LC-Audios ZapPulse och Klass-D/T förstärkare...

[Klass-D]

Någon som har några åsikter, lyssningsintryck, idéer mm. om ZapPulse i synnerhet och Klass-D/T i allmenhet?

Skulle vara kul att höra lite feedback från de som lyssnat, tänkt och tyckt om PWM förstärkare.

Finns det några liknelser mot SACD?

Fast SACD lagrar ju det hela digitalt så där kanske man kan tala om digitalteknik...

En PWM förstärkare är ju inte så digital även om vissa jämför den med en power 1 bits DAC.

Så få höra lite idéer åsikter å sånt om dem...
Tänkte låta bli att komma med mina åskiter än på ett tag, vill ju höra eras (fast mina åsikter går ju att hitta i några andra tråndar om man nu orkar eller råkar snubbla över dem).

[Pabo]

SACD är pulsdensitetsteknik dvs alla pulser är lika långa och frånvaro av pulser ger negativ derivata på utsignalen medan pulser ger positiv derivata. Densiteten på pulser/frånvaro av pulser ger medelvärdet på signalen. Kräver extremt hög frekvens till skillnad från PWM och lämpar sig därför inte för klass-D effektförstärkare då switchförlusterna skulle bli enorma.

ZapPulse var (och troligtvis är fortfarande) baserad på en integrator som integrerar pulserna innan utgångsfiltret och skapar en triangelvåg som ger omslag i en komparator. Loopen självsvänger därmed och ger en switchfrekvens som bestäms av omslagsnivåerna hos komparatorn. Tekniken ger högt PSRR samt varierande switchfrekvens med utamplitud vilket ger lägre switchförluster då ledförlusterna är höga och tvärtom. Tar dock inte med utgångsfiltret i motkopplingen och därmed ökar distorsionen vid höga frekvenser samt höga utamplituder.

[Janders]

Pabo:
Jag begriper förmodligen inte en promille av tekniken bakom Klass D/T-förstärkare, men jag undrar ändå om du har beskrivit det helt korrekt när du säger att PWM-tekniken ger "varierande switchfrekvens med utamplitud"?
Jag frågar därför att jag har fått intrycket att det är Class T-tekniken som har denna egenskap (varierande switchfrekvens) och att detta är kanske den största fördelen i jämförelse med Klass D. Det påstår i varje fall t.ex. företaget Tripath (se nedan). Eller har jag missförstått något?

Om "The ZAPpulse 2.1" kan man på LC Audio's hemsida läsa: "Switchfrequency: 490 kHz."
http://www.lcaudio.com/

Om "ClassT" kan man på Tripath's hemsida läsa:
"A Class T amplifier switches the output transistors in a fashion similar to spread spectrum technology, at a varying rate up to 1.5 MHz and averages 600kHz to 700kHz"
http://www.tripath.com/downloads/an1.pdf

[Pabo]

Janders

PWM i sig har inte varierande switchfrekvens med amplituden men självsvängande topologier har det. Anledningen i ZAP-pulsefallet är att all propagation delay påverkar smala pulsbredder mer än breda och därför kompenserar en motkopplad class-D förstärkare det genom att göra den breda pulsen ännu bredare med sänkt switchfrekvens som resultat. Låt oss ta som exempel en ZAP-pulse med +/-50V i matning. Vill man återge en sinus med toppamplitud på +/-40V så skall pulsbredden vid +40V vara 90% hög och 10% låg. Om förstärkaren snurrar med 500kHz vid nollnivå ut och har en propagation delay på 100ns (vilket är väldigt snabbt) så innebär det att om PWM-modulatorn försöker återge ovanstående puls (som ju skall vara 1,8us hög och 200ns låg om switchfrekvensen är 500kHz) så förlängs den korta pulsen till 300ns. Spänningsmotkopplingen kommer för att nå rätt amplitud, justera upp pulsbredden hos den höga delen med samma faktor dvs till 2,7us. Periodtiden blir då 3us istället för 2us och därmed har switchfrekvensen sjunkit från 500kHz till 333kHz.

