EMVs/AudioAmp/fr/specifications

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Spécifications de l'amplificateur audio

L'amplificateur reçoit un signal audio via une prise jack. Il est alimenté par une tension de batterie et pilote un haut-parleur.

AudioAmp system.svg

Conversion analogique-numérique

Le convertisseur A/D reçoit deux tensions analogiques (canaux droite et gauche) d'amplitude maximale de 0.5 V. Il transmet l'information numérisée à un circuit numérique programmable à travers un flux I2S.

Gain

Le circuit numérique reçoit le flux I2S. Il convertit ce flux en 2 nombres binaires signés, un par canal. Ces signaux sont codés sur 24 bits

Comme il n'y a qu'un haut-parleur, les deux canaux sont mélangés pour fournir un signal mono. Le signal mono est lui aussi signé et codé sur 24 bits.

Le signal mono est multiplié par un gain, qui est un nombre 8 bits non-signé provenant de deux boutons rotatifs qui délivrent chacun 4 bits du gain. Le résultat de la multiplication est divisé par 28 de manière à revenir à un nombre signé codé sur 24 bits.

Modulation PWM

La modulation PWM se fait avec une période la plus proche possible de 100 kHz. L'horloge du circuit est à 66 MHz.

Le signal signé codé sur 24 bits est transformé en un signal non-signé. Pour cela, il est décalé vers le haut de 223. Le signal non-signé est alors divisé par une puissance de 2 de manière à ce que sa gamme corresponde à celle du compteur en dents de scie du modulateur PWM.

Le signal PWM est conditionné sous la forme de 2 signaux complémentaires (l'un étant l'inverse de l'autre) pour piloter un demi pont en H. Afin d'éviter des court-circuits, les deux commandes doivent être séparées par un temps mort d'au moins 0.5 us: au moment où l'une des commandes passe à '0', l'autre doit attendre la durée du temps mort avant de commuter à '1'.

Un deuxième modulateur fournit un rapport cyclique fixe pour le convertisseur DC/DC. Les spécifications de ce modulateur (fréquence, rapport cyclique) sont données dans la partie qui traite du convertisseur DC/DC.

Amplification

L'amplificateur de puissance est de type classe D.

Les signaux logiques (entre 0 V et 3.3 V) de PWM sont mis en forme de manière à pouvoir piloter les transistors de puissance du demi pont en H. Ceci se fait à l'aide d'un circuit dédié à ce genre d'applications.

Dans un premier temps, la deuxième branche du pont en H est remplacée par un diviseur capacitif.

Le signal d'alimentation haché par le pont est lissé par un filtre passe-bas passif LC avant d'être amenené au haut-parleur. La fréquence de coupure de ce filtre est de 9 kHz. L'inductance du circuit LC est de 300 μH.

Conversion DC/DC

Le convertisseur DC/DC est de type élévateur de tension. Il délivre une tension suffisante pour pouvoir fournir 12 W au le haut-parleur, lequel a une impédance de 4 Ohm.

Il fonctionne avec une fréquence de commutation d'environ 32 kHz, de manière à ce que les commutations soient en-dehors de la bande audible.

Le courant de crête à crête de l'ondulation résultant de la commutation doit être inférieur à 380 mApp.

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