Схемотехника и микросхемы для современных УМЗЧ класса D
Увеличение КПД усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ) – одна из важных задач разработчика носимых (мобильных) и ряда других аналоговых и цифровых устройств. Зачастую лучшим решением этой задачи оказывается применение УМЗЧ класса D. В последние годы появилось множество специализированных микросхем УМЗЧ класса D с высоким КПД (почти 100%) и небольшим коэффициентом нелинейных искажений (заметно менее 10%). В статье описаны основные принципы работы и схемотехника усилителей класса D на микросхемах УМЗЧ разных фирм.
На протяжении двух десятков лет схемотехника УМЗЧ развивается в двух взаимоисключающих направлениях. Во-первых, это улучшение субъективного качества воспроизведения звука (как правило, за счет уменьшения КПД усилителя), а во-вторых — повышение экономичности (КПД) усилителя и уменьшение его размеров при сохранении высоких показателей качества звука.
В выходных каскадах усилителей первого типа используются мощные полевые транзисторы или радиолампы (Hi-End), работающие в линейном режиме — классе А или его модификациях.
Второе направление развивается главным образом в секторе носимой и автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуры. Именно здесь широко используются усилители класса D. В высококачественной стационарной звуковоспроизводящей аппаратуре класс D также начал использоваться — чаще всего в усилителях для сабвуфера, где из-за малой полосы пропускания удается достичь весьма небольших искажений.
Современные «классические» микросхемы УМЗЧ класса D
Заметно расширить применение УМЗЧ класса D позволило создание микросхем, содержащих не только драйвер, но и выходные ключи на МДП-транзисторах. Примером могут служить микросхемы серии MP77хх фирмы MPS (Monolithic Power Systems).
Таблица 1. Основные параметры микросхем УМЗЧ класса D фирмы MPS
| Параметры | Микросхемы | ||||
MP7720 | MP7722 | MP7731 | MP7781 | MP7782 | |
Моно/стерео | Моно | Стерео | Моно | ||
Номинальная мощность,Вт (Uпит = 24 В, нагрузка 4 Ом) | 20 | 2 × 20 | 30 (Uпит = 16 В) | 80 | 50 (нагрузка 6 Ом) |
Коэффициент нелинейных искажений (THD+N), % (на частоте 1 кГц при вых. | 0,06 (нагрузка 8 Ом) | 0,1 | 0,2 | 0,06 | |
КПД, % | 90 (при 20 Вт) | 93 (20 Вт) | 90 (5 Вт) | 95 (80 Вт) | 90 (50 Вт) |
Частота преобразования ШИМ, кГц | 600 | 600…800 | 600 | 400 | 400…600 |
Тип выхода | Полумост | Мост | |||
Сопротивление канала выходных МДП-ключей в состоянии насыщения, Ом | 0,18 | 0,105 | 0,18 | ||
Динамический диапазон, дБ | 93 | 80 | 90 | ||
Корпус | SOIC8 или PDIP8 | TSSOP20F | SOIC24 | TSSOP20F | |
мощности 1 Вт)
Напряжение питания всех микросхем – 7,5…24 В; эффективное напряжение входного сигнала – 1 В.
Исключением является микросхема MP7782, развивающая 50 Вт на нагрузке 6 Ом. Пиковая выходная мощность всех микросхем этой серии вдвое больше номинальной. В таблице 1 приведены также и другие важные параметры микросхем MP77хх. Для примера рассмотрим подробнее УМЗЧ на микросхемах MP7722 и MP7782.
Микросхема стереофонического УМЗЧ класса D MP7722
Микросхема MP7722 выпускается в корпусе для поверхностного монтажа TSSOP20F, размеры которого вместе с выводами приблизительно равны 6,5 × 6,5 мм при высоте 1,2 мм. УМЗЧ на этой микросхеме имеет номинальную мощность 20 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом и напряжении питания 24 В. Диапазон воспроизводимых частот — 20 Гц….20 кГц. Усилитель имеет КПД 90% при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,1% для всего диапазона частот (при выходной мощности 1 Вт).
Рис. 1. Принципиальная схема стереофонического УМЗЧ класса D на микросхеме MP7722 |
Таблица 2. Назначение деталей «обвязки» микросхемы MP7722
| Обозначение | Назначение | |
| 2-й канал | ||
| CIN1 | CIN2 | Разделительный конденсатор на входе канала |
| RIN1 | RIN2 | Ограничивающий резистор на входе канала |
| RRh2 | RRh3 | Делитель опорного напряжения |
| RRL1 | RRL2 | |
| CR1 | CR2 | Конденсатор, блокирующий делитель опорного напряжения по переменному току |
| CINT1 | CINT2 | Времязадающий конденсатор |
| RFB1 | RFB2 | Резистор ООС по постоянному и переменному напряжению |
| CFB1 | CFB2 | Конденсатор ООС по переменному напряжению |
| CBS1 | CBS2 | Конденсатор «вольтодобавки» |
| RBS1 | RBS2 | Внешние цепи схемы «вольтодобавки» |
| DBS1 | DBS1 | |
| DBS3 | DBS3 | |
| DSh2 | DSh3 | Двусторонний диодный ограничитель пиков ЭДС в дросселе ФНЧ |
| DSL1 | DSL2 | |
| LF1 | LF2 | Дроссель ФНЧ |
| CF1 | CF2 | Конденсатор ФНЧ |
| COUT1 | COUT2 | Разделительный конденсатор на выходе канала |
Коэффициент усиления по напряжению любого канала микросхемы MP7722 так же, как и у операционных усилителей при инверсном включении, равен отношению сопротивлений резистора ООС и ограничивающего резистора на входе этого канала.
и |
Знаки «минус» в этих формулах показывают, что выходные сигналы микросхемы противофазны входным.
Одна из особенностей микросхемы MP7722 — зависимость частоты ШИМ от напряжения питания и уровня сигнала. Поэтому определяющей при расчетах является частота ШИМ без входного сигнала (так называемая idle frequency). Она задается раздельно для каждого из каналов времязадающими конденсаторами (CINT1, CINT2) и резисторами ООС (RFB1, RFB2). Зависимость частоты ШИМ от напряжения питания микросхемы и номиналов ряда элементов схемы приведена в таблице 3.
