Una integración energéticamente eficiente de un modulador digital y un amplificador de clase D
Autores: Zia, Muhammad Yousuf Irfan; Tierno, Raúl; Luque-Nieto, Miguel-Ángel; Otero, Pablo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Una integración energéticamente eficiente de un modulador digital y un amplificador de clase D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Consumo de energía
Amplificador de potencia
Modulador
Modulación de ancho de pulso
Amplificador de clase D
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El consumo de energía siempre es una característica clave en dispositivos alimentados por acumuladores eléctricos. El amplificador de potencia es el módulo que más energía demanda en dispositivos móviles, electrodomésticos portátiles, transceptores estáticos e incluso nodos utilizados en redes acústicas submarinas. Estos dispositivos incorporan un modulador, típicamente una modulación de ancho de pulso (PWM) y un amplificador de potencia clase-D, para una mayor eficiencia. Proponemos una técnica para integrar el modulador de un transmisor y el modulador de PW de un amplificador clase-D para mejorar la eficiencia general del sistema. Este conjunto integrado opera como un conversor ascendente, modulador de fase (PM) y modulador de desplazamiento de fase binario (BPSK) bajo ciertas condiciones. El concepto teórico se verifica utilizando Matlab y se diseña y simula un modelo en Simulink. Con fines de validación, se construye y prueba un circuito electrónico utilizando Multisim. Los resultados obtenidos por las simulaciones y la implementación del circuito muestran que el sistema integrado propuesto es una solución energéticamente eficiente y rentable en comparación con las técnicas convencionales.
Descripción
El consumo de energía siempre es una característica clave en dispositivos alimentados por acumuladores eléctricos. El amplificador de potencia es el módulo que más energía demanda en dispositivos móviles, electrodomésticos portátiles, transceptores estáticos e incluso nodos utilizados en redes acústicas submarinas. Estos dispositivos incorporan un modulador, típicamente una modulación de ancho de pulso (PWM) y un amplificador de potencia clase-D, para una mayor eficiencia. Proponemos una técnica para integrar el modulador de un transmisor y el modulador de PW de un amplificador clase-D para mejorar la eficiencia general del sistema. Este conjunto integrado opera como un conversor ascendente, modulador de fase (PM) y modulador de desplazamiento de fase binario (BPSK) bajo ciertas condiciones. El concepto teórico se verifica utilizando Matlab y se diseña y simula un modelo en Simulink. Con fines de validación, se construye y prueba un circuito electrónico utilizando Multisim. Los resultados obtenidos por las simulaciones y la implementación del circuito muestran que el sistema integrado propuesto es una solución energéticamente eficiente y rentable en comparación con las técnicas convencionales.