PWM, PAM, PCM generación sinusoidal y confusión de uso

¿Escucharía un tono sinusoidal o el parlante haciendo estallar como si estuviera siendo empujado hacia adelante y hacia atrás?

Por lo general, para el audio, la frecuencia PWM está sustancialmente por encima de los 20 kHz (y generalmente por encima de los 100 kHz), por lo que el altavoz (si está conectado directamente a la señal PWM) reconstruiría el audio en el cono porque tiene masa y no puede mover el cono en el tasa de PWM. En otras palabras, el altavoz actúa como un filtro de paso bajo. Sin embargo, la frecuencia PWM aún puede producir movimientos de cono que pueden molestar a los murciélagos/animales, pero un humano no escucharía esto.

Sin embargo, se perderá energía en el altavoz debido a la aplicación de la señal sin procesar y esto puede no ser despreciable, por lo tanto, se elige un filtro de paso bajo de inductor/condensador que elimina el contenido del "portador" PWM.

Lo mismo se aplica a un motor: un motor no suele ser tan "ágil" como un altavoz y puede funcionar a una frecuencia PWM en el rango de kHz bajo, pero aún puede presentar un problema de sobrecalentamiento cuando se conecta a la fuente "sin procesar". " Señal PWM, por lo que a veces se emplea un filtrado de paso bajo adicional.

Algo similar con PAM/PCM, si tenemos un ciclo de trabajo del 50 % y pulsos PAM en una secuencia de una onda sinusoidal, ¿cuál sería la salida del altavoz, un tono o un chasquido?

Nuevamente, la respuesta es similar; Es casi seguro que el "ruido digital" tiene una frecuencia mucho más alta que el audio, por lo que es posible que se requiera un poco de filtrado, pero no afectará la calidad del sonido ni el sonido producido si la frecuencia PCM es lo suficientemente alta.

Su Figura 2 debe estar asumiendo algún tipo de filtrado: en algún lugar del sistema hay un filtro de paso bajo analógico que toma el PWM y lo convierte en un resultado más similar a un seno.

Sin embargo, ese filtro no necesita ser un componente explícito del sistema. Tanto los altavoces como los motores eléctricos tienen inductancia (e inercia mecánica que básicamente se suma a la inductancia) que actúa como filtro. El costo de hacer esto directamente es que habrá vibraciones (por lo tanto, ruido acústico y energía desperdiciada) en la frecuencia PWM. En un conductor de motor, esto a menudo se considera un efecto secundario aceptable; en un sistema de altavoces, debe usar un filtro separado o asegurarse de que la frecuencia PWM y, por lo tanto, el ruido sea ultrasónico, o ambos.

Tienes el concepto de amplificadores digitales.

Amplifican el PWM en lugar de convertirlo en analógico.

No puedes alimentarlo directamente a un altavoz, pero pon un LC en el medio y Tada, tienes música.

Entonces, al filtrar la señal PWM con LC, obtiene un buen análogo con el que puede alimentar su altavoz.

Como la señal permanece digital hasta el último momento, los amplificadores digitales, en teoría, tienen una mayor calidad de sonido. Pero esto solo es cierto si no les extraes demasiada potencia, de lo contrario, el MOSFET ya no cambiará lo suficientemente rápido y "cortará esquinas", literalmente, lo que causará distorsión.

Entonces, hasta cierto nivel de potencia (según Sony, el límite es de 250 mW a 16 Ω), tiene una calidad de sonido superior, dado que el resto del circuito también usa los mejores componentes posibles (buenos capacitores, grandes LC, soldadura de alta calidad, etc.) )