Таблица 3. Зависимость частоты ШИМ микросхемы MP7722 от напряжения питания микросхемы и номиналов RFB, RIN и CINT
VDD, В | Усиление, дБ | RFB, кОм | RIN, кОм | CINT, пФ | FSW, кГц |
12 | 15,0 | 39 | 10 | 6800 | 660 |
18,3 | 82 | 3300 | |||
21,5 | 39 | 4,7 | 6800 | ||
24,8 | 82 | 3300 | |||
24 | 15,0 | 56 | 10 | 8200 | 670 |
18,3 | 82 | 5600 | 720 | ||
21,5 | 56 | 4,7 | 8200 | 670 | |
24,8 | 82 | 5600 | 720 | ||
30,4 | 330 | 10 | 1800 | 700 |
Номера каналов в обозначении деталей в этой таблице не указаны.
Наличие у микросхемы MP7722 входов разрешения позволяет легко организовать дежурный режим и режим приглушения (MUTE). Для этого достаточно на выводы 6 (для приглушения — 10) подать потенциал менее 0,4 В. В нормальном режиме на этих выводах должно быть напряжение более 2 В.
Микросхема УМЗЧ класса D MP7782 от MPS
Область применения этой микросхемы шире, нежели у MP7722. Кроме DVD-проигрывателей, домашних стереосистем, мультимедийных ПК и телевизоров, микросхема MP7782 может использоваться в сабвуферах. Она так же, как и MP7722, выпускается в корпусе для поверхностного монтажа TSSOP20F и имеет с этой микросхемой много общего, несмотря на то, что микросхема MP7782 — это монофонический УМЗЧ класса D с мостовым выходом. На нагрузке 6 Ом УМЗЧ на MP7782 способен развивать выходную мощность 50 Вт.
Учитывая, что МС MP7782 имеет мостовой выход, можно говорить (см. [1]), что она имеет два канала усиления (УМЗЧ), работающих в противофазе. Наличие двух каналов усиления в MP7782, тот же корпус и похожая цоколевка сближает эту микросхему с рассмотренной выше MP7722.
Принципиальная схема монофонического УМЗЧ класса D на этой микросхеме показана на рисунке 2.
Рис. 2. Принципиальная схема монофонического УМЗЧ класса D на микросхеме MP7782 |
Сравнивая эту схему со схемой УМЗЧ на микросхеме MP7722 (см. рис. 1), легко разобраться в назначении деталей. Частота ШИМ в отсутствие входного сигнала здесь так же зависит от напряжения питания (VDD), емкостей конденсаторов C4, C10 и C13 и сопротивлений резисторов R1, R3, R4 и R8. При этом времязадающим конденсатором считается C4. Емкостью этого конденсатора задается оптимальное значение частоты ШИМ без входного сигнала (400…600 кГц) при номинальных емкостях конденсаторов C10, C13 в пределах 1…2,2 пФ.
УМЗЧ класса D без дросселей на выходе
В микросхемах УМЗЧ класса D третьего поколения, выпускаемых Texas Instruments, используется технология (фирменное ноу-хау), которая позволяет значительно снизить амплитуду и длительность импульсов ШИМ между выходами, а значит, существенно уменьшить габариты дросселя ФНЧ, а в большинстве случаев отказаться от него совсем.
В чем суть этого ноу-хау?
Для ответа на этот вопрос рассмотрим основные принципы построения и работы УМЗЧ класса D третьего поколения. Во-первых, такой усилитель должен иметь мостовой выход (т.е. иметь два выхода — прямой и инверсный). Во-вторых, сигналы звука на выходах (прямом и инверсном) должны быть противофазны. И, наконец, главное: импульсные сигналы ШИМ на этих выходах должны быть синфазны. Последнее достигается практически только в режиме покоя (без сигнала).
Упрощенная схема УМЗЧ класса D с мостовым выходом без ФНЧ показана на рисунке 3.
Рис. 3. Упрощенная схема УМЗЧ класса D с мостовым выходом без ФНЧ |
Он содержит два выходных усилителя (канала), НЧ-сигналы на выходах которых имеют одинаковый размах, но противоположные фазы. В каждом канале имеется свой ШИМ. При этом прямоугольные сигналы на выходе схемы в режиме покоя синфазны или имеют небольшой фазовый сдвиг (см.
рис. 4).
Рис. 4. Эпюры напряжений и выходного тока УМЗЧ класса D с мостовым выходом без фильтра в режиме покоя (вверху) и при положительном мгновенном значении НЧ-сигнала (внизу) |
Синфазность импульсов ШИМ на выходах достигается с помощью инвертора (см. рис. 3) с коэффициентом усиления по напряжению, равным 1 (KU = 1). В результате, на громкоговоритель в режиме покоя в худшем случае поступают симметричные противофазные импульсы малой длительности (см. рис. 4). Для их сглаживания обычно достаточно собственной емкости и индуктивности громкоговорителя. Ток нагрузки в режиме покоя в схеме на рисунке 3 заметно ниже, чем в обычном мостовом УМЗЧ класса D. В режиме усиления входного НЧ-сигнала звука ШИМы работают в противофазе, т.е. если длительность импульсов на выходе одного ШИМ увеличивается, то на выходе другого уменьшается, и наоборот (см. рис. 4). Это приводит к асимметрии импульсов, прикладываемых к нагрузке, а значит, к появлению в токе громкоговорителя составляющей, величина которой зависит от разности длительностей импульсов ШИМ-1 и ШИМ-2.
Эта составляющая меняется по закону входного НЧ-сигнала звука и будет преобразовываться громкоговорителем в акустические колебания. Импульсная составляющая сглаживается индуктивностью и емкостью громкоговорителя. Только в некоторых случаях в ФНЧ для очень мощных усилителей может потребоваться дополнительный дроссель с небольшой индуктивностью. Иногда для этих целей достаточно на соединительные провода или перемычки между мостовым выходом микросхемы надеть ферритовые трубочки («бусинки»).
Описанное ноу-хау используется в микросхемах семейства TPA20хх (таких, как TPA2000D1, TPA2010D1, TPA2012D2, TPA2013D1, TPA2032D1 и т.п.). Эти микросхемы — не очень мощные, но имеют малые габариты и высокий КПД. Они предназначены для переносной аппаратуры, оргтехники, электронных игрушек и подобных малогабаритных устройств с автономным питанием. Эти микросхемы можно встретить также в сотовых телефонах, коммуникаторах (PDA), ноутбуках, устройствах GPS и другой аппаратуре с батарейным питанием.
Одна из последних разработок Texas Instruments — микросхема УМЗЧ TPA2013D1.
Рассмотрим ее подробнее.
Микросхема TPA2013D1
Микросхема TPA2013D1 рассчитана на применение в носимых (мобильных) устройствах с батарейным питанием и имеет встроенный повышающий преобразователь, который позволяет поддерживать в нагрузке постоянную мощность при значительном изменении напряжения питания.
