THD Analysis in Closed-Loop Analog PWM Class-D Amplifiers

دراين مقاله، بررسي بر روي پارامترهاي موثر، اعوجاج هارمونيك كلي(THD) و نرخ حذف تغذيه (PSRR) در تقويت‌كننده‌هاي كلاس D(CDA) برمبناي يك مدل خطي با فيدبك انجام مي شود. از روي تحليل رياضي‌ ارايه شده‌، نشان مي دهيم كه THDمربوط به يك تقويت‌كننده كلاس D مبتني بر مدولاسيون PWM با فيدبك، با افزايش بهره انتگرال‌گير توسط اضافه‌كردن تقويت‌كننده ديگر در خروجي انتگرال گير مي‌تواند بهبود يابد. همچنين نشان‌داده مي شود كه THD با دو انتگرال‌گير مرتبه اول به‌صورت پشت سرهم بهبود بيشتري خواهد داشت. تحليل‌هاي ارايه شده در اين تحقيق با شبيه سازي كامپيوتري در محيط PSPICE تاييد مي شود. نتايج شبيه‌سازي ها نشان مي‌دهد كه THD افزاينده بهره و دو تقويت‌كننده مرتبه يك پشت سرهم در CDAها به ترتيب به اندازه 4/1 برابر و 2 برابر مي‌تواند بهبود يابد.

In this paper, we investigate the parameters affecting Total Harmonic Distortion (THD) and Power Supply Rejection Ratio (PSRR) in PWM Class D Amplifiers (CDAs) on the basis of linear models with feedback. From our mathematical analysis, we show that the THD of a PWM Class D amplifier with feedback can be improved by increasing the gain of the integrator through adding another amplifier at the output of the integrator. We also show that the THD can be further improved by means of two cascaded amplifiers with a single pole. We verify our analysis by means of PSPICE simulations. Simulation results show that the THD of the gain boosting and the two cascaded amplifiers with a single pole CDAs can be improved by as much as 1.4 times and 2 times, respectively.