[Janders]

OK, tack för svaret Pabo.
För att återvända till ursprungsfrågan från signaturen "Klass-D" så har jag själv ett hemmabyggt slutsteg baserat på Tripath's "Evaluation Board" TA-0104 och vars ljudmässiga egenskaper jag subjektivt är mycket nöjd med.
Vill dock mycket gärna jämföra steget med kanske främst olika Klass D-konstruktioner (Zap-pulse, ICE-power etc.) om tillfälle erbjuds. Förslag någon? (jag bor i Uppsala)

[Klass-D]

Om jag förstår det hela rätt så varierar switchfrekvensen med amplituden pga propagation delay i modulen. Tvärr finns ingen data på detta hos LC-audio i ZAP-Pulse fallet. Endast en grupplöptid i feedback på 2 uS (500 kHz är det detta som styr switchfrekvensen i free run mode?). Vad händer i då om man installerar extern klocka, vilket går med ZAP-Pulse och kör den med 500 kHz, slutar switchfrekvensen att variera med amplituden då? Kommer ljudet eventuellt att bli bättre? Det går att köra ZAP-Pulse med extern klocka mellan 250 kHz - 1 MHz...

Någon som har en bra klocka att komma med? LC-Audio har en i och för sig....

För att svara på Janders fråga:

Jag tycker också att min ZAP-Pulse låter mycket bra rent subjektivt vid ett lyssna och tyck test. Allt jag spelar på den låter bra kort sagt, den har väldigt mycket kraft att komma med och har bra kontroll även med lite besvärligare högtalare. Har tänkt att försöka få till ett jämförande test mot en NAD-208 (huga det förbjudna ordet igen). Jag finns i Avesta inte så blodigt långt från Uppsala så det går kanske att hitta på något.

[Pabo]

Klass-D

Det enda sättet jag kan tänka mig att man kan synkronisera ZAP-pulse med en yttre klocka är om man kör en extern PWM signal in och det är ju inte helt lätt att åstadkomma.

I vilket fall så är inte frekvensvariationen något problem, speciellt inte i ZAP-pulse där man inte har någon yttre spänningsloop. Snarare är det en fördel eftersom EMC-problem kan minska samt att förlusterna i switcharna balanseras under signalförloppet.

[Klass-D]

Klippt och klistrat från LC-Audios cookbook

In some cases it is useful to control the
switching frequency with an external
oscillator, and this is possible by simply
applying a TTL or sinusoidal frequency
of 250kHz - 1 MHz to the Sync. input

Also resolution in the treble range may be
slightly improved, by running the
amplifier at 1 MHz, instead of 490 kHz.
You may also want to experiment with a
completely syncronized audio system,
where a 1.05 MHz signal is derived
from a central 16.9 MHz clock, that also
controls your D/A converter and CD
player transport.

Så nog går det att synka ZAP-pulse... Fråga är ju bara om jag vinner något ljudkvalitetsmässigt på att köra med yttre klocka och kanske med högre frekvens?

[Pabo]

Klass-D

Jo, jag läste det. Blir tveksam när han skriver att "det är möjligt att synkronisera" med tanke på vilka problemen har varit med ZAP-pulse i verkliga applikationer. Betyder det att han har fått det att fungera, eller bara nästan fått det att fungera?

Han skriver ju också att man måste dela ner klockfrekvensen vilket ju är helt rätt. Jag tycker att det låter högt med 1,05MHz och skulle rekommendera att man fortsätter ner till 502,5kHz.

Frågan är om man gör om förstärkaren till en vanlig "triangelvågskomparerande" då man applicerar en yttre synksignal? I sådana fall förlorar man motkopplingsfaktorn som finns inbyggd i hysteresloopen och därmed blir man också väldigt känslig för matningsspänningsvariationer.

[Mackan]

Det finns ju egentligen ingen anledning till att en klass D förstärkare skulle låta sämre än en konventionell klass B förstärkare, förutsatt att båda har en tillräckligt låg distortion.

Och om det är sant så finns det egentligen ingen anledning att inte använda det steget som har bäst verkningsgrad.

Har jag rätt eller har jag rätt?

