Projekt D-Verstärker / Delta-Sigma Wandler

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DomTom86
Neuling

#1 erstellt: 15. Mai 2007, 08:34

hey leute!
ich sitze gerade in der schule und habe diese woche abitur-projektwoche und komme da leider bei einer sache nicht weiter.
Also folgende Aufgabenstellung:
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Zur Demonstration der Funktionsweise aktueller Audiotechnik sind ein einfacher Class D Leistungsverstärker und ein einfacher Delta-Sigma Modulator zu entwickeln. Vor- und Nachteile von Class D Verstärkern mit Delta-Sigma Modulator sind zu untersuchen.
Der im Unterricht entwickelte Class D Verstärker erzeugt die die Audioinformation enthaltende Pulsfolge mit Pulsweitenmodulation (PWM). Es ist ein Class D Verstärker mit Pulsdichtemodulation (PDM) – speziell 1-bit-Sigma-Delta Modulation – zu entwickeln, aufzubauen und zu testen.
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Den D-Verstärker alleine habe ich inzwischen schon simuuliert, gelayoutet und geätzt.
Jetzt wollte ich schön langsam mal damit anfangen den delta-sigma modulator zu simulieren. deswegen habe ich bei pspice mit einer behavioral simulation angefangen. leider ergeben sich da schon die ersten probleme.

Schaltung

Diagramme
Also wie man sieht, ist mein eingangssignal zu testzwecken ein sinus, dann wird differenz gebildet, integriert, komparator, D-FlipFlop.
Kann mir jetzt vielleicht wer sagen warum das ganze system ab der ersten negativen halbwelle nichtmehr funktioniert, bzw. sich dann auch nichtmehr fangt? Habe ich vielleicht von anfang an etwas falsch gemacht?
Achja, und wie mache ich das dann am schluss, wenn ich class-d mit delta-sigma zusammenführen muss?

fragen über fragen, und ich hoffe ihr habt gute antworten für mich.

lg, domtom

tiki
Inventar

#2 erstellt: 15. Mai 2007, 12:52

Hallo,
der Integrator braucht eine DC-Rückführung (Stabilisierung), offensichtlich läuft er weg und irgendwann in die Begrenzung (V(Integ2:out)).
Generell ist LTSpice empfehlenswerter, weil erstens keine Begrenzung bzgl. Schaltungsumfang existiert, es zweitens kostenlos ist und es drittens stabiler läuft. Merkt man spätestens, wenn die Leistungsschalter zu simulieren sind.
Die

Hifiakademieseite kennst Du? Dort sind die Grundlagen gut beschrieben und im Ernstfall ist der Hubert Reith ein sehr freundlicher Ansprechpartner.

Eine classD-Entwicklung im Abitur - klasse! Ich bin wirklich beeindruckt. Viel Erfolg!

DomTom86
Neuling

#3 erstellt: 15. Mai 2007, 13:06

hey danke für die rasche antwort.
bin inzwischen schon draufgekommen. hat deshalb nicht funktioniert weil alles in der schaltung von -1V bis +1V arbeitet. nur das flipflop gibt 0V bzw 1V aus....habe jetzt in der rückkopplung nochmal eine table reingetan und jetzt schaut das auch so aus wie es soll

http://artikulationsstoerung.com/dom/schaltung1.JPG
so sieht das dann aus wenn es funktioniert.

wegen dem programm: kann leider in der schule nur PSpice und Eagle verwenden.

werde jetzt mal schaun, dass ich den deltasigma wandler mit richtigen bauteilen auch zusammenbekomme und dann wieder berichten.

weiß übrigens immer noch nicht wie ich den wandler dann in den class-d integrieren soll.

mfg, domtom

DomTom86
Neuling

#4 erstellt: 15. Mai 2007, 13:52

alsodann...die nächsten probleme =)

folgende schaltung:

Schaltung 3 - Delta Sigma mit Bauteilen
kurze erklärung:
Eingangssignal: Sinus 100Hz, 0,5V Ampl., 2,5V Offset
Integrierer: OPV U5A gemeinsam mit Beschaltung
Ganz unten wie der Name schon sagt ein HF-Filter
Vorverstärker: U16A mit beschaltung
Komparator: U2A
Im Rückkoppelpfad der Schalter mit Pull-Up Widerstand ist nur zur eindeutigen Definition für High bzw Low Signale
Und R1 und R2 (die beiden 20k) soll die Subtraktion sein.

Diagramme 3

wie es der Zufall so will, funktionierts beim "negativen" Teil des Eingangssinus wieder nicht richtig.

Über ideen und anregungen wäre ich sehr dankbar.

lg, domtom

[Beitrag von DomTom86 am 15. Mai 2007, 14:38 bearbeitet]

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