Так, при питании от литий-ионных аккумуляторов с напряжением от 2,3 до 4,8 В УМЗЧ может поддерживать постоянную выходную мощность 1,5 Вт. При напряжении питания 3,6 В усилитель на TPA2013D1 развивает мощность 2,7 Вт на нагрузке 4 Ом или 2,2 Вт на нагрузке 8 Ом. Микросхема имеет КПД 85%. Диапазон напряжения питания (VDD) — от 1,8 до 5,5 В.
Микросхема TPA2013D1 выпускается только для поверхностного монтажа в корпусах QFN размером 4 × 4 мм с 20 плоскими выводами (TPA2013D1RGP) или WCSP размером 2,275 × 2,275 мм с 16 шариковыми выводами (TPA2013D1YZH). Максимальная выходная мощность микросхем в корпусах QFN и WCSP заметно различается и зависит от температуры окружающей среды (см.
табл. 4).
Таблица 4. Зависимость максимальной выходной мощности микросхемы TPA2013D1 в корпусах QFN и WCSP от температуры окружающей среды
Корпус | Температура окружающей среды, °C | Температурный коэф. мощности, мВт/°C | ||
≤ 25, Вт | 70, Вт | 85, Вт | ||
QFN 20 | 2,5 | 1,6 | 1,3 | 20,1 |
WCSP 16 | 1,5 | 1 | 0,8 | 12,4 |
Рассмотрим работу микросхемы по ее функциональной схеме (см. рис. 5) и принципиальной схеме монофонического УМЗЧ класса D на TPA2013D1, которая изображена на рисунке 6.
Рис. 5. Функциональная схема микросхемы TPA2013D1 |
Рис. |
6. Принципиальная схема монофонического УМЗЧ класса D на микросхеме TPA2013D1
Встроенный повышающий преобразователь (Boost Converter) — это второе ноу-хау Texas Instruments, используемое в TPA2013D1. Преобразователь обеспечивает следующие полезные особенности УМЗЧ:
– повышенное напряжения питание выходного каскада УМЗЧ;
– стабилизацию этого напряжения.
Для работы повышающего преобразователя (Boost Converter) микросхемы в качестве нагрузки силового ключа (МДП-транзистора) необходим внешний дроссель L1, который подсоединен между выводами VDD и SW (см. рис. 6). Когда МДП-транзистор силового ключа отпирается, через L1 протекает нарастающий ток и в дросселе возникает ЭДС, препятствующая нарастанию этого тока. Дроссель L1 накапливает энергию. Внутри микросхемы (см. рис. 5) между выводами SW и VCCOUT включен еще один ключ, который выполняет функцию коммутируемого выпрямителя. Он будет заперт, пока открыт силовой ключ преобразователя. Когда силовой ключ запирается, ЭДС в дросселе меняет полярность и суммируется с напряжением питания VDD.
При этом ключ коммутируемого выпрямителя открывается, и повышенным суммарным напряжением заряжается накопительный конденсатор C2. Это напряжение (VCC) поступает на вывод VCCIN и используется для питания выходного мостового каскада усилителя класса D микросхемы.
Для стабилизации напряжения VCC преобразователь (Boost Converter) содержит компаратор с источником опорного напряжения и регулирующий элемент (см. рис. 5). Вход компаратора — это вывод VCCFB. Напряжение ООС на этом выводе задается внешним делителем R2, R1. Благодаря ООС выходное напряжение преобразователя VCC не зависит от входного напряжения питания VDD и определяется только соотношением сопротивлений резисторов делителя:
Производитель рекомендует использовать R2 сопротивлением 500 кОм. Легко подсчитать, что в схеме на рисунке 6 напряжение питания (VCC) выходного каскада микросхемы равно 5,5 В.
При необходимости повышающий преобразователь можно отключить, подав на вход SDb низкий уровень напряжения (менее 1,3 В).
Следует заметить, что преобразователь будет работать только тогда, когда на этот вход подан высокий уровень напряжения (более 3,5 В).
Усилитель микросхемы TPA2013D1 имеет дифференциальный вход (выводы IN+, IN–) и мостовой выход (выводы VOUT+, VOUT–). Коэффициент усиления микросхемы задается напряжением на входе GAIN. Если этот вывод оставить не подключенным (floating input) или подать на него 0,8 В (в диапазоне 0,7…1 В), то коэффициент усиления по напряжению будет равен шести (15,5 дБ). При постоянном напряжении 0…0,35 В на этом входе коэффициент усиления будет равен двум (6 дБ), а если на вход GAIN подать напряжение более 1,35 В, то коэффициент усиления микросхемы составит 10 (20 дБ).
Вход SDd микросхемы используется для включения и выключения усилителя. Выключение осуществляется низким уровнем напряжения (менее 1,3 В), включение — высоким (более 3,5 В). Режимы работы микросхемы TPA2013D1 в зависимости от логических уровней напряжений на входах SDb и SDd приведены в таблице 5.
Таблица 5. Режимы работы микросхемы TPA2013D1 в зависимости от логических уровней на входах SDb и SDd
Лог. уровни на входах | Состояние | Комментарий | ||
SDb | SDd | Преобразователь | УМЗЧ | |
L* | L | Выключен | Выключен | Микросхема находится в выключенном режиме (Iq ≤1 мкА) |
L | H* | Выключен | Включен | Внутренний преобразователь (Boost converter) выключен. Питание на выходной каскад УМЗЧ необходимо подавать через внешние цепи |
H | L | Включен | Выключен | Выходной каскад УМЗЧ выключен, а внутренний преобразователь может использоваться для питания внешних каскадов |
H | H | Включен | Включен | Нормальный рабочий режим. |
Выходной каскад УМЗЧ и преобразователь включены
* L – низкий; H – высокий.
Для упрощения разработки конструкций на микросхеме TPA2013D1 фирма Texas Instruments, кроме типовых принципиальных схем, дает ряд рекомендаций. Наиболее полезные из них сведены в таблицу 6.
Таблица 6. Рекомендуемые параметры УМЗЧ на TPA2013D1
Выходная мощность, Вт | RН, Ом | Напряжение питания VDD, В | Напряжение питания выходного каскада VCC, В | Макс. ток дросселя, А | Дроссель преобразователя | Напряжение пульсаций ΔV, мВ | Накопительный конденсатор преобразователя (C2) | ||
Индуктивность, мкГн | Производители и Part № | Емкость, мкФ | Производители и Part № | ||||||
1 | 8 | 3 | 4,3 | 0,7 | 3,3 | Toko DE2812C, Coilcraft DO3314, Murata LQh4NPN3R3NG0 | 30 | 10 | Kemet C1206C106K8PACTU, |
1,6 | 8 | 3 | 5,5 | 1,13 | 4,7 | Toko DE4514C, Coilcraft LPS4018-472, Murata LQh42PN4R7NN0 | 30 | 22 | Murata GRM32ER71A226KE20L, |
2 | 4 | 3 | 4,6 | 1,53 | 3,3 | Murata LQH55PN3R3NR0, | 30 | 33 | TDK C4532X5R1A336M |
2,3 | 4 | 1,8 | 5,5 | 2 | 6,2 | Sumida | 30 | 47 | Murata GRM32ER61A476KE20L, |
Еще одна особенность микросхемы TPA2013D1 — возможность питания выходным напряжением повышающего преобразователя этой микросхемы (VCC) внешних устройств, например второго УМЗЧ.
