MXPA06000898A - Amplificador de onda triangular modulada. - Google Patents

Abstract

La invencion es un circuito amplificador de potencia para proporciona una senal aceptable para usar en amplificadores de audio o aplicaciones similares sin requerir una fuente de potencia estable libre de fluctuaciones. Una senal de suministro de potencia de corriente alterna rectificada para formar una senal de corriente directa es procesada por dos multiplicadores de voltaje. Un divisor de voltaje establece un nivel de ganancia unitario, y la varianza de este voltaje es cuadrado por el primer multiplicador de voltaje. El voltaje cuadrado entonces se multiplica por una senal de onda triangular para generar una senal de onda triangular modulada. La senal de onda triangular modulada y la senal que va a ser amplificada, tipicamente una senal de audio, se procesan por medio de un comparador interno para generar un a senal modulada en ancho de pulso. Esta senal modulada es procesada por una red de transistores de potencial y se filtra para proporcionar una senal amplificada a un dispositivo de carga. Al modular la senal de onda triangular para compensar las fluctuaciones en el suministro de potencia al circuito amplificador, el ruido o los rizos presentes en el suministro de potencia son desmodulados eliminando los requisitos para un suministro de potencia regulado.

Description

AMPLIFICADOR DE ONDA TRIANGULAR MODULADA REFERENCIA CRUZADA CON LA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama la prioridad de la solicitud de patente- norteamericana provisional número de serie 60/489,664 presentada el 24 de julio de 2003. CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un diseño de amplificador, y más particularmente a un amplificador de potencia para audio y otras señales. Todavía más específicamente la presente invención se refiere al diseño de un amplificador capaz de manipular una señal de CA sin regular para proporcionar una señal amplificada a la carga de un dispositivo, de tal forma que las fluctuaciones en el suministro de energía al circuito amplificador se compensa, y se retiran el ruido o los rizos presentes en el suministro de potencia, eliminando los requisitos de una fuente de energía regulada. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los amplificadores de potencia comúnmente se usa para amplificar señales eléctricas que suministrar potencia a ciertos tipos de dispositivos electrónicos, tales como bocinas. La mayoría de los amplificadores de potencia usan y dependen de una entrada de potencia de corriente directa (CD) regulada y limpia. La potencia CD no regulada generada por la corriente alterna (CA) no regulada es "ruidosa" que contiene fluctuaciones de potencia no adecuadas para la mayoría de las aplicaciones de amplificación. En las aplicaciones típicas, los amplificadores de potencia deben convertir una fuente de potencia no regulada, ruidosa de 120 voltios de CA en una fuente de potencia a CD limpia y regulada. Si la entrada de potencia CA no regulada simplemente se rectifica a una entrada de potencia a CD, cualquier fluctuación, ruido o rizo en la señal de potencia CA pueden ser transferidos la señal de potencia CD. El ruido inherente en la potencia CD en esta situación puede ser trasladada a la señal de salida amplificada. En las aplicaciones de audio, las variaciones excesivas en el suministro de potencia darán como resultado indeseables gruñidos, distorsiones y ruido en la bocina. Como tal existe una necesidad de fuentes de potencia CD reguladas a las aplicaciones de potencia con un factor de ruido reducido. Los amplificadores de potencia convencionales rectifican una señal CA a una fuente de potencia CD regulada con transformadores y otros circuitos activos inductivos y capacitivos, que representan la mayoría del peso, la salida de calor de desecho y costos de producción asociados con esos amplificadores de la técnica anterior. Así existe también la necesidad de amplificadores de audio con menor peso, que produzcan menos calor y cuesten menos.

Muchos intentos han sido realizados para minimizar o resolver los problemas antes mencionados. La patente norteamericana 4,042,890 de Eckerie filtra la señal de potencia CD para reducir el ruido de alta frecuencia. La patente norteamericana 4,605,910 de Covill produce una señal modulada por interruptores para producir una señal de salida que es independiente del voltaje de alimentación, eliminado así el ruido provocada por las señales de voltaje VA fluctuantes . La patente norteamericana 4,737,731 de Swanson registra las variaciones en la señal de potencia CD y ajusta la ganancia en la señal de .frecuencia de audio de acuerdo con las variaciones para reducir la distorsión de la modulación. En la patente norteamericana 5,132,637 de Swanson, una pluralidad de amplificadores de potencia accionables son controlados por medio de una señal de corrección para producir una señal más limpia. La patente norteamericana 5,777,519 de Simopoulos usa una señal de corrección como entrada a una fuente de potencia conmutada variable para eliminar algo del ruido en la señal de potencia. Sin embargo cada uno de esos métodos comparten los problemas de alto costo, alta pérdida de calor, alto peso e ineficiencia general. Un método diferente para regular la salida de potencia que elimina la fuente de potencia CD regulada ofrecería ventajas significantes en costos y eficiencia así como una reducción significante en el peso y un aumento en la potencia de salida. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención elimina la necesidad de regular el suministro de potencia CD al regular la ganancia de un amplificador en respuesta a las fluctuaciones y los rizos en la fuente de potencia CD no regulada de tal forma que esas fluctuaciones y rizos no aparecen en la señal de potencia de salida. La potencia CA no regulada puede ser suministrada desde una salida CA convencional o de un aislante u otro transformador. La potencia CA no regulada primero se rectifica a una potencia CD no regulada, y esta señal de potencia CD no regulada es monitoreada por un divisor de voltaje para establecer una señal de "variación" de suministro de potencia. Esta señal de variación se eleva al cuadrado por medio de un multiplicador analógico. Un segundo multiplicador procesa la señal del primer multiplicador con una señal de onda triangular para producir una señal de entrada a un comparador interno. Los multiplicadores de voltaje primero y segundo comprenden un modulador de onda triangular. La señal de salida resultante del segundo multiplicador es la señal de onda triangular modulada. Un comparador interno acepta una señal de audio de entada así como la señal de salida del segundo multiplicador.

