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Katalog der UB Siegen

Funktionsprinzip der Klasse D

Während bei den analogen Betriebsarten die Leistungstransistoren entsprechend dem Eingangssignal kontinuierlich auf- und zugesteuert werden, sind bei der Klasse D die Leistungstransistoren entweder vollständig eingeschaltet oder vollständig ausgeschaltet.
Die Schaltzeitpunkte der Transistoren werden durch eine Pulsweiten-Modulation (PWM) des Eingangssignals definiert. Die Leistungstransistoren sind somit für eine genau definierte Zeit voll leitend (Puls) oder voll sperrend (Pause).
Das Puls-Pausen-Verhältnis wird dabei dem Eingangssignal angepasst, so dass der Mittelwert des PWM-Signals exakt dem Audiosignal entspricht. Die Taktfrequenz dieser PWM liegt bei 300kHz, so dass die Leistungstransistoren mit einer Frequenz schalten, die deutlich über der höchsten Audiofrequenz (20kHz) liegt. Das PWM-Signal wird am Ausgang von einem LC-Tiefpassfilter demoduliert und die Taktfrequenz herausgefiltert. Auf diese Weise wird dem Lautsprecher wieder ein analoges Audiosignal zugeführt. Die Verstärkung wird durch die Höhe der Betriebsspannung festgelegt, die am Ausgang anliegt, wenn der Transistor leitet.

Der schematische Aufbau und die Erzeugung des PWM-Signals aus dem Eingangssignal kann den nachstehenden Abbildungen entnommen werden.