Como fazer um amplificador classe D sem PWM?
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- เผยแพร่เมื่อ 3 ธ.ค. 2024
- Neste vídeo eu trago um amplificador classe D sem PWM. Ele é um circuito auto-oscilante baseado em deslocamento de fase. Este projeto foi feito por alunos aqui da UFMG e tem um som muito bacana. No vídeo eu mostro passo-a-passo o funcionamento desse amplificador chaveado e também vamos ouvir o circuito real funcionando com áudio! Espero que vocês gostem.
Para complementar o seu conhecimento, eu vou deixar alguns links aqui na descrição:
📃 Esquemático completo do amplificador (Os valores dependem do projeto feito): eltgeral.com.b...
📃 Link para o TCC do Lucas Vasconcelos, que descreve como fazer o projeto de cada elemento: www.cpdee.ufmg....
🎥 Vídeo de Gate Driver: • Tipos de Gate Drivers ...
🎥 Vídeo de Amplificadores Classe D: • Amplificadores Classe ...
👉 Amplificador Classe D mais bem recomendado na Amazon: amzn.to/40HK4Gg
Capítulos do Vídeo:
[01:27] - Introdução (Amplificador Auto-oscilante)
[02:00] - Circuito simplificado do amplificador
[05:32] - Gerador de Tempo morto
[09:25] - Circuito Level-shifter
[14:56] - Controle por deslocamento de fase
[18:56] - Simulação do Circuito Amplificador
[21:16] - Montagem prática do amplificador classe d
[24:37] - Amplificador classe d tocando um jazz
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O Professor Thiago de Oliveira é prof. Adjunto do Departamento de Engenharia Eletrônica da UFMG, uma das melhores instituições de ensino e pesquisa em Engenharia Elétrica do país e membro gestor do Grupo de Eletrônica de Potência da UFMG, um grupo de pesquisa dedicado à pesquisa e desenvolvimento de conversores estáticos. Com mais de 12 anos de experiência em ensino de eletrônica, o professor Thiago trás uma visão didática dos conceitos de eletrônica, de modo a passar o conteúdo necessário, sem contar a história pela metade, mas de forma descomplicada.
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Grande Abraço!
👍
amplificadore digitais sao ass minhas preferencias ,claro eletronica de potencia tambem.parabens pela otma didatica
@@tecandmusic obrigado
Legal demais , Thiago! Gostaria que falasse mais sobre realimentação e cálculos. Já vi o outro vídeo sobre o assunto mais da forma como explica pode acrescentar ainda mais no meu entendimento. Obrigadoooooo!!!!
Bom Dia, os amplificadores hi fi que se vendem hoje em dia também funcionam assim e apesar de todas as transformações por que passa a onda de áudio até chegar à coluna, eles até têm uma distorção muito baixa e um desempenho muito bom. Adorei ❤ Abraço!
Cara, eu sou de BH e gostaria de te conhecer pessoalmente.
Gosto muito de anol7fucadorea e suas tipologias e classes de operação.
Acompanhava muito o canal do finado Carlos Mergulhão no TH-cam.
Tem também o cana do projetista Luís Coelho lá da Bahia.
Fala, é só marcar de dar um pulo na UFMG, eu to lá quase todo dia.
Massa, auto -oscilante sensacional, agora só montar um projeto completo com pré-amplificador com controle de ganho e etc, etc.....
Thiago, show demais suas aulas!
Caramba. Gosto de mais do seu canal professor. E muito bom ver esses conteúdos e os alunos sendo valorizados. É difícil ver professores assim. E parabéns ao Lucas ter disponibilizado o material.
Muito obrigado
Ótimo, professor!
Parabéns pelo projeto!
Sempre e bem vindo novas tecnologias.📉📈⚡
Top das galáxias 💫✨👍✨
PROFESSOR,video show de bola,obrigado pelo ensinamento.
Valeu Paulo
daora professor muito bom nao sabia que dava pra fazer isso, nao seu se o senhor lembra, mas tinha falado com o senhor sobre o meu projeto do classe D, o senhor me deu umas dicas, eu estudei o tcc que o senhor deu do seu aluno e consegui entender e projetar um classe D muito bom.
Que bom Samuel, fico feliz. Chegou a montar o seu projeto?
@@EltGeral infelizmente não, eu quero muito monta-lo, eu estou vendo se minha faculdade possui cnc para fazer a placa, pois exporta-la é pouco caro
@@samuelmartiniano entendi.
Excelente
Muito bom! Interessante.
Espetacular a aula, Thiago!! Parabéns.
Obrigado
Para que ele fique simples de montar e tudo mais teve muito trabalho teórico e de simulação. Ficou lindo o resultado final. Parabéns professor.