El comparador interno monitorea y procesa la señal de audio de entrada con la señal de onda triangular modulada para generar una señal de salida de modulación de ancho de pulso (PWM) . Desde el comparador interno, la señal de salida PWM es amplificada por medio de transistores del dispositivo de potencia, y la señal PWM amplificada pasa a través de los filtros para retirar un componente portador de alta frecuencia. La salida de potencia de los filtros es una señal de potencia PWM amplificada, que se usa entonces para impulsar activar la carga de un dispositivo. Las variaciones en el voltaje de suministro de potencia son desmodulados y retirados por medio de este método, eliminado así la necesidad de una fuente de potencia CD regulada. La invención proporciona el ajuste dinámico del ruido en la fuente de potencia CD no regulada dando como resultado un amplificador de potencia más simple y más eficiente para producir una señal de impulsión de potencia amplificada limpia y regulada. La presente invención también proporciona mejoras de audio que incluye compresión y ecualización de potencia. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los objetos y las características de la invención se entenderán más fácilmente a partir de la siguiente descripción detallada y las reivindicaciones anexas al leerse conjuntamente con los dibujos anexos en los cuales los elementos similares representan elementos similares. La figura 1 es un diagrama a bloques del circuito básico que ilustra una modalidad preferida de los componentes funcionales del amplificador de potencia de la presente invención. La figura 2 es un esquema de un circuito de una modalidad preferida del circuito de potencia CA. La figura 3 es el esquema del circuito de una modalidad preferida del rectificador de puente CD y divisor de voltaje. La figura 4 es un esquema de circuito de una modalidad preferida del modulador de onda triangular (TWM) que contiene dos multiplicadores de voltaje. La figura 5 es un esquema de circuito de una modalidad preferida del controlador del modulador de ancho de pulso (PWM) que contiene el generador de onda triangular y el amplificador de ancho de pulso. La figura 6 es un esquema de circuito de una modalidad preferida del transistor y filtro del dispositivo de potencia. La figura 7 es un esquema de circuito de una modalidad preferida del convertidor RMS a CD usado para proporcionar una señal adicional para proporcionar compresión del rango dinámico, o control automático de ganancia, al circuito amplificador. La figura 8 es un esquema de circuito compuesto de una modalidad preferida de la presente invención para un amplificador de potencia de audio de onda triangular modulada . La figura 9 ilustra la conectividad operativa interna del controlador PWM ilustrado esquemáticamente y que se describe detalladamente en relación a la figura 5. La figura 10 es un diagrama a bloques del amplificador de potencia de audio de onda triangular modulada configurado como amplificador cancelador del ruido. La figura 11 es un diagrama a bloques del amplificador de potencia de audio de onda triangular modulada configurado para comprimir o expandir el rango dinámico o para la ecualización o cancelación de la señal. La figura 12 es un diagrama a bloques del amplificador de potencia de audio de onda triangular modulada configurado para introducir una señal adicional a la salida. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas, se hace eferencia a los dibujos anexos que forman parte de la misma y en los cuales se muestran a manera de ilustración modalidades específicas en las cuales la invención puede ponerse en práctica, debe entenderse que pueden utilizarse otras modalidades y que pueden realizarse cambios estructurales sin salirse del alcance de la presente invención. Por ejemplo los componentes eléctricos que intervienen pueden estar colocados junto con las conexiones eléctricas, y los componentes eléctricos de diferentes calibres pueden usarse sin salirse del alcance de la invención. Además las personas con una experiencia básica en la técnica sabrán que son posibles múltiples alternativas menores a un diseño de circuito específico, sin salirse de 1 alcance de la presente invención. Esto entendido, los detalles del circuito proporcionados incluyendo los calibres de los componentes eléctricos en las modalidades preferidas específicas, no se pretende que limiten el alcance de cualquier reivindicación ni que se incluyen en cualquier reivindicación, sino solo proporcionar un ejemplo de la mejor modalidad permitirá y descrita para practicar una modalidad preferida de la invención. La figura 1 ilustra una modalidad preferida de los componentes eléctricos básicos del amplificador de la presente invención, tal como se ve en la figura 1, una fuente de potencia CA 5 está acoplada a un circuito de potencia opcional CA (transformador) 7 por medio de una conexión eléctrica 50. El circuito de potencia CA 7 está acoplado a un rectificador de puente 10 por medio de una conexión eléctrica 51. El rectificador de puente 10 está acoplado a un divisor de voltaje 15 por medio de una conexión eléctrica 55. El rectificador de puente 10 también está acoplado a un transistor de dispositivo de potencia 30 por medio de una conexión eléctrica 60. El divisor de voltaje 15 está acoplado a una primera entrada 21 de un primer multiplicador de voltaje 20 por medio de una conexión eléctrica 65 y a una segunda entrada 22 por medio de una conexión eléctrica 66. La salida del primer multiplicador de voltaje 20 está acoplado a una primera entrada 24 de un segundo multiplicador de voltaje 23 por medio e una conexión eléctrica 67. ün generador de onda triangular 27 está acoplado a una segunda entrada 26 del segundo multiplicador de voltaje 23 por medio de una conexión eléctrica 68. El primer multiplicador de voltaje 20 y un segundo multiplicador de voltaje 23 comprende un modulador de onda triangular (TWM) 91. La salida del segundo multiplicador de voltaje 23 está acoplada a una primera entrada 28 de un comparador interno 25 por medio de una conexión eléctrica 70. En una modalidad preferida una fuente de señal de audio 35 está acoplada a una segunda entrada 29 de un comparador interno 25 por medio de una conexión eléctrica 80. La salida de del comparador interno 25 está acoplado a un transistor de dispositivo de potencia 30 por medio de una conexión eléctrica 75. En la presente modalidad, el comparador interno 25 es interno de un circuito integrado controlador de modulación de ancho de pulso (controlador PWM 93) que incluye un generador de onda triangular 27, tal como se describe detalladamente a continuación. El transistor del dispositivo de potencia 30 está acoplado a un filtro 40 por medio de una conexión eléctrica 85. El filtro 40 está acoplado a la carga de un dispositivo 45 por medio de una conexión eléctrica 90. Durante la operación la fuente de potencia CA no regulada 5 suministra una señal de potencia CA no regulada al amplificador. La señal de potencia CA no regulada pasa a través de un rectificador de punte 10, que rectifica o convierte la señal de potencia CA no regulada a una señal de potencia CD no regulada. La señal de potencia no -regulada CD se usa para proporcionar un voltaje de referencia al modulador de onda triangular 91 además de ser usada por los transistores del dispositivo de potencia 30 para energizar la carga de un dispositivo de potencia 45. A partir del rectificador de puente 10, la señal de potencia CD sin regular pasa a través del divisor de voltaje 15. El divisor de voltaje 15 establece un nivel de voltaje unitario y proporciona dos señales de potencia de entrada que presentan la variación de voltaje de la señal de potencia en un primer multiplicador de voltaje 20. El primer multiplicador de voltaje 20 multiplica esas dos señales entre sí, proporcionando una señal de potencia CD no regulado igual al cuadrado de la variación del voltaje. La salida del primer multiplicador de voltaje 20 se acopla a una primera entrada 24 de un segundo multiplicador de voltaje 23. El generador de onda triangular 27 genera una señal de onda triangular que está acoplada a una segunda entrada 26 del segundo multiplicador de voltaje 23. Esas dos señales se multiplican por un segundo multiplicador de voltaje 23 para generar una señal de onda triangular modulada. La señal de onda triangular modular que sale del modulador de onda triangular 91, es la primera entrada al amplificador PWM 25. La segunda entrada al amplificador PWM 25 es la señal de audio que está siendo amplificada, de la fuente de audio 35, el amplificador PWM 25 compara la señal de onda triangular modulada y la señal de audio para generar una señal de potencia de modulación de ancho de pulso (PWM) que porta el componente de audio. La señal de potencia PWM entonces pasa a los transistores de dispositivo de potencia 30, que amplifican las señales de potencia PWM. La señal de potencia PWM amplificada entonces pasa a través del filtro 40 (por ejemplo un filtro capacitor de inductancia) que filtra el componente portador de alta frecuencia de la señal de potencia PWM. Esta señal de potencia PWM filtrada proporciona una señal de audio limpia sin distorsión libre de ruido al dispositivo de carga 45 debido a que la señal triangular modulada compensa las variaciones en el suministro de energía CA 5, energizando la carga de un dispositivo 45 para la aplicación relevante. La figura 2 ilustra una modalidad preferida del circuito de potencia CA (7 en la figura 1) de la presente invención. En esta modalidad el circuito de potencia CA usa un triac 150 y un acoplador óptico 140 para retrasar el inicio de la potencia CA en el amplificador. Este circuito de retraso retasa el inicio de la alimentación de la potencia CA parta permitir que el circuito de control se estabilice y evitar picos intensos durante la activación. En el circuito la potencia CA de la fuente de potencia CA externa (por ejemplo una salida de pared, generador, etc.) es proporcionada a través de un polo eléctrico 101 y un polo eléctrico 103. Los polos eléctricos 101 y 103 están acoplados respectivamente por medio de una conexión eléctrica 102 y una conexión eléctrica 104 en un circuito eléctrico en paralelo con un interruptor de circuito de dos polos 105. La conexión eléctrica 102 está acoplada del interruptor de circuito 105 a un transformador 110 (por ejemplo un transformador de 12 voltios) . La conexión eléctrica 104 también está acoplada del interruptor del circuito 105 al transformador 110.

