Diseño y construcción de un amplificador de audio en clase D

Abstract

En este Trabajo Fin de Grado se ha diseñado y construido un amplificador de audio de
dos canales en clase D.
Un amplificador en clase D es un dispositivo capaz de amplificar una señal de audio
mediante su modulación en anchura de pulso empleando un conmutador de dos niveles como etapa de potencia en lugar de transistores en régimen lineal. Esto permite reducir las pérdidas y aumentar la eficiencia en comparación con otros tipos de amplificadores en clase A, AB, etc.
Para realizar la amplificación se ha recurrido al circuito integrado IRS2092, de Infineon
Technologies. Este dispositivo es capaz de gestionar todas las operaciones necesarias para modular y amplificar la señal, requiriendo únicamente añadir los transistores MOSFET de conmutación adecuados y un filtro pasivo para demodularla; así como los circuitos necesarios para proporcionar alimentación y monitorizar la señal.
De este modo se ha fabricado un prototipo capaz de entregar hasta 190 W a plena carga por canal con una distorsión armónica inferior al 0,5 %, prestaciones comparables con las de dispositivos lineales comerciales existentes, pero con una eficiencia superior al 90 %, valor habitual para equipos de clase D. Esto lo convierte en un amplificador idóneo para situaciones donde el consumo energético y la distorsión sean parámetros críticos.