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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA ¿Qué es DDX (amplificación digital directa)? Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores Cualquier sistema de audio que se defina hoy como digital es en realidad de digital a analógico. La señal digital del portador de información se alimenta a un convertidor de digital a analógico (DAC, en terminología inglesa - DAC). En los sistemas de audio masivos, el procesamiento adicional de la señal (filtrado, control de volumen, timbre, etc.) se realiza mediante métodos analógicos. Esta es una fuente potencial de distorsión y ruido, especialmente cuando se procesan señales de bajo nivel. En los sistemas de audio de gama alta, el procesamiento de la señal lo realiza un procesador de señal digital antes del DAC, lo que puede reducir significativamente la distorsión. Sin embargo, estas diferencias en la estructura no son fundamentales; en cualquier caso, la señal después del DAC va al amplificador analógico. La señal de sonido es especialmente vulnerable en la etapa de procesamiento y amplificación analógica, por lo que el carácter del sonido depende tanto de los componentes utilizados. Este problema se puede resolver en principio, la única pregunta es el precio. No tocaremos los problemas de coordinación de los componentes y su interacción entre sí; nos limitaremos a los enlaces más críticos. Es un amplificador y un DAC. Sin entrar en detalles de los diversos métodos de conversión de digital a analógico, notamos que cada uno de ellos le da al sonido su propio matiz. Los amplificadores, como saben, también tienen su propia "escritura a mano", determinada por la clase de operación de la etapa de salida y el circuito general. Los amplificadores económicos de clase AB o B introducen una distorsión significativa en la señal, los amplificadores de clase A proporcionan una alta calidad de sonido, pero no son económicos. Si se utiliza un amplificador digital en el camino, en él se lleva a cabo la conversión inversa de la señal analógica de entrada en forma digital, lo que introduce distorsiones adicionales. Por lo tanto, los amplificadores digitales todavía se usan principalmente para subwoofers, ya que los requisitos de calidad de la señal no son tan altos allí. Para mejorar la calidad del sonido y mantener una alta rentabilidad, la ruta de audio debe volverse completamente digital, desde la portadora de la señal hasta el sistema de altavoces. Apogee ha propuesto la tecnología DDX (Direct Digital Amplification) para rutas de amplificación digital, que elimina por completo la conversión, el procesamiento y la amplificación de una señal analógica, lo que simplifica y reduce significativamente el costo del sistema. La señal digital después del procesamiento en el procesador de señal digital va directamente al amplificador de potencia digital, sin interfaces ni conversiones adicionales (Fig. 1). El procesador admite un sobremuestreo de hasta 96x y puede manejar frecuencias de muestreo de hasta 24 kHz. Se utiliza una representación de señal de 8 bits; se han desarrollado dispositivos de XNUMX bits para sistemas de transmisión de voz.
Estrictamente hablando, Apogee no fue un pionero en esta área. La idea estaba en el aire y desde finales de los años 80 del siglo pasado se conocen diversas opciones de trayectos totalmente digitales. Sin embargo, es en la tecnología DDX donde se expresa un nuevo enfoque del proceso de procesamiento y amplificación de señales. La topología de los microcircuitos de pequeña señal y de potencia es diferente, y combinarlos en un solo chip presenta importantes dificultades tecnológicas. La separación del procesador y la potente etapa de salida hizo posible implementarlos en forma de microcircuitos separados, lo que redujo significativamente el costo del sistema. El conjunto de chips consta de un procesador DDX y amplificadores de potencia separados por la cantidad de canales. Están disponibles sistemas de dos canales y multicanal. Los desarrolladores definen la gama de aplicaciones, desde dispositivos informáticos multimedia hasta sistemas de audio domésticos y reproductores de MP3.
Por lo tanto, el concepto de factor de amortiguamiento se puede aplicar a esta tecnología solo con algunas reservas. Cuando se mide con métodos tradicionales, el valor es pequeño, alrededor de 16, pero el grado de amortiguación del sistema en movimiento no es peor que el de un amplificador analógico con un factor de amortiguación de más de 100. Al desconectar la carga durante las pausas de la señal, el la nueva tecnología también aumenta la relación señal-ruido.
Además de la amortiguación mejorada, la eficiencia del amplificador aumenta al amplificar señales débiles. En comparación con los amplificadores analógicos de clase AB, la eficiencia de DDX es aproximadamente dos o tres veces mayor, los amplificadores de clase D tradicionales son inferiores a ellos en la región de señal pequeña en aproximadamente un 20 % (Fig. 3).
Otra ventaja importante es la ausencia de realimentación general en el amplificador. Junto con la organización del puente de la etapa de salida, esto reduce significativamente el efecto de los cambios en el voltaje de la fuente de alimentación en los parámetros de la señal. Sin retroalimentación, la estabilidad del amplificador también aumenta: los microcircuitos diseñados para amplificadores de automóviles desarrollan una potencia de hasta 100 vatios con una carga de 0,7 ohmios. ¡Y esto es a una tensión de alimentación de 12 voltios, sin convertidores ni radiadores masivos! Los creadores son optimistas de que la adopción generalizada de la nueva tecnología no está lejos. Pero, ¿qué pasa con los medios analógicos? La desaparición del casete compacto se pospone indefinidamente y la transmisión digital no estará pronto disponible para el público (por razones más económicas que geopolíticas). Aunque se recomienda el uso del estándar DAB en Rusia y la CEI, las cosas no fueron más allá de charlas y experiencias de transmisión. Y en otros países, la transmisión analógica aún no se da por vencida. Sin embargo, no hay mayores obstáculos. Para fuentes analógicas, tendrá que usar convertidores de analógico a digital y se abren nuevas posibilidades. Por ejemplo, es posible utilizar sistemas de reducción de ruido digital ya existentes y otros dispositivos de procesamiento de señales. Tal solución en los sistemas digitales Hi-End se ha vuelto estándar, nadie se molesta en aplicarla en dispositivos automotrices. Apogee actualmente suministra a los fabricantes de equipos de audio soluciones de amplificación DDX en forma de componentes semiconductores, dispositivos OEM y licencias de su tecnología. Apogee está constantemente desarrollando nuevos productos y tecnologías y ampliando la cooperación con otras empresas que trabajan en este campo. La última noticia es la firma de un acuerdo con STMicroelectronics (anteriormente denominada SGS-THOMSON Microelectronics). Esta empresa diseña, desarrolla, fabrica y comercializa una amplia variedad de circuitos integrados (IC) y dispositivos discretos para una amplia gama de aplicaciones, incluidas telecomunicaciones, sistemas informáticos, sistemas de consumo, automoción, automatización industrial y sistemas de control. El resultado de esta colaboración es el lanzamiento de una nueva línea de chips, que incluye un controlador DDX de 4.1 canales y dos chips amplificadores DDX, que proporcionan hasta 100 W de potencia de salida. Para obtener más información sobre los productos Apogee y DDX, visite apogeeddx.com. Autor: A. Shikhatov; Publicación: bluesmobile.com/shikhman
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