/Marcus

[Klass-D]

Någon som vet något om den frekvensberoende fasvridningen som klass-D steg påstås lida av?
Fasvirdnig är kanske inte så farligt bara båda/alla kanaler vrider lika mycket och hyfsat linjärt...

[Pabo]

Klass-D

Utgångsfiltret i klass-D förstärkare är vanligtvis av andra ordningen med en brytfrekvens vid ca 40kHz. Därmed så har man 90 graders fasvridning vid 40kHz och runt 40 grader vid 20kHz. Har man global motkoppling med en hyfsad motkopplingsfaktor så kan man vrida tillbaka fasen en del men det slutar ändå alltid med runt 20 graders fasvridning vid 20kHz.

[Hetsporren]

PWM i sig har inte varierande switchfrekvens med amplituden men självsvängande topologier har det. Anledningen i ZAP-pulsefallet är att all propagation delay påverkar smala pulsbredder mer än breda och därför kompenserar en motkopplad class-D förstärkare det genom att göra den breda pulsen ännu bredare med sänkt switchfrekvens som resultat. Låt oss ta som exempel en ZAP-pulse med +/-50V i matning. Vill man återge en sinus med toppamplitud på +/-40V så skall pulsbredden vid +40V vara 90% hög och 10% låg. Om förstärkaren snurrar med 500kHz vid nollnivå ut och har en propagation delay på 100ns (vilket är väldigt snabbt) så innebär det att om PWM-modulatorn försöker återge ovanstående puls (som ju skall vara 1,8us hög och 200ns låg om switchfrekvensen är 500kHz) så förlängs den korta pulsen till 300ns. Spänningsmotkopplingen kommer för att nå rätt amplitud, justera upp pulsbredden hos den höga delen med samma faktor dvs till 2,7us. Periodtiden blir då 3us istället för 2us och därmed har switchfrekvensen sjunkit från 500kHz till 333kHz.

Ja jösses, tänkte bara titta in lite snabbt och inser direkt att jag
hamnat helt fel. Pabos inlägg är ju fullkomligt fantastiskt i all sin
obegriplighet. För en (mig) som inte fattar bättre, alltså.

[Audiomanikern]

Ja jösses, tänkte bara titta in lite snabbt och inser direkt att jag hamnat
helt fel. Pabos inlägg är ju fullkomligt fantastiskt i all sin obegriplighet.

Ja jösses, ovanstående (ditt(Hotspur´s)) inlägg är ju fullkomligt fantastiskt i all sin
onödighet, otrevlighet o obegriplighet. Varför skriver du (det).. överhuvudtaget ??


För en (A*) som inte fattar bättre, alltså. (nu tror´n att´n typ komma
undan med vadsomhelst bara för att´n var lite "rolig" på sluttampen, elle !?)


Mvh A*(ntagonisten (med storA*? ))

_________________
Antingen har´n ett öppet förhållningssätt, eller så har´n det inte och då förstå´n
inte att ingen(ting) besvara allt... Vill´n verkligen inse att saker & ting´n faktiskt.se
'"vet" i verkligheten blott är (mer el mindre) kvalificerade gissningar?

[Hetsporren]

A*: Ge dig nu! Du har förföljt mig med förvirrade inlägg hela dagen medan jag försöker "återställa lugnet" och vara saklig & trevlig... Förstår du inte den skämtsamma tonen i mitt inlägg så är det sorgligt men jag misstänker att du bara försöker haka på drevet som gick igår?

Pabos inlägg är så obegripligt för mig att jag inte kan låta bli att skratta, därför kände jag för att oxå kommentera det. Pabo är förmodligen ett geni på ämnet och jag är definitivt en idiot, det bjuder jag på: Jag skrattar gärna åt mig själv ibland...

[Audiomanikern]

A*: Ge dig nu! Du har förföljt mig med förvirrade inlägg hela dagen
medan jag försöker "återställa lugnet" och vara saklig & trevlig... :

- Hmmm, så´n finna det liite jobbigt när A*nnan anmärka på´n själv !
Ser dock H lugnat ner sig nu , så (förhoppningsvis?) slippA* hädanefter
belysa o ge H hjälp till självhjälp i insikt samt o verkligt bli "saklig & trevlig"!


Mvg = A*