El transformador 110 reduce el voltaje suministrado (por ejemplo de 120 voltios CA a 12 voltios CA) . Los flujos de corriente del transformador 110 a través de dos conexiones eléctricas 111 y 113 a un rectificador de puente 112. La salida del rectificador de puente 112 pasa a través de las conexiones eléctricas 116 y 117 a una red de filtro 115. EN una modalidad específicamente preferida, la red de filtro 115 comprende un capacitor de 2200 µF 117, un capacitor de 100 µF 118, y un capacitor de 0.1 µF 119 acoplado en paralelo con el rectificador de puente 112 por medio de conexiones eléctricas 116 y 114. Una conexión eléctrica 121 acopla un regulador de suministro de potencia 120 a la conexión eléctrica 116. En una modalidad preferida específica, el regulador de suministro de potencia 120 es del tipo comparable con un Motorola 78L12. El regulador de suministro de potencia 120 está acoplado a una tierra eléctrica 108 por medio de una conexión eléctrica 123. Un capacitor 124 y un capacitor 126 están acoplados a un regulador de suministro de energía 120 por medio de una conexión eléctrica 122. Los capacitores 124 y 126 también están acoplados entre sí por medio de una conexión eléctrica 114. Una conexión eléctrica 127 acopla un resistor 128 a una terminal V_.2125. La terminal V_.2125 representa una fuente de potencia a corriente directa (CD) suministrada al circuito. En la modalidad preferida descrita, el voltaje suministrado es un circuito de 12 voltios. También en la modalidad preferida el resistor 128 es un resistor de 68 KOhmios. Un resistor 129 está acoplado a la conexión eléctrica 127 por medio de una conexión eléctrica 130 en una configuración de circuito eléctrico en paralelo. Como se ha - indicado, la terminal V_.2 125 está acoplado a una conexión eléctrica 127, y esta terminal eléctrica V_.2 125 proporciona una fuente de potencia a CD (por ejemplo 12 voltios) . El resistor 128 y el resistor 129 se acoplan ambos a la fuente de potencia CD. El resistor 128 se acopla en serie con otro resistor 131 por medio de la conexión eléctrica 133. En una modalidad preferida específica, el resistor 131 es un resistor con un capacitor 132 por medio de una conexión eléctrica 134. El resistor 131 se acopla a una tierra eléctrica 108 por medio de una conexión eléctrica 136, y el capacitor 132 se acopla una tierra eléctrica 108 por medio de una conexión eléctrica 137. Un comparador 135 está acoplado a conexiones eléctricas 133 y 134. La entrada no inversora al comparador 135 está acoplada a la conexión eléctrica 134 por medio de una conexión eléctrica 139. La entrada inversora del comparador 135 se acopla a la conexión eléctrica 133 por medio de una conexión eléctrica 141. El comparador 135 compara los voltajes de entrada de las dos conexiones eléctricas. Si el voltaje en la conexión eléctrica 139 es menor que el voltaje en la conexión eléctrica 141, la salida del comparador 135 será baja, con el voltaje en la salida en una conexión eléctrica 142 con el valor más bajo posible (por ejemplo salida digital = 0) . Si el voltaje en la conexión eléctrica 139 es mayor que el voltaje en la conexión eléctrica 141, la salida del comparador 135 será alta, con el voltaje en la salida de la conexión eléctrica 142 en su valor más alto (por ejemplo salida digital = 1) . Un acoplador óptico 140 consiste de un diodo emisor de luz (LED) 171 y un fototransistor 172 dentro de un estuche de componentes. El diodo emisor de luz 171 emitir luz cuando el valor de la salida digital del comparador 135 es igual a 1 (por ejemplo el voltaje en la conexión eléctrica 139 es mayor que en la conexión eléctrica 141) . Una conexión eléctrica 143 acopla un resistor 144 al LED 171. Una conexión eléctrica 146 acopla el resistor a tierra 109. En una modalidad preferida específica, el resistor 144 es un resistor de 560 KOhmios. El fototransistor 17 tiene una región base sensible a la luz. Cuando la luz incide en la base fotosensible del fototransistor 172, la resistencia entre el emisor y el colector cae, permitiendo que la corriente luya a través del fototransistor 172. Cuando el valor de la salida digital del comparador 135 es igual (estado lógico 1) , el LED 171 se ilumina. La luz del LED 171 carga la base del foto-resistor 172, permitiendo que la corriente fluya a través del foto- resistor 172. Así el acoplador óptico 140 funciona como un interruptor disparado por la salida del comparador 135. Una conexión eléctrica 152 acopla al interruptor de circuito 105 y la potencia CA a un capacitor 157, un interruptor de corriente alterna de triodo (triac) 150, y un resistor 145. El resistor 145 se acopla a un acoplador óptico 140 por medio de una conexión eléctrica 147. Una conexión eléctrica 149 además acopla la conexión eléctrica 147 a la compuerta del triac 150. El triac 150 está acoplado a un terminal L2 165 y el acoplador óptico 140 por medio de una conexión eléctrica 151. El capacitor 157 está acoplado a un resistor 155 por medio de una conexión eléctrica 156, y un resistor 155 está además acoplado a la terminal L2 165 por medio de una conexión eléctrica 153. La terminal Li 160 está acoplada al transformador 110 y al interruptor 105 por medio de una conexión eléctrica 107. El acoplador óptico 140 aisla el triac 150 del circuito de control. Cuando el fototransistor 172 es activado por el LED 171, el voltaje aplicado a la compuerta del triac 150 provoca el flujo de corriente a través del triac 150 y energiza la terminal L2 165, Una vez que la compuerta activa el triac 150, la potencia CA continuara a la terminal a la terminal L2 165 y Li 160, mientras el circuito permanezca energizado. La combinación entre el acoplador óptico 140 y el triac 150 retrasará al activación del circuito hasta que el circuito de control se estabiliza, evitando los brincos y ruidos de la salida del audio. La figura 3 ilustra una modalidad preferida de un rectificador de puente 205 (10 en la figura 1) y un divisor de voltaje (resistores 210, 215, y su interconexión eléctrica 15, en la figura 1) de la presente invención. Un par de terminales Li 160 y L2 165 se acoplan a un rectificador de puente 205 por medio de conexiones eléctricas 201 y 202 respectivamente. Las dos conexiones de salida eléctricas del rectificador de puente 205 se acopla a un filtro resistor-capacitor (RC) y el arreglo de red divisor de voltaje por resistor. Una conexión eléctrica 208 acopla el rectificador de puente 205 a la terminal VH 240. La terminal VH 240. representa una conexión de terminal de alto voltaje. Una conexión eléctrica 207 acopla el rectificador de puente 205 a una conexión eléctrica 221, y a una conexión eléctrica 206. La conexión eléctrica 221 está acoplado a tierra 108. Una conexión eléctrica 209 acopla el rectificador de puente 205 al capacitor 230. En una modalidad preferida específica, el capacitor 230 es un capacitor de 1000 µF. La conexión eléctrica 206 acopla el capacitor 230 a la conexión eléctrica 207. La conexión eléctrica 209 también está acoplada a la conexión eléctrica 208.

Un resistor 210 y un resistor 215 están conectados en serie entre sí y en paralelo al capacitor 230. Una conexión eléctrica 212 acopla el resistor 210 a la conexión eléctrica 208. Una conexión eléctrica 211 además acopla el resistor 210 al resistor 215. La conexión eléctrica 221 acopla al resistor 215 a la tierra 108. Una conexión eléctrica 213 acopla los resistores 210 y 215 a la terminal no inversora de un amplificador operacional 218 (op amp 218) . Una conexión eléctrica 217 acopla a la salida del op amp 218 a la entrada de terminal inversora del op amp 218. Así configurado el op amp 218 trabaja como un seguidor de voltaje. Una conexión eléctrica 216 conecta la salida del op amp 218 (el seguidor de voltaje) a una terminal Ti 250. El arreglo de los resistores 210 y 215 y las conexiones eléctricas 213 y 211 entre los resistores 210 y 215 comprende una red divisor de voltaje por resistores. Uno o ambos resistores 210 y 215 pueden ser variables para dar lugar a ajustes a la señal de variación de potencia. La figura 4 ilustra una modalidad preferida del circuito para el modulador de onda triangular (91 en la figura 1) de la presente invención. Aunque la modalidad preferida mostrada en la figura 4 describe un diseño de un circuito analógico, la funcionalidad equivalente puede obtenerse por medio de circuitos digitales, tales como por ejemplo por medio del uso de procesadores de señales digitales . Como se observa en la figura 4, una terminal Ti 250 es acoplado a un primer resistor 382 por medio de una conexión eléctrica 301. El resistor 382 está subsecuentemente acoplado a un primer multiplicador de voltaje 310 (20 en la figura 1) , un chip de circuito integrado con un multiplicador de voltaje por medio de una conexión eléctrica 385 a la punta 1. La terminal Ti 250 está acoplado a un segundo resistor 381 por medio de una conexión eléctrica 301 a través de una conexión eléctrica 303. El resistor 381 es subsecuentemente acoplado a un primer multiplicador de voltaje 310 por medio de una conexión eléctrica 384 a la punta 8. La punta 7 del multiplicador de voltaje 310 está acoplado a un capacitor 305 (típicamente 0.1 µF) por medio de una conexión eléctrica 308.