Принципиальная схема стереофонического УМЗЧ класса D на микросхемах TPA2013D1 и TPA2032D1 показана на рисунке 7. В этой схеме напряжение питания 4,5 В поступает на микросхему TPA2032D1 с выхода VCCOUT МС TPA2013D1. Величина этого напряжения задана сопротивлением (62,5 кОм) нижнего плеча R1 делителя напряжения преобразователя микросхемы TPA2013D1.
Дополнительную информацию о микросхеме TPA2013D1 можно найти в [6].
Особенности микросхем TPA2032D1, TPA2033D1, TPA2034D1 и TPA2010D1
TDA2032D1 — это микросхема УМЗЧ класса D мощностью до 2,7 Вт с фиксированным коэффициентом усиления по напряжению 2 (6 дБ). По основным параметрам она близка к УМЗЧ (без повышающего преобразователя) TPA2013D1, когда вывод GAIN этой МС подключен к корпусу (земле). Именно поэтому она применена как усилитель мощности второго канала в стереофоническом усилителе в схеме на рисунке 7.
Рис. 7. Принципиальная схема стереофонического УМЗЧ класса D на микросхемах TPA2013D1 и TPA2032D1 |
Микросхема TPA2032D1 изготавливается в корпусе для поверхностного монтажа WCSP размером 1,5 × 1,5 мм с девятью шариковыми выводами.
Компания Texas Instruments выпустила еще две версии УМЗЧ с фиксированным коэффициентом усиления 3 (9,5 дБ) — TPA2033D1 и 4 (12 дБ) — TPA2034D1. Все остальные параметры и конструктивные особенности этих микросхем совпадают с TPA2032D1.
Кроме того, Texas Instruments производит микросхему TPA2010D1, которая по выводам совпадает с микросхемами TPA2032D1, TPA2033D1, TPA2034D1 и отличается только нефиксированным коэффициентом усиления. Схема включения также несколько отличается от TPA203хD1 — тем, что имеет два дополнительных ограничивающих резистора (R1 и R2) на входах. Сопротивление этих резисторов одинаково и задает коэффициент усиления (GAIN) микросхемы TPA2010D1. Рассчитать сопротивление этих резисторов можно по формуле:
Для сохранения симметрии схемы очень важно, чтобы сопротивления этих резисторов различались не более чем на 1%. Сами резисторы могут иметь допуск до 5%, но должны быть подобраны с указанной точностью.
Дополнительную информацию о микросхемах производства Monolithic Power Systems можно найти на сайте фирмы [9], а о микросхемах фирмы Texas Instruments — на сайте [10].
Литература
1. Гаалаас Э. Аудиоусилители класса D: особенности и преимущества. Часть 1//Электронные компоненты, 2008, №1.
2. Гаалаас Э. Аудиоусилители класса D: особенности и преимущества. Часть 2//Электронные Компоненты, 2008, №2.
3. Савельев. Е. Усилитель класса D для сабвуфера//Радио, 2003, №5.
4. Дайджест «Новая техника и технология»//Радиохобби, 2001, №2, с. 9.
5. Безверхний И. Микросхемы УМЗЧ для переносных компьютеров и игрушек//Компоненты и технологии, 2005, №1.
6. Безверхний И. Современные микросхемы для УМЗЧ класса D фирмы MPS//Современная электроника, 2004, №1.
7. Колганов А. Автомобильный УМЗЧ с блоком питания//Радио, 2002, №7.
8. TPA2013D1. SLOS520–AUGUST 2007. 2.7-W CONSTANT OUTPUT POWER CLASS-D AUDIO AMPLIFIER WITH INTEGRATED BOOST CONVERTER.
9. Сайт фирмы MPS — www.
monolithicpower.com
10. Сайт фирмы Texas Instruments — www.ti.com
Дурют нашего брата, ох дурют… / Хабр
Верить нельзя никому. Мне — можно.
Начала глючить магнитола. С 2012-го года работала. А теперь тихо звук играет, но при прибавлении свыше 26 затыкается. Секунд через десять снова прорывает на полсекунды, и опять тишина… Подозрение пало на электролитические конденсаторы — они склонны высыхать, терять при этом емкость, что приводит к возбуждению микросхемы усилителя, её перегреву, и срабатыванию тепловой защиты.
Снял музыку. Принес домой. Разобрал. Подозрительных конденсаторов не обнаружил, зато увидел другую странность: установлена четырехканальная микросхема TDA7377, но при ней всего два разделительных электролитических конденсатора. Для двухканального мостового включения они не нужны вообще, для четырехканального их и нужно, соответственно, четыре. Для успокоения совести поискал схемы.
Они подтвердили, что я не ошибся. Ну да ладно, позже разберемся.
А пока надо выяснять, почему играет коряво. или нафиг, и купить новую? 1000 руб всего… Полез в магазин смотреть. И читать отзывы. И в одном нашел весьма интересный текст:
В недрах устройства живёт весьма неплохой 4-х канальный усилитель (маркировка удалена, но это явно клон TDA7370 или чего-то подобного мощностью 4×6W) с возможностью мостового подключения в обычном 2-х канальном стерео режиме (да!) и соответствующим приростом отдачи до достойных 15-20W на канал. Трудолюбивые китайские братья применили удивительную схему включения, на которую производитель микросхемы не мог рассчитывать в принципе. Даже в страшном сне. Результатом является экономия на компонентах и резкий завал АЧХ на частотах ниже 90 герц при попытке подключить магнитолу «как на крышечке» написано. Это происходит от того, что вместо индивидуальных выходных ёмкостей по 1000-2000мкф на каждый из 4х каналов они решили поставить по одной на два канала одновременно со стороны подключения к массе. Как следствие при подключении всех 4-х динамиков фронт и тыл работают в совершенно противоестественном режиме.
