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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA O que é DDX (amplificação digital direta)? Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor Qualquer sistema de áudio definido hoje como digital é, na verdade, digital para analógico. O sinal digital do portador de informação é alimentado a um conversor digital-analógico (DAC, na terminologia inglesa - DAC). Em sistemas de áudio em massa, o processamento de sinal adicional (filtragem, controle de volume, timbre, etc.) é realizado por métodos analógicos. Esta é uma fonte potencial de distorção e ruído, especialmente ao processar sinais de baixo nível. Em sistemas de áudio de alta qualidade, o processamento de sinal é realizado por um processador de sinal digital antes do DAC, o que pode reduzir significativamente a distorção. No entanto, essas diferenças na estrutura não são fundamentais - em qualquer caso, o sinal após o DAC vai para o amplificador analógico. O sinal sonoro é especialmente vulnerável na fase de processamento e amplificação analógicos, razão pela qual o caráter do som depende tanto dos componentes usados. Este problema pode ser resolvido em princípio, a única questão é o preço. Não abordaremos os problemas de coordenação dos componentes e sua interação uns com os outros - nos restringiremos aos links mais críticos. É um amplificador e um DAC. Sem entrar em detalhes sobre os vários métodos de conversão digital-analógico, notamos que cada um deles dá ao som seu próprio tom. Os amplificadores, como você sabe, também têm sua própria "escrita", determinada pela classe de operação do estágio de saída e dos circuitos gerais. Amplificadores de classe econômica AB ou B introduzem distorção significativa no sinal, amplificadores de classe A fornecem alta qualidade de som, mas são antieconômicos. Se um amplificador digital for usado no caminho, a conversão inversa do sinal analógico de entrada em forma digital é realizada nele, o que introduz distorções adicionais. Portanto, os amplificadores digitais ainda são usados principalmente para subwoofers, já que os requisitos de qualidade do sinal não são tão altos lá. Para melhorar a qualidade do som e manter a alta eficiência, o caminho do áudio deve se tornar completamente digital - da portadora do sinal ao sistema de alto-falantes. A Apogee propôs a tecnologia DDX (Direct Digital Amplification) para caminhos de amplificação digital, em que a conversão, processamento e amplificação de um sinal analógico é completamente excluída, o que simplifica e reduz significativamente o custo do sistema. O sinal digital após o processamento no processador de sinal digital vai diretamente para o amplificador de potência digital, sem interfaces e conversões adicionais (Fig. 1). O processador suporta até 96x oversampling e pode lidar com taxas de amostragem de até 24kHz. Uma representação de sinal de 8 bits é usada; dispositivos de XNUMX bits foram desenvolvidos para sistemas de transmissão de voz.
A rigor, a Apogee não foi pioneira nessa área. A ideia estava no ar e várias opções de caminhos totalmente digitais são conhecidas desde o final dos anos 80 do século passado. No entanto, é na tecnologia DDX que se expressa uma nova abordagem ao processo de processamento e amplificação de sinais. A topologia dos microcircuitos de pequeno sinal e potência é diferente, e combiná-los em um único chip apresenta dificuldades tecnológicas significativas. A separação do processador e o poderoso estágio de saída tornaram possível implementá-los na forma de microcircuitos separados, o que reduziu significativamente o custo do sistema. O chipset consiste em um processador DDX e amplificadores de potência separados pelo número de canais. Ambos os sistemas de dois canais e multicanais estão disponíveis. Os desenvolvedores definem a gama de aplicações de dispositivos multimídia de computador a sistemas de áudio doméstico e tocadores de MP3.
Portanto, o conceito de fator de amortecimento pode ser aplicado a esta tecnologia apenas com algumas ressalvas. Quando medido por métodos tradicionais, o valor é pequeno - cerca de 16, mas o grau de amortecimento do sistema móvel não é pior do que o de um amplificador analógico com um fator de amortecimento superior a 100. Ao desconectar a carga durante as pausas do sinal, o a nova tecnologia também aumenta a relação sinal-ruído.
Além do amortecimento melhorado, a eficiência do amplificador aumenta ao amplificar sinais fracos. Comparado aos amplificadores analógicos classe AB, a eficiência DDX é aproximadamente duas a três vezes maior, os amplificadores tradicionais classe D são inferiores a eles na região de sinal pequeno em aproximadamente 20% (Fig. 3).
Outra vantagem importante é a ausência de feedback geral no amplificador. Juntamente com a organização em ponte do estágio de saída, isso reduz significativamente o efeito das mudanças na tensão de alimentação nos parâmetros do sinal. Sem feedback, a estabilidade do amplificador também aumenta: microcircuitos projetados para amplificadores de carro desenvolvem potência de até 100 watts a uma carga de 0,7 ohms. E isso com uma tensão de alimentação de 12 volts, sem conversores e radiadores maciços! Os criadores estão otimistas de que a adoção generalizada da nova tecnologia não está longe. Mas e a mídia analógica? O desaparecimento do cassete compacto é adiado indefinidamente e a transmissão digital não estará disponível ao público em breve (por razões mais econômicas do que geopolíticas). Embora o padrão DAB seja recomendado para uso na Rússia e na CEI, as coisas não foram além de palestras e experiências de transmissão. E em outros países, a transmissão analógica ainda não está desistindo. No entanto, não há grandes obstáculos. Para fontes analógicas, você terá que usar conversores analógico-digitais, e novas possibilidades se abrem. Por exemplo, torna-se possível usar sistemas de redução de ruído digital já existentes e outros dispositivos de processamento de sinal. Essa solução em sistemas digitais Hi-End se tornou padrão, ninguém se preocupa em aplicá-la em dispositivos automotivos. Atualmente, a Apogee fornece aos fabricantes de equipamentos de áudio soluções de amplificação DDX na forma de componentes semicondutores, dispositivos OEM e licencia sua tecnologia. A Apogee está constantemente desenvolvendo novos produtos e tecnologias e expandindo a cooperação com outras empresas que trabalham neste campo. A última novidade é a assinatura de um acordo com a STMicroelectronics (anteriormente denominada SGS-THOMSON Microelectronics). Esta empresa projeta, desenvolve, fabrica e comercializa uma ampla variedade de circuitos integrados (ICs) e dispositivos discretos para uma ampla gama de aplicações, incluindo telecomunicações, sistemas de computador, sistemas de consumo, automotivo, automação industrial e sistemas de controle. O resultado dessa colaboração é o lançamento de uma nova linha de chips, incluindo um controlador DDX de 4.1 canais e dois chips amplificadores DDX, fornecendo até 100W de potência de saída. Para obter mais informações sobre os produtos Apogee e DDX, visite apogeeddx.com. Autor: A. Shikhatov; Publicação: bluesmobile.com/shikhman
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