La punta 2 del primer multiplicador de voltaje 310 está acoplado a la conexión eléctrica 308 por medio de una conexión eléctrica 309. El capacitor 305 está acoplado a tierra 108 por medio de una conexión eléctrica 306. La terminal VG 302 está acoplada a la conexión eléctrica 308 por medio de una conexión eléctrica 304. La terminal VG 302 representa una tierra virtual para proporcionar una referencia de tierra a los componentes eléctricos individuales de suministro de potencia. La punta 5 del primer multiplicador de voltaje 310 está acoplado a un resistor 315 por medio de una conexión eléctrica 312, y el resistor 315 está acoplado a una terminal Vi2 125 por medio de una conexión eléctrica 314. En una modalidad preferida específica, el resistor 315 es un resistor de 60 KOhms. La punta 6 del primer multiplicador 310 está acoplado a la terminal VG 302 por medio de la conexión eléctrica 377. La punta 4 del primer multiplicador de voltaje 310 está acoplado a la entrada inversora de un op amp 320 por medio de una conexión eléctrica 311. Un resistor 325 se acopla a la entrada inversora del op amp 320 por medio de una conexión eléctrica 317, que está acoplada a la conexión eléctrica 311. Una conexión eléctrica 312 se acopla la terminal RMS 330 a la entrada de la punta 8 del segundo multiplicador de voltaje 340 (23 figura 1) a través de una conexión eléctrica 336. Una conexión eléctrica 324 acopla el resistor 325 a la salida del op amp 320 a través de una conexión eléctrica 327. Una conexión eléctrica 326 acopla un resistor 335 a la conexión eléctrica 324. La conexión eléctrica 336 acopla el resistor 335 de la punta 8 del segundo multiplicador de voltaje 340. La entrada de señal es el cuadrado de la variación del voltaje de entrada al primer multiplicador de voltaje 310. La señal de la terminal RMS 330 es agregada a esta señal. La segunda entrada es de un generador de onda triangular a través de la punta 1 del segundo multiplicador de voltaje 340. La punta 7 del segundo multiplicador de voltaje 340 está acoplado a una conexión eléctrica 351 por medio de la conexión eléctrica 341. La punta 2 del segundo multiplicador de voltaje 340 está acoplada a la conexión eléctrica 341 por medio de una conexión eléctrica 343. La punta 5 del segundo multiplicador de voltaje 340 está acoplado a un resistor 355 por medio de una conexión eléctrica 337. El resistor 355 está además acoplado a una terminal V_.2125 por medio de una conexión eléctrica 339. En una modalidad preferida específica el resistor 355 es un resistor de 60K-ohmios. La punta 6 del segundo multiplicador de voltaje 340 está conectado a VG 302 por medio de una conexión eléctrica 3798 que está acoplada a la conexión eléctrica 351. La punta 4 del segundo multiplicador de voltaje 340 es la salida de los dos multiplicadores de voltaje. Esta salida está conectada a un circuito amplificador inversor, que consiste de un op amp 350 y resistor 358. La punta 4 del segundo multiplicador de voltaje 340 está acoplado a la entrada inversora del op amp 350 por medio de una conexión eléctrica 344. La conexión eléctrica 356 acopla el resistor 358 a la conexión eléctrica 344. La salida del op amp 350 está acoplada a la conexión eléctrica 357, que acopla el resistor 358 al capacitor 360 por medio de la conexión 352.

El capacitor 360 está acoplado a la terminal T3375 por medio de conexión eléctrica 361. La punta 1 del segundo multiplicador de voltaje 340 reciben la señal de onda triangular de entrada. La terminal T2 380 está acoplado a un capacitor 365 por medio de la conexión eléctrica 3656. En una modalidad específicamente preferida el capacitor 365 es un capacitor 0.0447 µF. El capacitor 365 está acoplado a la entrada a la entrada no inversora de un op amp seguidor de voltaje 370 por medo de una conexión eléctrica 372. La salida del op amp 370 está acoplada a un resistor 345 por medio de una conexión eléctrica 346. En una modalidad preferida específica, le resistor 345 es un resistor de lOK-ohmios. La conexión eléctrica 346 está acoplado a una entrada inversora de un op amp seguidor de voltaje 370 por medio de una conexión eléctrica 373. EL resistor 345 está acoplado a la punta 1 del segundo multiplicador de voltaje 340 por medio de una conexión eléctrica 342. La figura 5 ilustra una modalidad preferida de la presente invención para el controlador de la modulación del ancho de pulso (93 en la figura 1) , incluyendo su circuito de entrada de audio, el generador de onda triangular y el amplificador de modulación de ancho de pulso. La entrada de señal de la fuente de audio al amplificador se realiza a través de las terminales T4 401 y T5 402. La terminal T4 401 está acoplada a un capacitor 412 por medio de una conexión eléctrica 407. En una modalidad específica preferida, el capacitor 412 es un capacitor de 22 µF. Un resistor 405 está acoplado a la conexión eléctrica 407 por medio de una conexión eléctrica 408. En una modalidad preferida específica el resistor 405 es un resistor de 100 K Ohmios. El resistor 405 está acoplado una terminal VG 302 por medio de una conexión eléctrica 409, y la terminal T5 402 está acoplada a la conexión eléctrica 409 por medio de una conexión eléctrica 404. El capacitor 412 está acoplado a un resistor 415 por medio de una conexión eléctrica 406. En una modalidad específicamente preferida, el resistor 415 es un resistor de HK-ohmios. Un capacitor 410 está acoplado a la conexión eléctrica 406 por medio de una conexión eléctrica 403. En una modalidad específicamente preferida, el capacitor 410 es un capacitor de 0.1 µF 410. El resistor 415 está acoplado a la terminal no inversora de un op mp 416 por medio de una conexión eléctrica 414. El capacitor 410 está conectado en un circuito en paralelo al resistor 415 por medio de una conexión eléctrica 411 conectada a la conexión eléctrica 414. El op amp 416 está configurado como un seguidor. La conexión eléctrica 414 está acoplada a la entrada no inversora del op amp 416. La salida del op amp 416 está acoplado a un resistor 418 por medio de una conexión eléctrica 413. En una modalidad preferida específica, el resistor 418 es un resistor de 390 ohmios. Una conexión eléctrica 417 acopla la conexión eléctrica 413 a la entrada inversora del op amp 416, así configurando el op amp 416 como un seguidor de voltaje. El resistor 418 está acoplado a un capacitor 420 por medio de una conexión eléctrica 419. En una modalidad específica preferida, el capacitor 420 es un capacitor de 22 µF. El capacitor 420 está acoplado a un controlador de modulación de ancho de pulso 430 (93 en la figura 1) . En la modalidad preferida descrita, el controlador PWM 430 es un chip de circuito integrado, que proporciona el generado de ondas triangulares y el circuito comparador interno. Una conexión eléctrica 421 está conectada a la punta 1 (AUDA) del controlador PWM 430. Una terminal AA 425 está acoplada a la conexión eléctrica 4421 por medio de una conexión eléctrica 426. La terminal AA 425 representa la entrada de audio al circuito. En la modalidad preferida, a la entrada de audio está amortiguada como se muestra con el seguidor de voltaje 416. Un capacitor 423 está acoplado a una conexión eléctrica 421 por medio de una conexión eléctrica 422, y el capacitor 423 está acoplado a tierra 108 por medio de una conexión eléctrica 427. En una modalidad específica preferida, el capacitor 423 es un capacitor de 6800 pF.

