Design of a power output stage for a class D audio power amplifier based on an 1.5-bit ∑ ∆ M

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Implementation of a sigma delta modulator for a class D audio power amplifier

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Design of a Continuous-Time (CT) Sigma-Delta modulator for class D audio power amplifiers

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Class-D audio amplifiers with negative feedback

There are many different designs for audio amplifiers. Class-D, or switching, amplifiers generate their output signal in the form of a high-frequency square wave of variable duty cycle (ratio of on time to off time). The square-wave nature of the output allows a particularly efficient output stage, with minimal losses. The output is ultimately filtered to remove components of the spectrum above the audio range. Mathematical models are derived here for a variety of related class-D amplifier designs that use negative feedback. These models use an asymptotic expansion in powers of a small parameter related to the ratio of typical audio frequencies to the switching frequency to develop a power series for the output component in the audio spectrum. These models confirm that there is a form of distortion intrinsic to such amplifier designs. The models also explain why two approaches used commercially succeed in largely eliminating this distortion; a new means of overcoming the intrinsic distortion is revealed by the analysis. Copyright (2006) Society for Industrial and Applied Mathematics

D-luokan audiovahvistimen pääteastetopologioiden vertailu kitaravahvistinsovelluksessa

Tässä työssä tutkitaan D-luokan audiovahvistimen pääteastetopologioiden eroja teknisen toiminnan, käytännön toteutuksen ja audiosignaalin laadun näkökulmista. Tutkimuksen perusteella valitaan yksi topologia kitaravahvistinsovellukseen, jossa modulointi on toteutettu Sigma-Delta-modulaattorilla. Pääteastetopologioiden tekninen toiminta selvitetään yksityiskohtaisesti virtojen kulkureittien avulla. Simulaatioilla tutkitaan suoja-ajan ja tulosignaalin variaatioiden vaikutusta lähtösignaalin kokonaisharmoniseen säröön (THD) ja selvitetään signaalin säröytymiseen vaikuttavien tekijöiden syitä D-luokan vahvistimen pääteasteessa.

Case: Kitaravahvistimen AB-luokan tehovahvistimen päivittäminen D-luokkaan

D-luokan vahvistimien etu perinteisiin A- tai AB-luokan vahvistimiin nähden on niitten korkea hyötysuhde ja pieni koko. Lisäksi ne ovat edullisia ja niihin voidaan asentaa pienemmät jäähdytyslevyt kuin perinteisiin vahvistimiin korkean hyötysuhteen ansiosta. Tässä tutkimuksessa asennetaan Peavey Solo –kitaravahvistimen pääteasteena toimivan AB-luokan päätevahvistimen tilalle tehokkaampi ja uudempaa vahvistinluokkaa edustava D-luokan vahvistin. Tutkimuksessa selvitetään, miten D-luokan vahvistimella toteutettu kytkentä toimii verrattuna alkuperäiseen kytkentään tutkimalla kitaravahvistimelle tyypillisiä sähköisiä ominaisuuksia. Työ toteutetaan mittauksin. Koska työssä olevissa kytkennöissä on jännitteisiä osia, on siinä perehdyttävä sähköturvallisuuteen. D-luokan vahvistin asettaa tietyt sähkötekniset kestävyysvaatimukset kytkennän teholähteelle ja kaiutinelementille, jolloin työssä paneudutaan myös niiden valintaan. D-luokan vahvistimeen päivitetyn kytkennän tuottamat äänenpainetasot olivat valtaosassa mittauksia suuremmat kuin alkuperäisellä kytkennällä. Äänenpainetasojen mittaustilanteissa myös kuormalle syötetyt tehot olivat suuremmat päivitetyllä kytkennällä verrattuna alkuperäiseen. Suurin päivitetyn kytkennän kuorman teho 72,72 W saavutettiin, kun kaiutinelementin yli oli 24,12 V:n jännitteen tehollisarvo ja kuorman teho oli noin 36 kertaa suurempi kuin alkuperäisellä kytkennällä. D-luokan vahvistimen mitatut harmonisen särön arvot ovat huomattavasti pienempiä kuin alkuperäisellä vahvistimella. Muokkaamattoman vahvistimen mitatusta sähköisestä taajuusvasteeesta nähdään, että alkuperäinen vahvistin korostaa tiettyjä taajuuksia, kun D-luokan vahvistimen taajuusvaste on sen sijaan likimain tasainen. Akustinen taajuusvaste ei ole niin tasainen D-luokan vahvistimeen päivitetyllä kytkennällä kuin alkuperäisellä kytkennällä ja sillä on myös kapeampi taajuusalue. Jos päivitetyn kytkennän sointia haluttaisiin parantaa, pitäisi tutkia lisää akustiseen taajuusvasteeseen vaikuttavia asioita.

D-luokan audiovahvistimen särö ja kohina

Tämän kandidaatintyön aiheena on D-luokan audiovahvistimen särö ja kohina. Tarkoituksena on selvittää vahvistinluokan merkittävin särö- ja kohinamekanismi, sekä arvioida, voidaanko häiriöitä vähentää lähdön suodattimella. Tutkimusmenetelminä on kirjallisuus ja simulointi. Aineistona on käytetty IEEE:ssä julkaistuja tieteelisiä artikkeleita, eri valmistajien laatimia ohjeita, sekä aihetta käsitteleviä kirjoja. Keskeisimmät tulokset olivat, että merkittävin särömekanismi on transistoreiden suoja-ajan aiheuttama vääristymä, sekä että merkittävin kohina syntyy modulaatiossa käytetystä kantoaallosta. Kantoaallon näkyvyyteen kuormassa voidaan vaikuttaa ulostulon alipäästösuodattimella. Suoja-ajan aiheuttama harmoninen kokonaissärö asettuu musiikin kaistanleveydelle, joten sitä ei voida poistaa suodattamalla.