Басов не будет в принципе, а то, что будет к хайфаю не приблизится при всём желании из-за обилия искажений. При подключении же только фронтальных или только тыловых динамиков у вас просто не будет низких частот (так как фильтрующая ёмкость в несколько раз ниже рекомендованной производителем)…
Басов не будет в принципе, а то, что будет к хайфаю не приблизится при всём желании из-за обилия искажений. При подключении же только фронтальных или только тыловых динамиков у вас просто не будет низких частот (так как фильтрующая ёмкость в несколько раз ниже рекомендованной производителем)…Пришлось мне снимать фрагмент электросхемы с аппарата, поскольку в инете её я не нашел (зато нашел, что эта же плата целиком стоит и в более-менее брендовых аппаратах, внешне отличающихся лишь передней панелью):
Да. Схема никогда не выдаст заявленные 4х45Вт. Её предел — 2х20Вт или 4х6Вт при питании 13.7В, нагрузке 4 Ома и ужасном КНИ в 10% (такой уровень искажений нормировался для максимальной мощности усилителей на П214 в начале 1970-х годов, это не для второго десятка 21-го века).
И в том же отзыве приложен совет по усовершенствованию включения:
Но, как говорили классики «кто нам мешает, тот нам и поможет». Неожиданное побочное действие такой схемотехники заключается в том, что без применения дополнительных компонентов можно получить довольно мощный стереоусилитель в мостовом режиме (правый передний «+» (коричневый) подключаем к «+» правого динамика, правый задний «-» (зелёный/чёрный) к его «-», а передний левый «+» (серый) и задний левый «-» (синий/чёрный) к соответствующим выводам левого динамика), что мне и было нужно изначально, либо, если это нужно вам, при применении 4-х конденсаторов на 16в и не ниже 1000мкф (оптимально 2200мкф) реализовать нормальное звучание в 4-х канальном режиме.
Для этого понадобится использовать всё те же вышеназванные провода, но уже по одному на канал. Второй контакт с динамика через конденсатор подключаете к «-» питания, т.е. к массе автомобиля. Единственный важный нюанс заключается в том, что «+» выходы магнитолы (серый и коричневый) подключаются как обычно к «+» динамиков, при этом «-» динамиков идут на массу через конденсаторы, а вот «-» выходы (зелёный/чёрный и синий/чёрный) подключаются к «-» динамика, а «+» динамика через конденсатор подключается опять же к массе.В качестве подготовительной операции настоятельно рекомендую убрать лишние (зелёный, синий, коричневый/чёрный и серый/чёрный) дабы не путались под руками. Они ни при каком варианте подключения НЕ НУЖНЫ. Что бы было понятнее всё вышеизложенное могу порекомендовать поискать в интернете схемы подключения УНЧ TDA7370, вышеизложенное будет понятнее. Так же можно перед подключениями перепроверить выходы магнитолы с помощью динамика подключенного через конденсатор к массе. При подключении к ненужным лишним «пустышкам» звука естественно не будет.
Мостовой режим — для использования двух колонок, а не четырех. Но именно так она чаще всего и используется. К тому же с низкоэффективными автомобильными динамиками, с ужасным акустическим оформлением.
У меня тоже колонок в автомобиле всего две, но это обычные домашние трехполосные колонки, и они худо-бедно выдают низкие частоты даже несмотря на разделительный конденсатор недостаточной емкости.
Пока снимал схему, обнаружил колечки вокруг паек предохранителя. Следствие применения модного ноне бессвинцового припоя — «гарантийный срок отработает, а потом купят новое». Пропаял подозрительные места, нарисовал на бумажке как переключить колонки — и пошел в машину.
После ремонта гамнитола заработала на полную мощность, до последней позиции регулировки 42. Добрался до проводов. Включил на средней громкости. При перетыкании проводка мост-полумост явно заметно изменение громкости. Зафиксировал в мост. Собрал. Стал слушать — полной громкости, как я всегда слушал ранее, уже не нужно.
Достаточно уровня 30.
Ура! Всё работает!
Объяснение усилителя класса D — Electronics fun
Существует много типов усилителей. Усилитель класса D относится к их типу. Очень эффективный усилитель (КПД до 90-95%). Этот усилитель работает по технологии PWM. Подаваемый на него звуковой сигнал сначала преобразуется в сигнал с широтно-импульсной модуляцией, а затем эффективно усиливается. После усиления он преобразуется обратно в исходный звуковой сигнал. Чтобы лучше понять это, давайте сначала посмотрим на функциональную блок-схему усилителя класса D.
Вы можете видеть, что для создания ШИМ-сигнала аудиосигнала он сравнивается с треугольным сигналом с помощью компаратора. Давайте посмотрим, как он создает сигнал ШИМ, используя график.
Частота треугольного сигнала должна быть как минимум в 10 раз выше звукового сигнала, чтобы воссоздать его снова близко к исходному сигналу. Треугольный сигнал подключается к инвертирующему выводу, а звуковой сигнал подключается к неинвертирующему выводу компаратора.
Всякий раз, когда напряжение аудиосигнала ниже треугольного напряжения, выход компаратора низкий, а всякий раз, когда напряжение аудиосигнала выше треугольного напряжения, выход компаратора высокий. Таким образом, мы создали ШИМ-сигнал очень высокой частоты, эквивалентный нашему звуковому сигналу.
Инвертируем этот сигнал с помощью инвертора. Два МОП-транзистора используются в качестве переключателя и управляются драйверами МОП-транзисторов. Поскольку полевой МОП-транзистор работает как переключатель в своей линейной/омической области, падение напряжения между его стоком и истоком очень мало и создает очень низкие потери мощности. Таким образом, этот усилитель очень эффективен.
После усиления необходимо убрать высокочастотную составляющую. Для этого мы будем использовать фильтр нижних частот LC. Мы можем использовать RC LPF, но это приведет к большим потерям мощности. Давайте посмотрим принципиальную схему усилителя класса D.
Чтобы построить этот усилитель, нам нужно сгенерировать сигнал треугольной формы.
Для этого будем использовать операционные усилители. Затем нам нужен компаратор для сравнения треугольной формы волны и звукового сигнала. Затем нам нужен вентиль НЕ для инвертирования импульсов ШИМ. Давайте посмотрим список компонентов, которые нам нужны для построения схемы усилителя класса D.
- Три операционных усилителя MCP602
- Резисторы (47 кОм, 100 кОм и 1 кОм)
- Потенциометры (20 кОм и 1 кОм)
- Конденсаторы (10 нФ и 1 мкФ)
- Драйвер МОП-транзистора IR2112 или IR2113
- Два МОП-транзистора IRL540 или IRLZ44N
- Индуктор (16,5 мкГн)
Как видно из принципиальной схемы, мы использовали два операционных усилителя для генерации сигнала треугольной формы. Используя два потенциометра, мы можем настроить форму волны в соответствии с напряжением звука. Для лучшего качества звука используйте микросхему усилителя (LM386) между аудиосигналом и компаратором для увеличения уровня напряжения аудиосигнала.
