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

Portanto, a energia total perdida devido às capacitâncias parasitas ao longo de um ciclo completo é:

Equação 13.

Como essa quantidade de energia é perdida em cada ciclo de RF, a potência dissipada (Pdissipated) é:

Equação 14.

onde f é a frequência de comutação.

Como essa potência é dissipada nos interruptores, não há efeito na potência de saída do amplificador, apenas em sua eficiência.

Exemplo: Redução de Eficiência Causada por Capacitâncias Parasitas

Um amplificador de Classe D de comutação de tensão complementar alimentado por VCC = 70,2 V fornece 20 W para uma carga de 50 Ω. No entanto, duas capacitâncias parasitas de 20 pF (Cc1 = Cc2 = 20 pF) existem na entrada de seu circuito sintonizado. Se a frequência de comutação for 10 MHz, quanta potência é perdida devido aos capacitores parasitas? Qual é a eficiência do amplificador?

Substituindo os números na Equação 14, obtemos:

Equação 15.

As capacitâncias causam 1,97 W de perda de potência.

Como vimos acima, as perdas de potência devido a capacitâncias parasitas não afetam a potência de saída. Elas apenas aumentam a potência fornecida pela fonte. Portanto, a eficiência pode ser calculada como:

Equação 16.

Por causa das capacitâncias parasitas, o amplificador Classe D real tem uma eficiência de 91%, enquanto o amplificador Classe D ideal tinha uma eficiência teórica de 100%.

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