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Verena Grifone Fuchs: Siliziumkarbid-Transistoren für Audioverstärker der Klasse-D [2018]

Bei professionellen Veranstaltungen trägt die Beschallungsanlage mit mehreren hundert einzelnen Audioverstärkern einen wesentlichen Teil zum Klangerlebnis bei, die höchsten Anforderungen genügen müssen: Sie müssen möglichst effizient, leicht und handlich sein, Vorteile, die einen Klasse-D Verstärker kennzeichnen.

Effizienz und Gewicht sind die wesentlichen Vorteile eines Klasse-D-Verstärkers. Bedingt durch die schaltende Betriebsart der Transistoren kann eine hohe Leistung auf kleinem Bauraum mit geringen Gewicht vereint werden. Die Audioqualität steht jedoch im Vergleich zu seinem linearen Pendant etwas zurück. In der Vergangenheit wurden viele Anstrengungen unternommen, um dies auszugleichen. Hierbei handelte es sich jedoch ausschließlich um Kompensationsmechanismen. Die eigentliche Ursache, die unter anderem im realen Schaltverhalten der Transistoren zu suchen ist, konnte bisher nicht behoben werden. Gelingt aber eine grundlegende Verbesserung der Audioqualität, könnte sich die Komplexität einer Beschallungsanlage reduzieren.
Die Verwendung neuer Transistortechnologien mit besseren Schaltcharakteristika setzt bei der Ursache der minderen Audioqualität an. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wird das Potential von Siliziumkarbid-Transistoren für die Klasse-D-Technik auf der Basis intensiver Untersuchungen von Schaltverhalten, Audioqualität sowie Leistung und Wirkungsgrad ergründet. Die Analyse der Audioqualität deckt interessante Aspekte auf, die zur Erweiterung der etablierten Theorie eines D-Verstärkers führen. Erstmalig wird der Zusammenhang zwischen den Halbleitereigenschaften des Transistors und der Audioqualität hergestellt. Die Dissertation gibt im Ausblick einen ganzheitlichen Ansatz, wie Siliziumkarbid-Transistoren in der Leistungsstufe des Verstärkers neue Perspektiven für die Klasse-D-Technik eröffnen.

Verena Grifone Fuchs
Siliziumkarbid-Transistoren für Audioverstärker der Klasse-D
Siegen: universi 2018, kart. A5, 247 S.
ISBN 978-3-96182-012-2
Preis: 19,- Euro