Compreendendo não-idealidades dos amplificadores em Classe D: cargas reativas e capacitâncias parasitas

Na figura acima, Cc1 e Cc2 são as capacitâncias parasitas equivalentes que aparecem em paralelo com Q1 e Q2. Quando a onda quadrada transita entre as linhas de alimentação, as capacitâncias causam perda de potência no nó A. Vamos ver como isso afeta o desempenho do amplificador.

A Figura 5(a) fornece um modelo simplificado do circuito durante o primeiro meio-ciclo de operação. A Figura 5(b) faz o mesmo para o segundo meio-ciclo. As tensões em Cc1 e Cc2 para cada meio-ciclo são indicadas em verde.

Figura 5. Tensões em Cc1 e Cc2 quando o nó A é conduzido para VCC (a) e terra (b).

Na primeira metade do ciclo, o interruptor superior (S1) é fechado e o interruptor inferior (S2) é aberto. A onda quadrada no nó A é, portanto, conduzida para VCC. Como ambos os terminais estão no mesmo potencial, Cc1 não tem carga. Enquanto isso, Cc2 é carregado para VCC.

No início do segundo meio ciclo, S2 fecha e S1 abre. A tensão no nó A é conduzida — idealmente instantaneamente — para o terra. Quando essa transição ocorre, S2 carrega Cc1 para VCC e descarrega Cc2 de VCC para 0 V. A energia que foi inicialmente armazenada em Cc2 é, portanto, perdida.

Usando a fórmula para armazenamento de energia em um capacitor, podemos calcular a energia inicial de Cc2:

Equação 11.

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