Fiquei curioso por saber mais sobre a auto-oscilação. Também não entendi bem como foi que gerou o "pwm". Saudações.
Valeu Charles
show de aula...
Poderia disponibilizar essa placa (Guerber) parabéns pela aula
Essa placa não foi feita por mim, tenho vários modelos dela, mas não tenho nem o projeto original (o que dá pra refazer sem muito problema), nem os Gerbers.
Muito top
Olá Prof. boa aula
Você pode colocar um Diogo anti paralelo da entrada pwm da porta lógica pra alimentação da mesma,isso impede que a tensão suba ali além da alimentação do vdd.
Um diodo da entrada para VDD. Sim, pode, eu até colocaria esse diodo se o projeto original fosse meu.
Gostos são gostos mas um amplificador classe D eu também tenho vários e uso para alguns testes para mim é o pior quem tem no mercado, normalmente eu ouço música em amplificadores válvulados classe A ou classe AB que eu próprio construo, eu estou pouco preocupado com a eficiência do amplificador mas sim com a qualidade, eu até lhe posso enviar fotos dos meu amplificadores se me deixar um contacto, e também costumo ouvir vinil
Obrigado por compartilhar conhecimento professor. Teria como disponibilizar o layout da placa para eu poder montar um?????
Cara, infelizmente o layout eu não tenho...o projeto foi feito por um professor que já se aposentou, eu tive que levantar o esquemático na mão
Professor tire uma dúvida como funciona a maquina de allan turing bomba eletromecanica, como ele conseguiu descriptografar codigos?
Poderia fazer um apanhado sobre IRS20957S
Não conhecia esse ci, vou olhar ele
a philips lançou um system tempos atrás que usava um amplificador com essa tecnologia e o mais interessante e que era praticamente todo transistorizado usava apenas um ci ttl se não me engano um74hc04
É exatamente essa tecnologia, o projetista foi o Bruno Puztley. Hoje essa tecnologia tá no UcD da Purify
Quando teremos esse amplificador pra comprar?
Haha, o pior que a gente não produz pra vender. Mas essa tecnologia chama UcD e é a base desse amplificador aqui purifi-audio.com/eigentakt/
Olá tudo bem? Estou uma caixa sub SB1200P da Staner, é ligado em ponte(full bridge), o circuito é quase idêntico ao LAN1800P e bem parecido com o DPA2000, só o pré que é diferente por causa da ligação em ponte e parece bastante com que esta explicando nesse video . O que me intriga é que ele começa a oscilar com um determinado sinal de entrada, depois que oscilou pode diminuir o volume que continua oscilando. Abraços !!!
O problema é que se houver uma frequência que dê esse deslocamento de fase próximo do ganho unitário, a oscilação fica sustentada, aí se não mexer no ganho do amplificador, não faz diferença mexer na amplitude do sinal.
Daria para fazer um inversor senoidal em push-pull usando transformador com essa técnica?
Pagando a onda da saida e realimentando no comparador discreto, driver discreto, tudo discreto. Um oscilador discreto.
Voltar no tempo que só tinha transistor para se virar nos 30😅
Conjecturando: Acho que daria, tem que fazer um processamento do comando pra fazer a divisão pro push-pull, mas eu não faria pra classe d, pois o push-pull tem muitas perdas por causa da dispersão do transformador, para frequência muita alta não acho uma boa. Já pra baixa frequência, tem soluções com pwm que funcionam bem.
Dá pra fazer tudo discreto, mas, na minha visão, o custo e complexidade não justifica, é melhor usar pelo menos o pwm controller e o gate driver integrados.
@@EltGeral hoje eu testei um inversor de nobreak senoidal em push-pull, com 157 watts de carga. Um inversor que opera em 12V. Deu perdas de uns 28%.
O interessante é ser senoidal em push-pull com transformador, gerando 60Hz.
Só uma marca de nobreaks que usa assim. Logo pensei: Fazer a parte de chaveamento igual a esse amplificador e um oscilador senoidal discreto, que inclusive já tenho.
@@EltGeral Ontem, eu testei isso que mencionei, na verdade, simulei no LTspice. Como projetar um circuito específico para o transformador seria um trabalho mais árduo, utilizei uma simulação pronta de um amplificador classe D dos mais simples, com MOSFETs de canal P e N. Como meu objetivo era testar o chaveamento em um transformador, o amplificador classe D já pronto serviu perfeitamente.
