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Projektion an den Kennlinien
Um die unterschiedlichen Ansätze von class ab und class d besser verstehen zu können, betrachten wir die Transistorkennlinie. Da es sich um eine grundsätzliche Betrachtung handelt, ist der genaue Transistortyp nicht wichtig. Die Betrachtungen lassen sich auf bipolare Transistoren, FETs und auch auf Röhren anwenden, da alle diese Bauteile eine mehr oder weniger stark gekrümmte Kennlinie besitzen.
Bei class ab wird der Arbeitspunkt genau in den Knickbereich gelegt. Bei class d wird mit hoher Frequenz ständig zwischen 2 Arbeitspunkten umgeschaltet.
Kennlinie Transistor und Arbeitspunkte von class ab und class d
Projektion einer sinusfömigen Eingangsspannung über die Transistorkennlinen zu einer Ausgangsspannung (class ab)
Man erkennt sehr deutlich, wie stark das Signal deformiert wird!
Auch die Geschwindigkeit der Transistoren ist stark vom Arbeitspunkt abhängig. Daneben muss man bedenken, dass die Kennlinien auch noch von Temperatur und Alterungserscheinungen verschoben werden.
Nur durch sehr hohe Ruheströme sowie eine geeignete Dosis an Gegenkopplung lässt sich eine halbwegs lineare Übertragung vom Eingang auf den Ausgang realisieren.
Bei class d werden die "Endpunkte" der Transistorkennlinien verwendet.
Die Linien sind an diesen Stellen entweder horizontal oder vertikal gerade und wesentlich linearer als im Knickpunkt. Die Transistorkennlinie hat also nur noch einen extrem geringen Einfluss auf das Signal.
Das eigentliche Signal wird nicht mehr kontinuierlich an der Kennlinie übertragen, sondern nur noch durch das Verhältnis von Ein- zu Ausschaltzeit repräsentiert. Moderne Leistungs-FETs schwanken in ihren Schaltzeiten nur wenige Nano-Sekunden. Auch ohne eine Regelschleife lassen sich damit sehr gute Audio-Eigenschaften erwarten.
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