Una conexión eléctrica 451 acopla la señal de entrada de audio a un amplificador inversor 450. La conexión eléctrica 451 está acoplada a un resistor 452. una conexión eléctrica 449 acopla el resistor 452 a la entrada inversora de un op amp 450. Una conexión eléctrica 467 acopla la conexión eléctrica 449 a otro resistor 448. En una modalidad preferida específica, el resistor 452 y el resistor 448 son resistores de 22K-ohmios. Un capacitor 456 está acoplado a la conexión eléctrica 451 por medio de una conexión eléctrica 477. El capacitor 456 está acoplado a tierra 108 por medio de una conexión eléctrica 457. En una modalidad específica, el capacitor 456 es un capacitor de 47 pF. Un resistor 454 está acoplado a la conexión eléctrica 477 por medio de una conexión eléctrica 453, en un arreglo en circuito paralelo con el capacitor 456. Una conexión eléctrica 459 acopla el resistor 454 a la conexión 458, y por lo tanto a la terminal VG 302. La terminal VG 302 está acoplada a la conexión eléctrica 49 por medio de una conexión eléctrica 458. Una conexión eléctrica 461 acopla la conexión eléctrica 459 a la entrada no inversora del op amp 450. ün capacitor 462 está acoplado a la conexión eléctrica 461 por medio de una conexión eléctrica 469 y una conexión eléctrica 493 acopla el capacitor 462 a la conexión eléctrica 495 y tierra 108.

La salida del op amp 450 está acoplado a un resistor 445 por medio de una conexión eléctrica 471. En una modalidad preferida específica, el resistor 445 es un resistor de 390 ohmios. El resistor 445 está acoplado a un capacitor 443 por medio de una conexión eléctrica 444. En una modalidad preferida específica el capacitor 443 es un capacitor de 22 µF. Una conexión eléctrica 479 acopla el capacitor 443 a la punta 8, la entrada de audio B (AUD B) , en el controlador 430. Una conexión eléctrica 481 acopla la conexión eléctrica 479 a un capacitor 440, una conexión eléctrica 497 acopla al capacitor 440 a tierra 108. En una modalidad preferida específica, el capacitor 440 es un capacitor de 6800 pF 6800. En una modalidad preferida especifica, el controlador de modulación de ancho de pulso 430 es un Zetex ZXCD 100, cuya configuración interna se ilustra en la figura 9. En esta modalidad la conexión eléctrica 421 está acoplada a la punta 1 del controlador PWM 430. La punta 1 es la entrada de audio A (AUD A) , que es la entrada no inversora del primer comprador interno en el controlador 430. La punta 8 de la entrada de audio B (AUD B) está acoplada al op amp 450 por medio de la conexión eléctrica 479. AÜD B es la entrada no inversora del segundo comparador interno en el controlador 430. una terminal la terminal T3 375, la salida del segundo multiplicador de voltaje 340, está acoplado a la segunda entrada de triangulo B (TRI B) , la punta 7 del controlador PWM 430 por medio de la conexión eléctrica 489. La conexión eléctrica 429 acopla la conexión eléctrica 489, y la terminal T3 375 a la entrada del triángulo A (TRI A) , punta 2 del controlador PWM 430. El controlador PWM 430 incluye dos comparadores internos (ver figura 9) . La entrada de AUD A, la punta 1 del controlador PWM 430, está acoplada a la entrada no inversora del primer comparador interno, y la entrada TRI A, punta 2 del controlador PWM 430, es la entrada inversora al primer comparador interno. La salida A (OUT A) , punta 145 del controlador PWM 430 es la señal de salida del primer comparador interno y está acoplado a la terminal la terminal T6498 por medio de una conexión eléctrica 463. La entrada AUD B, la punta 8 en el controlador PWM 430 es la entrada no inversora del segundo comparador interna, y la entrada TRI B, punta 7 del controlador PWM 430, es la entrada inversora del segundo comparador interno. La salida B (OUT B) la punta 10 del controlador PWM 430 es la señal de salida del segundo comparador interno y está acoplada a la terminal la terminal T 499 por medio de una conexión eléctrica 486. El controlador PWM 430 también genera la entrada de señal de onda triangular al segundo multiplicador de voltaje 340. OSC A genera una señal de onda triangular. La salida OSC A, punta 4, está acoplada a la terminal la terminal T2380 por medio de la conexión eléctrica 431. refiriéndonos otra vez a la figura 4, se observa que la señal de onda triangular en la terminal T2 380 subsecuentemente pasa a través del capacitor 365, el seguidor 370 y el resistor 345, a la entrada de la punta 1 del segundo multiplicador de voltaje 340. Refiriéndonos otra vez a la figura 5, la punta 5 del controlador PWM 430, COSC, está acoplada a un capacitor 437 por medio de conexión eléctrica 432, y el capacitor 437 está acoplado a tierra 1098 por medio de una conexión eléctrica 439. En una modalidad preferida específica, el capacitor 437 es un capacitor de 330 µF. La punta 9 de controlador PWM 430, GND, está acoplada a tierra 108 por medio de la conexión eléctrica 479. La punta 11 del controlador PWM 430, GND2, está acoplada a la conexión eléctrica 479 y la tierra 108 por medio de una conexión eléctrica 496. La punta 12 del controlador PWM 430, 9VB, está conectada a la fuente de potencia interna del controlador PWM 430 (típicamente 9 voltios) y está acoplada por una conexión eléctrica 472 a tres capacitores 470, 474 y 480, que están conectados individualmente en un puente o arreglo paralelo a la conexión eléctrica 479. La punta 14 del controlador PWM 430, 9VA, está conectada a la fuente de potencia interna del controlador PWM 430 (típicamente 9 voltios), y está acoplada por medio de una conexión eléctrica 469 a la conexión eléctrica 472 y los tres capacitores 470, 474 y 480. La punta 16 del controlador PWM 430, 5V5 está conectada a una fuente de potencia interna del controlador PWM 430 (típicamente 5.5 voltios) y está acoplada a un capacitor 435 por medio de una conexión eléctrica 461. Capacitor 435 está acoplada a la tierra 108 por medio de una conexión eléctrica 443. una conexión eléctrica 439 acopla un capacitor 434 a la conexión eléctrica 461 y a 5V5. Una conexión eléctrica 441 acopla el capacitor 434 a tierra 108. La punta 13, Vcc, recibe el suministro de potencia externa al controlador PWM 430. La punta 13, Vcc está acoplada a la terminal de suministro de potencia Vi2 135 (12 voltios en la modalidad específica preferida) por medio de la conexión eléctrica 468 y está acoplada por tres capacitores 473,475 y 478 en un puente, o arreglo de circuito en paralelo, a la conexión eléctrica 479 y a tierra 108. La fuente de potencia externa Vcc suministra potencia al controlador PWM 430 y los reguladores PWM en el controlador PWM 430 reducen la potencia a las fuentes de potencia internas (típicamente 9 y 5.5 voltios) requeridos por los circuitos internos del controlador PWM 430. La figura 6 ilustra una modalidad preferida del transistor del dispositivo de potencia y de filtro (30 en la figura 1) de la presente invención. Una terminal T6 498 está acoplada por medio de una conexión eléctrica 501 a una conexión eléctrica 503. La conexión eléctrica 53 acopla un capacitor 521 a un capacitor 505 en serie. Una conexión eléctrica 527 acopla el capacitor 521 al ánodo del diodo 530. Una conexión eléctrica 529 acopla el cátodo del diodo 530 a una terminal VH 213. Una conexión eléctrica 533 acopla un resistor a una conexión eléctrica 529 y al cátodo del diodo 530 en un circuito paralelo. Una conexión eléctrica 531 acopla una conexión eléctrica 527 y una conexión eléctrica 532 al resistor 536. Una conexión eléctrica 535 acopla una conexión eléctrica 531 al ánodo del de un diodo 537 en un circuito paralelo a un resistor 536. El cátodo del diodo 537 está acoplado a la conexión eléctrica 539 por medio de una conexión eléctrica 538. Una conexión eléctrica 545 acopla un capacitor 546 a la conexión eléctrica 529 y la terminal VH 213 y el cátodo del diodo 530. En una modalidad preferida específica, el capacitor 546 es un capacitor de 0.47 µF. Una conexión eléctrica 548 acopla el capacitor 546 a tierra 108. La conexión eléctrica 539 acopla el resistor 536 y la conexión eléctrica 538 a la compuerta de un transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal canal P (MOSFET) 540. La fuente del MOSFET 540 está acoplado a una conexión eléctrica 529 por medio de una conexión eléctrica 541. El drenaje del MOSFET 540 está conectado a una conexión eléctrica 520 por medio de una conexión eléctrica 542.

