D級アンプの積分器と比較器

D級アンプは、音声信号を積分器と比較器でPWM信号にAD変換して、

ゲートドライバとハーフブリッジでPWM信号を電源レールまで増幅して、

LPFでDA変換しています。

 

自励式の場合、通常、ハーフブリッジの出力をフィードバックすることで、

シグマデルタ型のADコンバータを構成します。

積分器のフィルター構成で、1次もしくは2次の

ノイズシェーピングを構成します。

 

積分器は通常、オペアンプで構成しますが、

どのような特性が重要でしょうか？

結論から言うと、

DCゲインとオフセット電圧、

GB積とスルーレートになります。

AD変換の対象となるオーディオ信号の帯域は、

20Hz-20kHzなので、

DCゲインが大きくないと、

低域での積分器(LPF)の直線性が確保できません。

 

オフセット電圧が大きいと、

比較器での変換精度が確保できません。

GB積とスルーレートが低いと、

十分なオーバーサンプリングができません。

比較器は、プロパゲーションディレイが小さく

スイッチングおよびセトリング時間が高速で、

通常、グランドがリファレンスになるため、

電源変動が小さい方がよい低消費電力のものが適しています。

文字通り、サンプリング精度すなわち音質に直結します。