Eliminei o filtro de saída, composto pelo capacitor e o indutor, e conectei o primário de um transformador para 60 Hz diretamente, como se fosse a carga, sem o filtro do amplificador. Deduzi que a dispersão magnética do transformador atuaria como um indutor de filtro. Na saída do transformador, coloquei um capacitor de 10uF em paralelo, pois é comum usar capacitores assim como filtro em inversores.
Realizei a realimentação, pegando o sinal do secundário do transformador e alimentando-o de volta no comparador. Em seguida, simulei e ajustei o capacitor na entrada do comparador para diminuir a frequência de chaveamento. Com 10nF, a frequência ficou em 23kHz, ideal para um transformador de aço-silício a 60Hz. O sistema funcionou perfeitamente, gerando uma senoide de 60Hz com um leve serrilhado, mas bastante atenuado, facilitando a filtragem com um filtro de linha.
A vantagem é que o circuito rejeita distorções e cargas não lineares não afetam a senoide. Ficou tão bom que guardei a simulação. Pretendo avançar nisso, fazendo tudo de forma discreta. O comparador discreto e o driver de MOSFETs para push-pull são bem simples de construir.
Professor estou querendo fazer pedal reverb de guitarra, eu sei que vou precisar de amplificador operacional, vc sabe dizer qual outro componente vou usar? Consigo fazer com arduino raspebry pi??
Eu nunca fiz um reverb, mas lembro que o reverb do amplificador marshal usava uma mola e um transdutor piezoeletrico para emular as reflexões do som numa sala. Eu acredito que um circuito analógico seja bem complicado, por causa dos delays que tem que fazer. Não acho que arduino e raspberry sejam o tipo de processador para fazer esse tipo de processamento, mas se conseguirem fazer, deve ter algum código de exemplo na internet
@@EltGeral entendi eu falo esse analogico com delay, e difícil fazer? Qual processador próprio para ele?
@@lucasjosel4802 fazer delay é muito dificil analogicamente, pois basicamente vc estaria pegando um sinal e deslocando ele todo no tempo e somando com o sinal original, não existe um circuito analógico que faz isso com facilidade, não existe uma memória analógica, para salvar o sinal e deslocá-lo no tempo. Ou vai usar algum CI pra isso, que eu não sei se existe, ou vai ter ir pra o digital. A questão do processador, normalmente se usa um DSP, por causa da resolução do conversor A/D e da velocidade de processamento de funções usadas em filtros. Dá pra usar outros processadores, mas fica difícil fazer o processamento em tempo real.
Pra estudar como que os efeitos de guitarra são feitos, o melhor é tentar achar os esquemáticos de pedais da BOSS e companhia na internet e estudar os circuitos. Não existe muita literatura sobre o assunto.
@@EltGeral assim verdade , des já agradeço pela dica professsor
Professor boa tarde, tire uma dúvida, dentro teclado musical o processadoe dele é um dsp? E como ao acionar uma tecla ele aciona notas?
Não sei te dizer se tem um dsp ou outro tipo de processador, mas acredito, pelo menos nos teclados mais top de linha, ser um dsp mesmo. Cada nota é uma frequência, quando vc toca uma nota, o circuito identifica qual a tecla e reproduz o timbre que vc solicitou naquela frequência (timbre significa todo conteudo harmonico da nota: frequência, harmônicos e envelope de amplitudes).
Professor boa tarde , me tire uma dúvida nos brasileiros conseguimos desenvolver circuitos integrados tbm?
O brasileiro sim, tem muita gente do Brasil que trabalha nessa industria. Agora, no Brasil tem muitas poucas empresas que fazem circuitos integrados. A maior era a Ceitec, que foi criada em 2010 como estatal e foi (ou esta sendo) fechada pelo governo federal. Tem uma aqui em Minas chamada Unitec, que era uma joint venture do governo com alguns investidores, mas que se arrasta há anos, tinha contratado algumas pessoas, mas num inicia nunca. E de resto são subsidiárias de empresas estrangeiras que estão instaladas no Brasil, mas que não sei se tem capacidade produtiva aqui (acho que não). É uma indústria com alto investimento inicial, muito competitiva globalmente, fortemente intensiva em pesquisa e inovação e de mão de obra de alta qualificação, ou seja, tudo que o Brasil tem dificuldade de entregar. Então, não esperaria um parque produtivo no Brasil tão cedo
@@EltGeral entendi professor, então a parte de hardware circuitos são feitos em outros países.?
@@lucasjosel4802 os componentes sim, alguns módulos mais específicos também, mas a gente faz muito hardware aqui: entenda, projeto de circuito, layout e montagem de placa
Professor posso fazer um decodificador e codificador sem programacao, apenas com portas logicas?