Затем этот сигнал и звуковой сигнал сравниваются с помощью компаратора.
После сравнения получаем сигнал ШИМ звукового сигнала. Этот ШИМ-сигнал инвертируется с помощью вентиля НЕ. Затем оба сигнала поступают в драйвер MOSFET с половиной H-моста. Затем этот драйвер управляет двумя полевыми МОП-транзисторами, которые эффективно усиливают сигнал ШИМ. Затем мы должны воссоздать исходный звуковой сигнал. Для этого мы будем использовать фильтр нижних частот LC. Чтобы рассчитать значения конденсатора и катушки индуктивности, нам нужно сделать некоторые расчеты. Мы знаем, что эти формулы от катушки индуктивности и конденсатора.
После изменения формулы катушки индуктивности,
Теперь предположим, что мы используем громкоговоритель 4 Ом, поэтому Z=4, и мы используем катушку индуктивности 16,5 мГн. = 1,03 мФ
Таким образом, мы можем рассчитать значения индуктивности и конденсатора.
Таким образом, вы можете самостоятельно собрать усилитель класса D. Попробуйте.
Требования к диплому| UH Кафедра электротехники и вычислительной техники
Программа доктора философии (Ph.
D.)Студенты, поступающие на программу со степенью бакалавра наук. будет следовать требованиям курсовой работы для B.S. до доктора философии Дипломный план , в то время как те, кто поступает со степенью магистра последует за MS. до доктора философии Дипломный план . Остальные требования идентичны для обеих программ.
- Курсовая работа для The B.S. до доктора философии Дипломный план
- Все учащиеся очной формы обучения, находящиеся на территории школы, должны каждый семестр записываться на курс-коллоквиум Департамента ECE (ECE 6012 или 6112). Все учащиеся, получающие поддержку и занимающиеся исследованиями, также должны каждый семестр записываться в класс Graduate Seminar (ECE 6011 или 6111), соответствующий их области
- Вся структурированная курсовая работа должна соответствовать Соответствующим стандартам курсовой работы .
- Не менее 72 семестровых часов зачетных единиц после получения степени бакалавра, не менее 33 часов структурированной курсовой работы, не менее 27 часов исследований (ECE 6×98 и ECE8x98) и 12 часов диссертации (ECE8399). ECE 6×98 следует сдавать в течение первых 30 часов программы PhD, а после этого следует сдавать ECE 8×98. Кроме того,
- Все структурированные курсовые работы должны быть на уровне 6000 или выше.
- По крайней мере, 21 из 33 часов структурированной курсовой работы должен приходиться на курсы ECE.
- Курсы, не относящиеся к ECE, используемые для удовлетворения требований к структурированному курсу, должны быть связаны с областью обучения и быть одобрены консультантом учащегося.
- Курсы, не относящиеся к ECE, должны быть на уровне последипломного образования (уровень 6000 или выше), если только они не утверждены директором последипломного образования.
- Зачисление на курс диссертации (ECE8399) требуется в течение семестра, в течение которого диссертация защищается.
- Курсовая работа для М.С. до доктора философии Дипломный план
- Все учащиеся очной формы обучения, находящиеся на территории школы, должны каждый семестр записываться на курс-коллоквиум Департамента ECE (ECE 6012 или 6112). Все поддерживаемые учащиеся, занимающиеся исследованиями, также должны каждый семестр записываться в класс семинаров для выпускников (ECE 6011 или 6111), соответствующий их области.
- Вся структурированная курсовая работа должна соответствовать Соответствующим стандартам курсовой работы .
- Не менее 54 семестровых часов зачетных единиц, из которых не менее 15 часов должны быть отведены на структурированную курсовую работу и не менее 27 часов на исследования (ECE8x98) и 12 часов на диссертацию (ECE8399). Кроме того,
- Все 15 часов структурированной курсовой работы должны быть на уровне 6000 или выше.
- Не менее 9 из 15 часов структурированной курсовой работы должны быть отведены на курсы ECE.
- Курсы, не относящиеся к ECE, используемые для удовлетворения требований к структурированному курсу, должны быть связаны с областью обучения и быть одобрены консультантом учащегося.
- Курсы, не относящиеся к ECE, должны быть на уровне последипломного образования (уровень 6000 или выше), если только они не утверждены директором последипломного образования.
- Никакие кредиты не будут даны для любого курса, который эквивалентен курсу, взятому в программе бакалавриата студента.
- Зачисление на курс диссертации (ECE8399) требуется в течение семестра, в течение которого диссертация защищается.
- Все учащиеся очной формы обучения, находящиеся на территории школы, должны каждый семестр записываться на курс-коллоквиум Департамента ECE (ECE 6012 или 6112).
- Выполнение требований к расширенной курсовой работе (только для программы BS —> PhD).
- Завершение квалификационного экзамена.
- Подготовка письменной диссертации и ее устная защита.
- Завершение всех вышеперечисленных работ в соответствии с процедурами, описанными в разделе «Процедуры, требования и стандарты» .
ECE 6×98 следует сдавать в течение первых 30 часов программы PhD, а после этого следует сдавать ECE 8×98. Кроме того,
Все поддерживаемые учащиеся, занимающиеся исследованиями, также должны каждый семестр записываться в класс семинаров для выпускников (ECE 6011 или 6111), соответствующий их области.
Количество обязательных курсов в магистратуре до доктора философии программа может быть сокращена до двух для некоторых кандидатов наук. студенты, которые соответствуют следующим критериям:
- Имеют степень MSEE Non-Thesis.
- Имеют как минимум 2 года соответствующего промышленного опыта после получения степени Мастера.
- Область их специализации MSEE была такой же, как и их докторская диссертация.
Если студенты решат сменить область своей специализации, теперь они должны пройти полный набор из пяти курсов, как и другие курсы M.S. до доктора философии студенты делают. (Если они переходят в другую область и их новый консультант считает, что им не нужны пять курсов, они всегда могут подать петицию в каждом конкретном случае.) Консультант будет отвечать за обеспечение того, чтобы опыт работы, который имеют студенты, был актуально и в смежной области с темой исследования доктора философии.
