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3. O Filtro AES-17.

Todo o conteúdo a partir da frequência da onda triangular para cima não é considerado distorção em amplificadores Classe D. Isso é um tanto estranho, pois no final todo o conteúdo não presente no sinal de entrada é enviado ao transdutor. A explicação do fato se dá pela curva de impedância dos transdutores apresentarem valores muito elevados na região do sinal triangular, então não é possível gerar potência acústica suficiente aos ouvidos humanos, principalmente quando comparada ao nível de pressão acústica do sinal de áudio. Todos esses pontos não são válidos para instrumentos sensíveis de medição, e é aí que entra o filtro AES-17; ele filtra o conteúdo considerado não significante para que o mesmo não “atrapalhe” os instrumentos de medição.

A Fig. 2.1, exemplifica o resultado do sinal em cada estágio de um amplificador Classe D. De baixo para cima respectivamente, encontramos:

• Sinal de entrada, senoide perfeita de 1KHz.

• PWM resultante da comparação do sinal de entrada à onda triangular de 100KHz.

• Resultante pós filtro Butterworth de segunda ordem @ 40KHz.

• Sinal pós filtro AES-17.

Fig. 2.1 – De baixo para Cima Respectivamente:
• Sinal de Entrada, Senoide Perfeita de 1KHz.
• PWM Resultante da Comparação do Sinal de Entrada à Onda Triangular de 100KHz.
• Resultante Pós Filtro Butterworth de Segunda Ordem @ 40KHz.
• Sinal Pós Filtro AES-17.

A FFT (Transformada Rápida de Fourier) de cada sinal mostra o conteúdo total do sinal no domínio da frequência, Fig. 2.2; Fig. 2.3; Fig. 2.4; Fig. 2.5.

Fig. 2.2 – FFT Sinal de entrada, 1kHz
Fig. 2.3 – FFT PWM
Fig. 2.4. – FFT pós filtro passa-baixas passivo Butterworth, segunda ordem @ 40KHz e função de transferência do mesmo.

Fig. 2.5. – FFT pós filtro passa-baixas passivo Butterworth, segunda ordem @ 40KHz, pós Filtro AES-17 @ 20KHz e função de transferência de ambos.-

Para facilitar a visualização, agora as formas de onda com um sinal senoidal de 10KHz, Fig. 2.6.

Fig. 2.6. – De baixo para cima, respectivamente:
• Sinal de Entrada, Senoide Perfeita de 10KHz.
• PWM Resultante da Comparação do Sinal de Entrada à Onda Triangular de 100KHz.
• Resultante Pós Filtro Butterworth Segunda Ordem @ 40KHz.
• Sinal Pós Filtro AES-17 @ 20KHz

Uma maneira de elevar a qualidade sonora do amplificador Classe D, é aumentando a frequência do sinal triangular, porém a eficiência final é prejudicada nesse processo.

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