3-D Audio in Mobile Communication Devices: Methods for Mobile Head-Tracking

Future generations of mobile communication devices will serve more and more as multimedia platforms capable of reproducing high quality audio. In order to achieve a 3-D sound perception the reproduction quality of audio via headphones can be significantly increased by applying binaural technology. To be independent of individual head-related transfer functions (HRTFs) and to guarantee a good performance for all listeners, an adaptation of the synthesized sound field to the listener's head movements is required. In this article several methods of head-tracking for mobile communication devices are presented and compared. A system for testing the identified methods is set up and experiments are performed to evaluate the prosand cons of each method. The implementation of such a device in a 3-D audio system is described and applications making use of such a system are identified and discussed.

3-D Audio in Mobile Communication Devices: Effects of Self-Created and External Sounds on Presence in Auditory Virtual Environments

This article describes a series of experiments which were carried out to measure the sense of presence in auditory virtual environments. Within the study a comparison of self-created signals to signals created by the surrounding environment is drawn. Furthermore, it is investigated if the room characteristics of the simulated environment have consequences on the perception of presence during vocalization or when listening to speech. Finally the experiments give information about the influence of background signals on the sense of presence. In the experiments subjects rated the degree of perceived presence in an auditory virtual environment on a perceptual scale. It is described which parameters have the most influence on the perception of presence and which ones are of minor influence. The results show that on the one hand an external speaker has more influence on the sense of presence than an adequate presentation of one’s own voice. On the other hand both room reflections and adequately presented background signals significantly increase the perceived presence in the virtual environment.

Diversity of non-clinical Acinetobacter species in a sub-saharan Africa region: evidence of carbapenem-hydrolysing class D-β-lactamase producers

[Excerpt] Although Acinetobacter baumannii has been the main agent for healthcare infections, recent reports suggest that some Acinetobacter environmental species should be considered as a potential cause of disease. In Angola, there are no previous data on its environmental reservoirs and resistance features. We aimed to unveil the occurrence and diversity of Acinetobacter species and the presence of resistance mechanisms in different non-clinical settings in Angola.

Förteckning öfver framlidne professorens i folk- och statsrätten samt national-oeconomien vid Kejserliga Alexanders Universitetet i Finland, och riddaren af Kejserl. S:t Annae Ordens andra class, d:r Daniel Myreens efterlemnade boksamling, som kommer att genom offentlig auction försäljas i Helsingfors i början af october månad 1832

Imprimatur: C. E. Ekelund.

Classification. Class D. Subclasses DT-DX. History of Africa, Australia, New Zealand, etc. /

Mode of access: Internet.

Switching-mode audio amplifier /

Issued also as thesis (M.S.) University of Illinois.

Characterization of the poxAB Operon Encoding a Class D Carbapenemase in Pseudomonas aeruginosa,

Pseudomonas aeruginosa is a dreaded opportunistic pathogen that causes severe and often intractable infections in immunocompromised and critically ill patients. This bacterium is also the primary cause of fatal lung infections in patients with cystic fibrosis and a leading nosocomial pathogen responsible for nearly 10% of all hospital-acquired infections. P. aeruginosa is intrinsically recalcitrant to most classes of antibiotics and has the ability to acquire additional resistance during treatment. In particular, resistance to the widely used β-lactam antibiotics is frequently mediated by the expression of AmpC, a chromosomally encoded β-lactamase that is ubiquitously found in P. aeruginosa strains. This dissertation delved into the role of a recently reported chromosomal β-lactamase in P. aeruginosa called PoxB. To date, no detailed studies have addressed the regulation of poxB expression and its contribution to β-lactam resistance in P. aeruginosa. In an effort to better understand the role of this β-lactamase, poxB was deleted from the chromosome and expressed in trans from an IPTG-inducible promoter. The loss of poxB did not affect susceptibility. However, expression in trans in the absence of ampC rendered strains more resistant to the carbapenem β-lactams. The carbapenem-hydrolyzing phenotype was enhanced, reaching intermediate and resistant clinical breakpoints, in the absence of the carbapenem-specific outer membrane porin OprD. As observed for most class D β-lactamases, PoxB was only weakly inhibited by the currently available β-lactamase inhibitors. Moreover, poxB was shown to form an operon with the upstream located poxA, whose expression in trans decreased pox promoter (Ppox) activity suggesting autoregulation. The transcriptional regulator AmpR negatively controlled Ppox activity, however no direct interaction could be demonstrated. A mariner transposon library identified genes involved in the transport of polyamines as potential regulators of pox expression. Unexpectedly, polyamines themselves were able induce resistance to carbapenems. In summary, P. aeruginosa carries a chromosomal-encoded β-lactamase PoxB that can provide resistance against the clinically relevant carbapenems despite its narrow spectrum of hydrolysis and whose activity in vivo may be regulated by polyamines.