Программа магистра наук (MSEE, с диссертацией)
- Чтобы получить степень магистра наук в области электротехники, студент должен пройти на неполный или полный рабочий день как минимум 30 семестровых кредитных часов обучения в аспирантуре, включая не менее 18 часов курсовой работы и 12 часов диссертации и исследования. Конкретно,
- Все учащиеся очной формы обучения, находящиеся на территории школы, должны каждый семестр записываться на курс-коллоквиум Департамента ECE (ECE 6012 или 6112). Все поддерживаемые учащиеся, занимающиеся исследованиями, также должны каждый семестр записываться в класс семинаров для выпускников (ECE 6011 или 6111), соответствующий их области.
- Не менее 15 часов структурированной курсовой работы в ЕЭК на уровне 6000 или выше. Из них не менее 6 часов должны быть в области специализации студента.
- Из не менее 18 часов курсовой работы 3 часа должны соответствовать требованиям по широте охвата, а это означает, что эти часы должны представлять собой курсовую работу на уровне выпускника, не относящуюся к вашей области специализации. Эти расширенные часы можно выбрать в Инженерном колледже или на утвержденных курсах в Колледже делового администрирования или Колледже естественных наук и математики. Расширенные курсы ECE можно выбрать из списка курсов специализации MSEE Non-Thesis, показанных ниже, если они не входят в область исследований студента. Их также можно выбрать из рекомендованного списка расширенных курсов, предусмотренных для получения степени доктора философии. студенты, по желанию. Дополнительные курсы за пределами ECE см. в приведенном ниже списке под названием «Утвержденный список курсов, не входящих в ECE».
- Шесть часов диссертации (ECE 6399 и ECE 7399) и не менее 6 часов исследования (ECE 6×98).
- Все учащиеся очной формы обучения, находящиеся на территории школы, должны каждый семестр записываться на курс-коллоквиум Департамента ECE (ECE 6012 или 6112).
- Подготовка письменной диссертации и ее устная защита.
- Завершение всех вышеперечисленных работ в соответствии с процедурами, описанными в разделе «Процедуры, требования и стандарты» .
Все поддерживаемые учащиеся, занимающиеся исследованиями, также должны каждый семестр записываться в класс семинаров для выпускников (ECE 6011 или 6111), соответствующий их области.
студенты, по желанию. Дополнительные курсы за пределами ECE см. в приведенном ниже списке под названием «Утвержденный список курсов, не входящих в ECE».
Программа магистра наук в области электротехники (MSEE, не для дипломной работы)
(**Студенты, которые начали свою текущую программу MSEE, не для дипломной работы до осеннего семестра 2018 г., могут следовать предыдущим требованиям для MSEE, Недипломная программа.)
Чтобы получить степень магистра наук в области электротехники, не относящуюся к диссертации, студент должен пройти, на неполный или полный рабочий день, не менее 30 семестровых кредитных часов утвержденных курсов для выпускников.
Требований к диссертации нет. Максимум два курса (т. е. максимум 6 часов курсовой работы) в категориях специализации по выбору или по выбору/широкому могут быть заменены утвержденным проектным курсом (ECE 6393/7393), который должен быть пройден под руководством преподавателя. из отдела электротехники и вычислительной техники. Утверждение должно быть получено руководителем факультета и директором последипломного образования посредством общей петиции. Во всех случаях за курсы, которые эквивалентны курсам, используемым в бакалавриате студента, не будет зачтено. Все учащиеся дневной формы обучения, находящиеся на месте, должны записываться на курс коллоквиума Департамента ECE (ECE 6012 или 6112) каждый семестр.
Области специализации MSEE, не относящиеся к дипломной работе, и требования к курсам
Студенты должны выбрать одну из десяти специализаций, перечисленных ниже, и пройти все необходимые курсы для этой специализации, чтобы выполнить требования программы MSEE, не относящейся к дипломной работе.
Требования к специализации: Студенты должны пройти все обязательные базовые курсы, указанные для выбранной ими области специализации. Они также должны проходить специализированные курсы по выбору, выбранные из числа курсов по выбору, предназначенных для их области специализации. В общей сложности требуется шесть курсов (*18 кредитных часов) из области специализации. Любое отклонение от утвержденных вариантов специализации потребует одобрения директора последипломного образования.
Требования по выбору и расширению: Дополнительные четыре курса (12 кредитных часов) необходимо пройти, пройдя общие курсы по выбору и углубления. Должно быть не менее двух и не более трех расширенных курсов (т. е. курсов, не входящих в область специализации). Расширенные курсы (дающие техническую широту) должны быть получены в Инженерном колледже или Колледже естественных наук и математики. Курсы по выбору должны быть из инженерных колледжей, естественных наук и математики или делового администрирования.
Применяются дополнительные ограничения (см. ниже раздел «Список утвержденных курсов, не относящихся к ECE»).
* Для специализации «Микроэлектронные схемы и системы» потребуется 19 кредитных часов курсов специализации и в общей сложности 31 кредитный час для завершения программы.
