si que debería ampliar con tal de llegar a los 12.41V que necesito en la salida. De alguna forma, no me salen los números a la hora de calcular el gain:

pag.14 datasheet:


Si limitara el PLimit a 4.26V. Significaria que deberia tener un gain de 12.41/4.26= 2.91 V/V o 9.27dB mientras que el mínimo del chip es 20dB. Aun así, no entiendo porque en esa misma pagina, dice que las medidas estan hechas con un gain de 26dB... y en a tabla de la misma pagina, da una out de 25W...

En fin, creo que hay algun detalle que se me escapa en los artículos que he estado leyendo y e datasheet...espero que podáis echarme una mano

Por cierto, respecto a la selección de la frecuencia de switching. He leído que se tiene que seleccionar como si de un DC DC se tratara, es eso, que debo simplemente coger una mediana, ni muy alta para evitar muchas perdidas por calor, ni muy baja para que siga siendo eficiente, o al ser un amplificador se consideran otras cosas?

Por cierto, no puedo cambiar de chip

Muchísimas gracias!

Victor
07/05/2016 #2
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

En la página 21 está el diagrama propuesto por el fabricante
07/05/2016 #3


Buenas DOSMETROS,

Gracias por tu respuesta.

El diagrama propuesto me ayudaria a salir del paso sin entender nada de lo que estoy haciendo. En el diagrama se define un gain de 26dB, que no entiendo el porque, y una frequencia de 400kHz, que tampoco me dice demasiado.

Me gustaria entenderlo para poder jugar un poco en un futuro con diferentes características sin depender exclusivamente de los reference design.

Muchas gracias!

Victor
07/05/2016 #4
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Observá que el fabricante ya hizo todas la pruebas que te puedas imaginar , más las que ni te imagines. Y el circuito recomendado contempla las mejores opciones de compromiso en cuanto a potencia , funcionalidad , distorsión y estabilidad. Puedes intentar mejorar alguna de ellas , pero estarás empeorando otra.

Cuanto más alta es la frecuencia de conmutación , teóricamente menor es la distorsión. Imaginate la diferencia de una señal de 15 KHz "dibujada" con "portadora" de 400 KHz o con 40 KHz. Pero también hay que ver la estabilidad a altas frecuencias . . .
Si la ganancia es baja amplifica poco , poco volumen ; pero si es muy alta el circuito puede autooscilar , calentarse y destruirse. Se suele emplear entre 25 y 35 . . .

Saludos !
07/05/2016 #5


Gracias de nuevo por la respuesta.

A lo que me referia, es que al ser mis especificaciones de la carga un poco diferentes a las del datasheet (20W en lugar de 25W) y poder variar como quiera la alimentación, podria encontrar un mejor gain o frecuencia para mi caso.

Lo siento pero no entiendo lo del gain... apreciaria muchísimo si pudieras aclarármelo...

Si el voltaje que necesito en mi salida es de 12.41V (P=20W y R=8ohm), porque deberia ponerle un gain tan alto (de 26dB) cuando mi alimentación es de 19V? Y aun usando el limite de la tensión out con el pin PLIMIT como esta en el datasheet a VLIMIT=4.25V, el gain que necesitaría seria de aprox. 9dB no de 26dB.... que me estoy perdiendo?

Muchisimas gracias de nuevo DOSMETROS!

Saludos!
07/05/2016 #6

Avatar de Dr. Zoidberg

Vos no podes ajustar la ganancia en base a la tension de alimentacion!!
La ganancia se ajusta en base al nivel maximo de la señal de entrada y al nivel maximo de la salida. Si necesitas un maximo de 12V a la salida y tenes una entrada maxima de 1.5V la ganancia necesaria es de 12/1.5=8 o 18dB, y ahi acaba la historia. La tension de alimentacion DEBE ser suficientemente alta para asegurar la salida requerida... ponele... 15V, pero hay que leer el manual.
07/05/2016 #7


Dios....ese era mi problema, muchas gracias Dr. Zoidberg.

Estaba mezclando la tensión de entrada de la señal con la tensión de alimentación! Estaba ofuscado en que no tenia sentido y no había caido en algo tan tonto...

Muchas gracias...

Una ultima duda,

Si tengo que poner un step down, para saber la corriente que necesitaré que me de el regulador, será simplemente I=raiz(20W/8ohm) = 1.5A cada channel no?

Me recomendáis que use un LDO o un switching? el switching me da miedo que las altas frecuencias me afecten la señal, y el LDO al ser una corriente relativamente alta que sea muy poco eficiente y tenga muchas perdidas de calor,

una vez más muchísimas gracias !

saludos !
07/05/2016 #8

Avatar de shevchenko

Con el filtro correspondiente no tendría que pasar nada de ruido, siempre deja un margen de potencia así el Step no tiene que andar al 100%....
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