Seleção de Amplificadores Classe D (ART745)

Escrito por Newton C Braga

Os amplificadores de potência de áudio classe D, pelo seu rendimento e qualidade de reprodução consistem na escolha ideal para projetos modernos que excitem um fone ou alto-falante. Desde pequenos amplificadores para MP-3, MP-4, som portátil, celulares até equipamentos pesados como home theaters, som doméstico e sonorização ambiente podem beneficiar-se das qualidades deste tipo de amplificador. A seguir, damos uma seleção de circuitos práticos de amplificadores deste tipo. Informações completas de cada um podem ser obtidas nos datasheets fornecidos pelos próprios fabricantes. (2009)

 

Amplificador BTL de 600 W com o TAS5630 - Texas Instruments

Este é um sofisticado amplificador de alta performance com entrada analógica e tecnologia de feedback integrada que proporciona uma saída de 300 W por canal em cargas de 4 ou 8 ? e 600 W em alto-falante único na configuração BTL.

A faixa de reprodução deste amplificador é de 80 kHz e a distorção harmônica é ultra-baixa, de apenas 0,03% com 1 W de saída. Para a configuração BTL temos um PSSR de 80 dB.

A relação sinal-ruído é maior do que 100 dB. O circuito também pode operar numa configuração quad em que teremos 145 W por canal. A tensão de alimentação típica é de 50 V. Um diagrama de blocos para um sistema típico é mostrado na figura 1.

 

Figura 1 - Diagrama típico para uma configuração de três canais.
Figura 1 - Diagrama típico para uma configuração de três canais.

 

Para a aplicação BTL com 600 W temos o diagrama completo mostrado na figura 2. Mais informações podem ser obtidas no datasheet (PDF) em www.ti.com.

 

Figura 2 - Diagrama completo da versão BTL.
Figura 2 - Diagrama completo da versão BTL.

 

 

Amplificador de Alta Potência com o Módulo Excitador IRS2093M

O circuito apresentado é de um amplificador de alta potência da International Rectifier que faz uso do excitador PWM IRs2093M. Este circuito utiliza oito MOSFETs de potência para formar um amplificador Classe D completo

A frequência de oscilação depende dos valores dos componentes conforme a tabela e para esta configuração básica podem ser obtidas diversas potências na série de amplificadores IRAUDAMP8, documento de projeto de referência disponível na Internet no site da empresa em www.irf.com.

 


 

O circuito para o amplificador é mostrado na figura 3. Recomendamos ainda a leitura do Application Note AN-1146 em que detalhes completos de projeto de amplificador com este módulo são descritos.

 

Figura 3 - Amplificador de alta potência classe com módulo PWM da International Rectifier.
Figura 3 - Amplificador de alta potência classe com módulo PWM da International Rectifier.

 

 

Amplificador de 1 a 3 W com o LM4851

O circuito mostrado na figura 4 é sugerido pela National Semiconductor e tem potência de saída na faixa de 1 a 5,4 W dependendo da configuração e da carga.

Trata-se de um circuito de baixa potência indicado para aplicações portáteis com saída em cargas de 4 a 8 ? como, pequenos alto-falantes. A alimentação pode ser feita com tensões de 3,0 a 5,5 V e a corrente quiescente com 3 V é de apenas 9 mA. A corrente no modo shutdown é de 0,01 uA. Com 8 ? e 5 V de alimentação a THD+N é de 1%. O circuito típico de aplicação é mostrado a seguir.

 

Figura 4 =- Amplificador de 1 a 5,5 W da National Semiconductor.
Figura 4 =- Amplificador de 1 a 5,5 W da National Semiconductor.

 

 

Amplificador Estéreo de 15 + 15 W com o MAX9736A/B/D

O circuito apresentado na figura 5 utiliza o MAX9736x da Maxim (wwwmaxim-ic.com) podendo fornecer uma potência de 15 W por canal em carga de 4 ?. O circuito pode operar com tensões de 8 a 28 V com elevado PSRR, o que elimina a necessidade de fonte estabilizada. O circuito emprega um esquema de modulação PWM clássico, e pode também operar em ponte.

Veja na documentação da Maxim detalhes completos sobre a utilização deste componente. Outras características importantes deste circuito são:

- Modulação em espectro espalhado para reduzir a EMI

- PSSR de 67 dB em 1 kHz

- Proteção térmica e de saída

- Função mute

- Modo shutdown com consumo menor que 1 µA

 

Figura 5 - Amplificador de 2 x 15 W da Maxim.
Figura 5 - Amplificador de 2 x 15 W da Maxim.