El capacitor 506 está acoplado al cátodo de un diodo 510 por medio de una conexión eléctrica 504. Una conexión eléctrica 508 acopla la conexión eléctrica 504 a un resistor 513. Una conexión eléctrica 502 acopla la conexión eléctrica 5098 a un resistor 511 en un circuito paralelo al diodo 510. Una conexión eléctrica 509 acopla el resistor 511 a una conexión eléctrica 507. Una conexión eléctrica 512 acopla el cátodo de un diodo 514 a la conexión eléctrica 502 en un circuito paralelo al resistor 513. Una conexión eléctrica 515 acopla el ánodo del diodo 514 a una conexión eléctrica 516 que está acoplada al resistor 513. La conexión eléctrica 516 acopla el resistor 513 y el ánodo del diodo 514 a la compuerta de un OSFET canal N 517. La fuente del MOSFET 517 está acoplado a la conexión eléctrica 507 por medio de una conexión eléctrica 519, y la conexión eléctrica 519 está acoplada a la conexión eléctrica 548 y la tierra 109 por medio de una conexión eléctrica 507. El drenaje del MOSFET 517 está acoplado a una conexión eléctrica 520 por medio de una conexión eléctrica 518. La conexión eléctrica 520 está acoplada a un inductor 543. El inductor 543 está acoplado a la primera terminal de salida OUTi 601 del amplificador por medio de una conexión eléctrica ' 544. En una modalidad específica preferida, el inductor 543 es un inductor de 20 µH. La conexión eléctrica 528 acopla un capacitor 547 a la conexión eléctrica 520 y el inductor 543.

Una conexión eléctrica 549 acopla el capacitor 547 a tierra 108. En una modalidad preferida específica, el capacitor 547 es un capacitor de 1 µF. La combinación del inductor 543 y el capacitor 547 forma una configuración de filtro LC para la salida de señal OUTi 601. Una terminal Tg 499 está acoplado por medio de una conexión eléctrica 551 a una conexión eléctrica 553. La conexión eléctrica 553 acopla un capacitor 571 y una capacitor 555 entre sí en serie. Una conexión eléctrica 577 acopla un capacitor 571 al ánodo de un diodo 580. Una conexión eléctrica 579 acopla el cátodo de diodo 580 a una terminal VH 214. Una conexión eléctrica 583 acopla un resistor 584 a una conexión eléctrica 579 y el cátodo del diodo 580 en un circuito paralelo. Una conexión eléctrica 5581 también acopla las conexiones eléctricas 577 y una conexión eléctrica 582 a un resistor 586. Una conexión eléctrica 585 acopla la conexión eléctrica 5581 al ánodo de un diodo 587 en un circuito paralelo al resistor 586. El cátodo del diodo 587 está acoplada a una conexión eléctrica 589 por medio de una conexión eléctrica 588. Una conexión eléctrica 595 acopla un capacitor 596 a una conexión eléctrica 579 y la terminal VH 214 y el cátodo del diodo 580. En una modalidad específica preferida el capacitor 596 es un capacitor de 0.47 µF. La conexión eléctrica 598 acopla el capacitor 596 a tierra 108.