Poder, pode, só gasta um bocado de portas lógicas
@@EltGeral há sim e verdade. Deixa tirar duvida com vc, como funciona receptor de infravermelho? Ele recebe sinal ondas, aí ele interligados contatos da placa, para ligar desligar aumentar volume e tipo isso que ele funciona?
@@lucasjosel4802 de controle remoto?
@@EltGeral isso sim, ele recebe comandos e vai para microcontrolodador e isso,?
@@lucasjosel4802 cara, o transmissor é o receptor de infravermelho são só o meio físico. O sinal que é enviado nesse meio é um sinal modulado (não sei qual tipo modulação ou protocolo usado) que vai dar a informação que o processador precisa pra fazer a ação desejada.
Esse tipo de amplificador tem alguma vantagem de funcionamento em relação a modulação tradicional com onda triangular?
A vantagem é não ter que produzir a onda triangular de alta frequência, que pode ser uma fonte de distorção e já estar em malha fechada.
O sg3525 pode ser usado para classe D?
Poder até pode, tem que usar na capacidade máxima de 400kHz. O problema é que a forma de onda dente de Serra não é a mais usada para pwm de amplificadores de áudio, pelo maior conteúdo harmônico, tem que deslocar o sinal de áudio para não ter problema com o offset da triangular e tem que pensar numa estratégia de controle adequada, PI não é muito bom! Mas, em tese, pode. Eu nunca usei pra isso
@@EltGeral sou iniciante em eletronica e trabalho de pedreiro mas sou apaixonado por eletronica e até já fiz meu próprio inversor e seu canal é uma mina de ouro de conhecimento, merece mais reconhecimento, Deus lhe abençoe!
@@patricksoares6717 valeu patrick
Teria que ver a eficiência e os agudos na prática comparando com um ab
Ainda vou comparar
@@EltGeral estamos esperando os resultados
Tire uma dúvida pq sinal analogico tem transformar digital, e como era audio quando não existia conversor digital?
A gente converte pra digital porque com os processadores atuais a gente consegue fazer muitos processos de forma mais simples e barata do que soluções puramente analógicas. Antes do invento dos sistemas digitais, era tudo analógico...
@@EltGeral e como funcionava um amplifocador analaogico sem digital?
@@lucasjosel4802 todo amplificador de potência é analógico, ele pode ser linear ou chaveado, mas ainda assim ele é analógico.
@@EltGeral agora entendi. Professor mw tire outra dúvida, na realidade quando pegamos sinal analogico transformamos ele em digital, depois amplificamos esse sinal de novo? Em fundo pq td tem transformar digital
@@lucasjosel4802 num tem que transformar em digital, não é uma obrigação. Mas quando vamos processar as informações, seja de som ou qualquer outro tipo de grandeza, os sistemas digitais nos dão muito mais flexibilidade e capacidade do que os sistemas analógicos. Em sistemas analógicos, cada processamento demanda um circuito próprio, com o seu ajuste de componentes e tolerâncias, se vc quiser fazer qualquer modificação ou atualização, tem que construir um sistema analógico do zero. Nos sistemas digitais, você tem uma arquitetura mais flexível, onde você monta o processamento que quiser com um programa, pode adaptar o sistema sem ter que construir tudo de novo, é só atualizar o firmware. A gente usa sistemas digitais por que é mais fácil, barato e simples do que fazer as coisas com sistema digitais
inversor eletrico nao chega faixas 10 khz sonora trabalho mosfet perde velocidades sinal sonoro causa e resistencia trabalho chaves
Gostei do som mas o bixin e complicado di entender
Já agora, é justo dizer que o amplificador chaveado (amplificador de classe D) é um amplificador digital?
Essa é um discussão complexa. A maioria dos lugares que vc olhar vão ser categóricos em dizer que o classe d não é um amplificador digital e sim analógico. Eu já vejo que a resposta depende, pois o que o classe d faz é a amplificação de pulsos de uma modulação, o que vai determinar se o sistema de amplificação é digital ou analógico seria a natureza dessa modulação. Se vc usar um PWM natural, isso é uma modulação analógica e o classe d é analógico. Se a modulação for um pwm uniforme, simétrico ou assimétrico, aí isso é uma modulação digital e o classe d seria digital. Essa é a minha visão
integrado ligado portas gates acinar trabalho precisa usar drives isso evita queimar integrado nao precisa ter corrente so sinal manter saidas trabalhando outrro erro projetos pwm verdade querem mudar projetos pwm ser ab nunca e igual
entrada sonora e ab fim largura pwm entrada ab saida e pwm largura ter variacao melhor pouco mais ruidos chaves mosfet ainda fica sinal final sistema nao presta verdade
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