D Sınıfı Yükselteçler (2)
Üç bölümden oluşan yazı dizimizin eylül 2007 sayımızda yayınlanan ilk bölümünde, D sınıfı yükselteçlerin ana ilkeleri ile “Darbe Genişlik Modülatörü” (PWM) ve kare dalga yükseltecini incelemiştik. İkinci bölümde ise çıkış süzgeçlerini inceleyerek yazı dizimize devam ediyoruz.
Üç bölümden oluşan yazı dizimizin eylül 2007 sayımızda yayınlanan ilk bölümünde, D sınıfı yükselteçlerin ana ilkeleri ile “Darbe Genişlik Modülatörü” (PWM) ve kare dalga yükseltecini incelemiştik. İkinci bölümde ise çıkış süzgeçlerini inceleyerek yazı dizimize devam ediyoruz.
Filtre: Filtreye girişine kadar gelen sinyalin spektrumu içi aşağıdaki şekli inceleyelim.
Şekil 5
PWM modülatör girişine uygulanan sinyal genlikleri doğrudan çıkış dalga şeklini ve harmonik içeriğini belirleyecektir. Kullanılan modülasyon derinliğine bağlı olarak çıkışta ya harmonikçe bol yada harmonikçe daha az kirli sinyal olacaktır. Modülasyon derinliği yüksek tutuldukça Fmod sinyalini ile giriş sinyalinin oluşturduğu alt harmonikler duyulabilir sinyal bandına girebilir. Bundan kurtulmak için Fmod sinyalinin frekansının yüksek tutmak gereklidir. Bunu yaparken de kullanılan malzemelerin özelliklerine dikkat etmek gerekir. Bu paragrafın özeti olarak Fmod frekansı olabildiğince yüksek tutulmalıdır.
Giriş sinyalinin frekansı olan Fin ve modülasyon frekansı olan Fmod birbirlerinden ne kadar uzak olursa bunları bir filtre ile ayırmak kolay olacaktır.
Kullanılan filtreler band geçiren bir RLC devresi olabileceği gibi daha sık kullanıldığı şekli ile alçak geçiren filtrelerdir. Fiziksel yapıları balaslı yada balanssız olabilir. Genellikle balanslı filtreler yarım köprü, balanslı filtreler tam köprü çıkış katlarında tercih edilmektedir. Kullanılan filtrelerin kaçıncı dereceden olmasına Fin ve Fmod arsının çık açık olmasına bağlı olmaktadır. Eğer Fmod frekansının yeterince yüksek tutarsak 1. dereceden bir filtre bile çok iyi sonuç verir.
Aşağıdaki şekillerde köşe frekansı 20Khz olan balanslı ve balanssız filtre şekilleri ile gerçek bir uygulamada kullanılan balanslı bir filtre görülmektedir.
Şekil 6
Şekil 7
Şekil 8
Bu filtreleri hesaplanması için http://www.nuhertz.com/download.html sitesinden indirdiğim programı kullandım. Programı indirdikten sonra ücretsiz olarak kaydolup kullanabiliyorsunuz.
Filtrelerde kullanılan malzemelerin yapısında birkaç konu önemlidir. Bunlar; Devre bir güç yükselteci olduğu için kullanılan malzemelerin özellikleri de güç devrelerine uygun olmalıdır. Kullanılan kondansatörlerin çalışma voltajları olabildiğince yüksek seçilmelidir. Kondansatörlerin yapısı en kötü polyester yada daha iyisi olmalıdır. Elektrolitik kondansatör kullanılmamalıdır.
Kullanılan bobinlerin tel kesitleri yükseltecin gücüne uygun olmalıdır. Kullanılan tel, tek damarlı emaye olabileceği gibi çok damarlı litz teli de olabilir. Bobinin yapımında kullanılacak frekansın Fmod olacağı yani yüksek frekans sayılabilecek bir değerde olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle bobinde eğer çekirdek kullanılacaksa bunun demir değil ferrit olmasına dikkat edilmelidir. Silindirik hava çekirdekli bobinler yerine toroid yapıda ve ferrit çekirdekli bobinler kullanılmalıdır.
Gelecek sayıda devam etmek umuduyla hoşçakalın …
TA2CCS
Şahin KÜLİĞ