Una conexión eléctrica 589 acopla el resistor 586 y una conexión eléctrica 588 a lia compuerta de un MOSFET de canal P 590. La fuente del MOSFET 590 está acoplada a una conexión eléctrica 579 por medio de una conexión eléctrica 591. El drenaje del MOSFET 590 está conectado a una conexión eléctrica 570 por medio de una conexión eléctrica 592. El capacitor 555 está acoplado al cátodo de un diodo 560 por medio de una conexión eléctrica 554. Una conexión eléctrica 5588 acopla la conexión eléctrica 554 a un resistor. Una conexión eléctrica 552 acopla la conexión eléctrica 558 a un resistor 561 en un circuito paralelo al diodo 560. Una conexión eléctrica 559 acopla el resistor 561 a una conexión eléctrica 557. Una conexión eléctrica 562 acopla el cátodo de un diodo 565 a la conexión eléctrica 552 en un circuito paralelo al resistor 563. Una conexión eléctrica 565 acopla el ánodo del diodo 564 a una conexión eléctrica 566, que está acoplada al resistor 563. La conexión eléctrica 566 acopla el resistor 563 al ánodo del diodo 514 la compuerta de un MOSFET canal N 567. La fuente del MOSFET 567 está acoplada a la conexión eléctrica 557 por medio de una conexión eléctrica 569, y la conexión eléctrica 5569 está acoplada a una conexión eléctrica 598 y la tierra 108 por medio de una conexión eléctrica 557. El drenaje del MOSFET 567 está acoplado a una conexión eléctrica 570 por medio de una conexión eléctrica 568. La conexión eléctrica 570 está acoplada a un inductor 593. El inductor 593 está acoplado a la segunda terminal de salida OUT2 602 del amplificador por medio de una conexión eléctrica 594. En una modalidad específica preferida, el inductor 593 es un inductor de 20 µH. Una conexión eléctrica 578 acopla un capacitor 597 a la conexión eléctrica 5570 y el inductor 593. La conexión eléctrica 599 acopla el capacitor 597 a tierra 108. En una modalidad específica el capacitor 597 es un capacitor de 1 µF. La combinación de inductor 593 y capacitor 597 forma una configuración de filtro LC para la salida de señal en OÜT2 602. Un dispositivo de carga (no mostrado) , típicamente una bocina en aplicaciones de audio, está conectada a cada una de las salidas OUTi 601 y OÜT2 602. la figura 7 ilustra una modalidad alternativa preferida en la cual se agrega un componente de compresión de rango dinámico se agrega al circuito. En esta modalidad un circuito integrado convertidor de RMS a CD 605 (convertidor RMS 605) proporciona modulación para compensar los cambios de volumen en la señal de entrada (por ejemplo compresión de rango dinámico) .La onda triangular además de ser modulada para compensar las variaciones de potencia, se modula además con la salida del convertidor RMS (raíz cuadrada media) 605. El convertidor RMS 605 genera una señal relativa al valor RMS de la entrada de audio en AA 425 para obtener una compresión variable del nivel de audio. En una modalidad específica preferida, el convertidor RMS 605 es un circuito integrado convertidor RMS a CD en un dispositivo analógico AD 736. La punta 1 del convertidor RMS 605 está acoplada a un capacitor 610 por medio de una conexión eléctrica 609. En una modalidad específica preferida, el capacitor 610 es un capacitor de 10 µF. La conexión eléctrica 641 acopla una terminal VG 302 al capacitor 610. Una conexión eléctrica 608 acopla la punta 8 del convertidor RMS 605 a la conexión eléctrica 641 y la terminal VG 302. La punta 2 del convertidor RMS está acoplado a la temrinal AA 425 por medio de una conexión eléctrica 603 t es la entrada al convertidor RMS 605. La punta 3 del convertidor RMS 605 se acopla a un capacitor 625 por medio de una conexión eléctrica 604. En una modalidad específica preferida, el capacitor 625 es un capacitor de 47 µF. La salida del convertidor RMS 605 en la punta 6 está acoplado a un potenciómetro 650 por medio de una conexión eléctrica 616. El potenciómetro 650 permite la compresión selectiva ajustable del circuito modulado de onda triangular. El aspa que sale del potenciómetro 650 está acoplado a un resistor 645. El resistor 645 está acoplado a una terminal RMS 330 por medio de una conexión eléctrica 647. En una modalidad específica preferida, el resistor 645 es un resistor de 10 K-Ohmios. Una conexión eléctrica 652 acopla el potenciómetro 650 a una terminal VG 302. La conexión eléctrica 616 de la punta de salida 6 del convertidor 605 está acoplada al capacitor 625 por medio de una conexión eléctrica 617. La punta 4 del convertidor 605 está acoplada a una tierra eléctrica 108 por medio de una conexión eléctrica 607. Una conexión eléctrica 613 acopla el capacitor 615 a una conexión eléctrica 607. En una modalidad especifica preferida, el capacitor 615 es un capacitor de 0.1 µF. Una conexión eléctrica 616 acopla una conexión eléctrica 607 a un capacitor 620, y una conexión eléctrica 612 acopla el capacitor 620 a la punta 5 del convertidor 605. En una modalidad específica preferida el capacitor 620 es un capacitor de 100 µF. La punta 7 del convertidor 605 está acoplada a una terminal Vi2 135 por medio de una conexión eléctrica 618. Una conexión eléctrica 6 '39 acopla la conexión eléctrica 641, y la terminal VG 302 a un capacitor 640. Una conexión eléctrica 634 acopla el capacitor 640 a la conexión eléctrica 618 y la terminal "Vi2 125. En una modalidad específicamente preferida el capacitor 640 es un capacitor de 0.1 µF. La figura 8 ilustra la conectividad entre los diferentes componentes del circuito descritos detalladamente antes, mostrando la relación entre el circuito rectificador y divisor de la figura 3, el modulador de onda triangular de la figura 4, el modulador de ancho de pulso de la figura 5, y el dispositivo de potencia de la figura 6, tal como podría ser implementado en una producción de tableros de circuitos . La figura 9 ilustra la conectividad operativa interna para el controlador de modulación de ancho de pulso 430 descrito en la modalidad preferida detalladamente en relación con la figura 5. OPERACIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La figura 10 ilustra esquemáticamente en forma de diagrama de bloques, el amplificador de onda triangular modulada como se ilustra similármente en la figura 1 de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. En la figura 10, el dispositivo está configurado como un amplificador cancelador de ruido, que es capaz de eliminar o cancelar un "rizo" de una fuente de potencia. La potencia se suministra a un rectificador 10. Una señal (tal como una señal de audio) que va a ser amplificada puede ser proporcionada a un pre-amplificador opcional 1011 para reforzar la fuerza de la señal. La señal amplificada entonces se introduce al controlador PWM 93, mientras que la potencia rectificada (CD) se introduce a TWM 91. Una onda triangular (?) generada por el generador de ondas triangulares 91 (27 en la figura 1, y descrita detalladamente en relación a la figura 4) se acopla al controlador PWM 93 y se modula por TWM 91 y se regresa al controlador PWM 93. La salida del controlador PWM 93 se introduce al dispositivo de potencia 30, que también recibe la potencia rectificada del rectificador 10. Así el controlador PWM 93 se emplea para cancelar el ruido presente en la señal de potencia rectificada. La salida del dispositivo de potencia 30 se aplica típicamente aun filtro 40 y luego a la carga 45, tal como una bocina de audio. La figura 11 ilustra en forma de un diagrama de bloque esquemático, un amplificador de onda triangular modulado de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención. En esta modalidad preferida, el dispositivo está configurado para modificar el rango dinámico de una señal de entrada (esto es para limitar o mejorar el ancho de banda, ecualizar la señal o compensar o cancelar los elementos de señal) . En esta modalidad la potencia se suministra al rectificador 10, mientras que una señal (tal como una señal de audio) que va a ser modificada puede ser proporcionada aun pre-amplificador opcional 1011 para mejorar la fuerza de la señal. La potencia rectificada (CD) se introduce a TWM 91. La señal amplificada se introduce a un procesador de señales 1013 acoplado entre la salida del preamplificador 1011 y TWM 91. La señal amplificada también se introduce sin procesamiento de señales al controlador PWM 93. La selección del "tipo" de procesador de señales 1013 corresponde a la modificación deseada de la señal. Así la salida del controlador PWM 93 con la adición del procesamiento de señal a través de TWM 91, se usa en un dispositivo de potencia 30 para lograr la modificación deseada a la señal de salida mientras, que también se logra la cancelación de ruido de la fuente de potencia. Esta configuración se adapta de forma más efectiva a las señales de entrada de audio con una carga de un abocina de audio 45. La figura 12 ilustra en forma de diagrama de bloques esquemático, al amplificador modulado de onda triangular, de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención. En esta modalidad preferida, el dispositivo está configurado para introducir una señal de sobreposición o cancelación (ruido rosa, un aviso, compensación del ruido ambiental, etc.) en la señal de salida a la carga 45. La configuración general es idéntica a la de la figura 11 con una fuente de señal adicional 1015 suministrada a 1 procesador de señales 1013. El procesador de señal 1013 entonces se ' suministra la señal procesada a TWM 91, que a su vez efectúa la modificación deseada a la señal de salida del controlador PWM 93. Por medio de esta configuración, una señal de compensación de ruido sobrepuesta o de fondo puede agregarse mientras que también se proporciona la cancelación del ruido de la fuente de potencia. En cada una de las modalidades de la presente invención descritas en las figuras 10, 11 y 12, debe entenderse que la potencia CD no regulada puede ser suministrada directamente a TWM 91, si la fuente de potencia disponible es la potencia CD, y no la potencia CA. Mientras que la invención ha sido descrita y mostrada de forma particular con respecto a las modalidades preferidas, se entenderá fácilmente que pueden realizarse cambios menores en los detalles de la invención sin salirse del espíritu de la invención.

Claims (25)

1. REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo amplificador de potencia que procesa una entrada de una señal de potencia de corriente alterna que consiste de: un rectificador que produce una señal de potencia de corriente directa de la entrada de la señal de suministro de potencia de corriente alterna; un primer multiplicador de voltaje que recibe una primera señal de entrada y una segunda señal de entrada derivadas de la división de voltaje de la señal de potencia a corriente directa, y producir una primera señal de salida; un segundo multiplicador de voltaje que recibe una tercera señal de entrada de la primera señal de salida y una cuarta señal de entrada y producir una segunda señal de salida; un controlador de modulación del ancho de pulso que recibe una quinta señal de entrada de la segunda señal de salida y una sexta señal de salida de la señal de entrada de audio, y producir una tercer señal de onda triangular de salida como la cuarta señal de entrada, y producir una cuarta señal de salida; y mientras que el dispositivo amplificador de potencia produce una señal de de potencia de salida en base a la cuarta señal de salida y la señal de potencia a corriente directa.
2. 2. El dispositivo amplificador de potencia de la reivindicación 1, en la cual la primera señal de entrada y la segunda señal de entrada en el primer multiplicador de voltaje es la variación del voltaje proporcionado por la señal de potencia de corriente directa.
3. 3. El dispositivo amplificador de potencia de la reivindicación 1, en la cual la primera señal de salida es el cuadrado de la variación del voltaje proporcionado por la señal de potencia a corriente directa.
4. 4. El dispositivo amplificador de potencia de la reivindicación 1, en la cual el divisor de voltaje acoplado al primer multiplicador de voltaje establece un nivel de ganancia de unidad.
5. 5. El dispositivo amplificador de potencia de la reivindicación 1, en el cual: la tercera señal de entrada es provista en una entrada no inversora del segundo multiplicador de voltaje; y la cuarta señal de entrada es provista en la entrada inversora del segundo multiplicador de voltaje.
6. 6. El dispositivo amplificador de potencia de la reivindicación 1, en el cual: la quinta señal de entrada es provista en la entrada inversora del comparador interno; y la sexta entrada se provee en la entrada no inversora de un comparador interno.
7. 7. El dispositivo amplificador de potencia de la reivindicación 1, en la cual la señal de salida de potencia incluye un componente de audio.
8. 8. El dispositivo amplificador de potencia de la reivindicación 1, que además comprende: una señal de onda triangular modulada es la segunda señal de salida generada al modular la ganancia del amplificador y proporciona la quinta señal de entrada; y una señal de modulación de ancho de pulso es la tercera señal . de salida generada usando la señal de onda triangular modulada y la señal de entrada de audio y proporcionar la séptima señal de entrada.
9. 9. Un método para proporcionar una señal de potencia amplificada a la carga de un dispositivo que comprende las etapas de: proporcionar una entrada de una señal de potencia de corriente alterna; rectificar la entrada de señal de potencia de corriente alterna; procesar la señal de potencia de corriente directa con un primer multiplicador de voltaje en base a una primera señal de entrada y una segunda señal de entrada, cada una de las señales de entrada derivada de la señal de potencia de corriente directa, en donde el multiplicador de voltaje produce una primera señal de salida; procesar la primera señal de salida con un segundo multiplicador de voltaje en base a una tercera señal de entrada derivada de la primera señal de salida y una cuarta señal de entrada, en donde el segundo multiplicador de voltaje produce una segunda señal de salida; producir una señal de onda triangular con un generador de onda triangular, en donde la cuarta señal de entrada se deriva de la señal de onda triangular; modular la segunda salida del segundo multiplicador de voltaje con la señal de salida de una fuente de audio para generar una tercera señal de salida; y amplificar la tercera señal de salida para activar la carga de un dispositivo.
10. 10. El método para proporcionar una señal de potencia amplificada de la reivindicación 9, que además comprende las etapas de : derivar un nivel de voltaje de ganancia unitaria usando un divisor de voltaje acoplado ente la fuente de la señal de potencia de corriente alterna y el primer multiplicador de voltaje; y elevar al cuadrado el nivel de voltaje de ganancia unitario usando el primer multiplicador de voltaje, en donde la primera señal de salida es el nivel de voltaje de ganancia unitario cuadrado.
11. 11. El método para proporcionar una señal de potencia amplificada de la reivindicación 10, que además comprende las etapas de : proporcionar un rectificador de puente acoplado entre la fuente de la señal de potencia a corriente alterna y el divisor de voltaje para rectificar la entrada de señal de potencia de corriente alterna.
12. 12. El método para proporcionar una señal de potencia amplificada de la reivindicación 9, en el cual la tercera salida es una señal de salida de modulación de ancho de pulso generada por el comparador interna.
13. 13. El método para proporcionar una señal de potencia amplificada de la reivindicación 9, en el cual: la segunda señal de salida es una señal de onda triangular modulada; y la tercera señal de salida es una señal de modulación de ancho de pulso.
14. 14. El método para proporcionar una señal de potencia amplificada de la reivindicación 9, que además comprende la etapa de : filtrar la tercera señal de salida para retirar el componente portador de alta frecuencia.
15. 15. El método para proporcionar una señal de potencia amplificada de la reivindicación 9 en el cual la tercera señal de salida amplificada incluye un componente de audio.
16. 16. ün circuito eléctrico para proporcionar una señal de potencia amplificada que comprende : una fuente de potencia de corriente alterna que produce una señal de potencia de corriente alterna; un rectificador de puente acoplado con la fuente de potencia de corriente alterna que recibe la señal de potencia de corriente alterna como señal de entrada; un modulador de onda triangular acoplada al rectificador de puente, el modulador de onda triangular tiene un primer multiplicador de voltaje con una primera entrada, una segunda entrada y una primera salida, y un segundo multiplicador de voltaje con una tercera entrada, una cuarta entrada y una segunda salida; el rectificador de puente acoplado a cuando menos una de las entradas primera o segunda del primer multiplicador de voltaje, estando la primera salda acoplada a la tercera salida del segundo multiplicador de voltaje; un generador de onda triangular que produce una señal de salida de onda triangular, la señal de salida está acoplada a la cuarta entrada del segundo multiplicador de voltaje; un comparador interno que tiene una quinta entrada, una sexta entrada, y una tercera entrada, la quinta entrada está acoplada a la segunda salida del segundo multiplicador de voltaje ; una señal de fuente de audio acoplada a la sexta entrada del comparador interno, el comparador interno proporciona una tercera salida; y un amplificador acoplado al comparador interno en la tercera salida, el amplificador proporciona una señal de salida amplificada.
17. 17. El circuito eléctrico para un amplificador de audio de la reivindicación 16, que además comprende: un transistor de dispositivo de potencia que tiene una séptima entrada y una cuarta entrada, estando la tercera entrada del comparador interno acoplada a la séptima entrada; un dispositivo filtrante que tiene una octava entrada y una quinta entrada, estando la cuarta entrada del transistor del dispositivo de potencia acoplada a la octava entrada; y la -quinta salida del dispositivo filtrante acoplada a la entrada de la carga de un dispositivo.
18. 18. El circuito eléctrico para un amplificador de audio de la reivindicación 16, en el cual el rectificador de puente está acoplado tanto a la primera entrada y a la segunda entrada del primer multiplicador de voltaje, el multiplicador de voltaje eleva al cuadrado la variación del voltaje proporcionado por el rectificador de puente.
19. 19. El circuito eléctrico para un amplificador de audio de la reivindicación 18, en el cual el segundo multiplicador de voltaje modula una señal de onda triangular del generador de onda triangular usando el cuadrado de la variación del voltaje para generar una señal de onda triangular modulada como la segunda salida.
20. 20. El circuito eléctrico para un amplificador de audio de la reivindicación 16, en el cual el rectificador de puente está acoplado a la entrada de una red divisora de voltaje por resistencia y la salida de la red divisora de voltaje por resistencia está acoplada al primer multiplicador de voltaje.
21. 21. El circuito eléctrico para un amplificador de audio de la reivindicación 16, en el cual la tercera salida del comparador interno es una señal de modulación del ancho de pulso usada para energizar la carga de un dispositivo.
22. 22. Un método para proporcionar una señal de potencia a corriente directa amplificada a la carga de un dispositivo acoplada un amplificador que presenta las etapas de: proporcionar una fuente de suministro de potencia a un circuito amplificador; establecer un nivel de ganancia unitario para una variación de un voltaje de suministro de potencia en el circuito amplificador usando un divisor de voltaje, modular una señal triangular usando el cuadrado de la variación del voltaje suministrado para generar una señal de onda triangular modulada; modular una señal de audio con la señal de onda triangular modulada para generar una señal de modulación de ancho de pulso para energizar el dispositivo de carga; y amplificar la modulación del ancho de pulso usando el circuito amplificador para proporcionar la señal de potencia a corriente directa amplificada.
23. 23. El método para proporcionar una señal de potencia a corriente directa amplificada de la reivindicación 22, que además comprende la etapa de: elevar la variación del voltaje de suministro de potencia usando un primer multiplicador de potencia para generar la variación cuadrada del voltaje de suministro de potencia en una primera salida.
24. 24. El método para proporcionar una señal de potencia a corriente directa amplificada de la reivindicación 22, que además comprende la etapa de: usar un segundo multiplicador de voltaje con una primera entrada, una segunda entrada y una segunda salida, la primera salida del primer multiplicador de voltaje proporciona la primera entrada y una señal de onda triangular para proporcionar la segunda entrada, para generar la señal de onda triangular modulada en la segunda salida.
25. 25. El método para proporcionar una señal de potencia a corriente directa amplificada de la reivindicación 22, que además comprende la etapa de: usar un comparador interno con una tercera entrada, una cuarta entrada y una quinta entrada, la segunda salida de señal de onda triangular modulada proporciona la tercera entrada y la señal de audio proporciona la cuarta entrada para generar la señal de modulación de ancho de pulso en la tercera salida.