Передовые электронные и наноразмерные материалы и устройства
Координатор факультета: д-р Дмитрий Литвинов
- Обязательное основное (9 кредитных часов):
- ECE 6306 – Введение в нанотехнологии
- ECE 6307 — Наноматериалы и солнечная энергия
- ECE 6314 — Проектирование и изготовление наноразмеров
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- ECE 6308 — Усовершенствованные батареи: принципы, материалы и устройства
- ECE 6309 — Микролитография для производства микро- и наносистем
- ECE 6312 — Основы ферромагнитных материалов и устройств
- ECE 6339 — Биофотоника
- ECE 6348 — Материаловедение тонких пленок
- ECE 6349 — Прикладная теория твердого тела
- ECE 6358 — Оптоэлектроника и фотоника: принципы и приложения
- ECE 6362 — Соединение полупроводниковой технологии
- ECE 6384 — Микронаноэлектромеханические системы и наноустройства
- ECE 6397 — Прикладная оптика и микро/нанофотоника
- ECE 6397 — Передовые методы визуализации
- ECE 6397 — Медицинская визуализация с помощью лазеров
- ECE 7349 — Расширенные темы микроэлектроники
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Био- и нейроинженерия
Координатор факультета: д-р Хосе Луис Контрерас-Видаль
- Обязательное ядро (9 кредитных часов):
- ECE 6302 — Введение в нейроинженерию
- ECE 6315 — Нейронные вычисления
- ECE 6337 — Введение в стохастические процессы
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- ECE 6313 — Нейронные сети
- ECE 6333 — Теория обнаружения и оценки сигналов
- ECE 6396 — Расширенные темы биомедицинской инженерии
- ECE 6397 — Интерфейс мозг-машина
- ECE 6397 — Введение в робототехнику
- ECE 6397 — Медицинская визуализация с помощью лазеров
- ECE 6397 — Нейрогуманитарные науки
- ECE 6397 — Реабилитационная техника
- ECE 6397 — Оценка пространства состояний с физиологическими приложениями
- ECE 6397 — Прикладная оптика и микро/нанофотоника
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Связь и сетевое взаимодействие
Координатор факультета: д-р Чжу Хань
- Обязательное ядро (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- ECE 6321 – Принципы межсетевого взаимодействия
- ECE 6323 — Оптоволоконная связь
- ECE 6332 — Системы беспроводной связи
- ECE 6333 — Теория обнаружения и оценки
- ECE 6357 — Введение в кибербезопасность
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9кредитных часов):
- ECE 6337 — Введение в стохастические процессы
- ECE 6342 — Цифровая обработка сигналов
- ECE 6354 — цифровое видео
- ECE 6364 — Цифровая обработка изображений
- ECE 6376 — Распознавание образов
- ECE 6381 — Разреженные представления для обработки сигналов
- ECE 6382 — Технический анализ I
- ECE 6397 — Машинное обучение
- ECE 6397 — Оценка пространства состояний с физиологическими приложениями
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Компьютеры и встроенные системы
Координатор факультета: д-р Юхуа Чен
- Обязательное ядро (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- ECE 6311 – Введение в робототехнику
- ECE 6372 — Усовершенствованная конструкция оборудования
- ECE 6373 — Усовершенствованная компьютерная архитектура
- ECE 6397 — Проверка оборудования
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- Компьютерная архитектура
- ECE 6360 — Параллельные алгоритмы для графических процессоров и гетерогенных систем
- ECE 6367 — Компьютерная архитектура и дизайн
- ECE 7373 — Расширенные темы компьютерной архитектуры
- Встраиваемые конструкции и интегральные схемы
- ECE 6328 — Аналоговые интегральные схемы CMOS
- ECE 6336 — Введение в архитектуру RTOS и IoT
- ECE 6346 — СБИС Дизайн
- ECE 6370 — Усовершенствованный цифровой дизайн
- Робототехника и системы управления
- ECE 6335 — Цифровые системы управления
- ECE 7334 — Передовые цифровые системы управления
- Теория и системы связи
- ECE 6321 – Принципы межсетевого взаимодействия
- ECE 6323 — Оптоволоконная связь
- ECE 6387 — Разделы по системам связи
- Компьютерная архитектура
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Управление и робототехника
Координатор факультета: д-р Аарон Беккер
- Обязательное основное (9 кредитных часов):
- ECE 6311 – Введение в робототехнику
- ECE 6325 — Системы управления пространством состояний
- ECE 6335 — Цифровые системы управления
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- Дополнительные элементы управления
- ECE 6390 — Линейные многопараметрические системы управления
- ECE 6394 — Конструкция компонентов системы управления
- ECE 6397 — Нечеткая логика
- ECE 7331 — Нелинейные и изменяющиеся во времени системы обратной связи
- ECE 7332 — Система управления дизайном/статистикой
- ECE 7333 — Оптимальные системы управления
- ECE 7334 — Передовые цифровые системы управления
- ECE 7335 — Надежные системы управления
- Робототехника
- COSC 6332 – Медицинская робототехника и вмешательство
- ECE 6397 — Роботы и ROS
- ECE 6397 — Машинное обучение и компьютерное зрение
- Здоровье
- ECE 6397 — Реабилитационная техника
- Математика
- ECE 6382 — Инженерный анализ
- Силовые системы
- ECE 6377 — Анализ энергосистемы
- ECE 6380 — Силовая электроника и электрические приводы
- ECE 6397 — Технология интеллектуальных сетей
- Интеллектуальные системы
- ECE 6313 — Нейронные сети
- ECE 6376 — Цифровое распознавание образов (требуется ECE 6337)
- Обработка сигналов и изображений
- ECE 6337 — Случайные процессы
- ECE 6342 — Цифровая обработка сигналов
- ECE 6364 — Цифровая обработка изображений (требуется ECE 6342)
- ECE 6397 — Оценка пространства состояний с физиологическими приложениями
- Вычислительная техника
- ECE 6336 — Усовершенствованные микропроцессорные системы
- Силовые и энергетические системы
- ECE 6305 — Преобразователи силовой электроники и управление
- ECE 6317 — Системы электропривода с регулируемой скоростью
- ECE 6319 — Трансформаторы и электрические машины
- ECE 6327 — Умные энергосистемы
- Дополнительные элементы управления
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Электромагнетизм
Координатор факультета: д-р Дэвид Джексон
- Обязательное основное (9 кредитных часов):
- ECE 6340 — Промежуточные электромагнитные
- ECE 6351 — Микроволновая техника
- ECE 6352 — Антенная техника
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- Антенны
- ECE 6345 — Микрополосковые антенны
- Вычислительный ЭМ
- ECE 6350 – Численные методы в электромагнетике
- Общий EM
- ECE 6341 — Усовершенствованные электромагнитные волны
- Материалы
- ECE 6312 — Основы ферромагнитных материалов и устройств
- Математика
- ECE 6382 — Технический анализ I
- Оптика
- ECE 6323 — Оптоволоконная связь
- ECE 6358 — Оптоэлектроника и фотоника: принципы и приложения
- РЧ и микроволны
- ECE 6353 — Радиочастотная и микроволновая электроника
- Каротаж скважин
- ECE 6355 — Введение в методы каротажа
- Специальные темы
- ECE 6397 – Прикладная оптика и микро/нанофотоника
- ECE 7397 — Расширенные темы по электромагнитным волнам (требуется одобрение координатора специализации)
- Антенны
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Схемы и системы микроэлектроники
Координатор факультета: д-р Цзинхун Чен
- Обязательное ядро (10 кредитных часов):
- ECE 6328 — Аналоговые интегральные схемы CMOS
- ECE 6346 — СБИС Дизайн
- ECE 6466 — Разработка интегральных схем
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- ECE 6342 — Цифровая обработка сигналов
- ECE 6347 — Расширенные темы в устройствах MOS
- ECE 6351 — Микроволновая техника
- ECE 6353 — Радиочастотная и микроволновая электроника
- ECE 6370 — Усовершенствованный цифровой дизайн
- ECE 7349 — Расширенные темы микроэлектроники
- ECE 7366 — Расширенная интеграция процессов для СБИС
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных курсов по выбору и расширения должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 31 кредитный час семестра.
Оптика и фотоника
Координатор факультета: д-р Вэй-Чуан Ши
- Обязательное ядро (выберите 2-3 курса/6-9 кредитных часов):
- ECE 6397 — Прикладная оптика и микро/нанофотоника
- ECE 6339 — Биофотоника
- ECE 6358 — Оптоэлектроника и фотоника: принципы и приложения
- Факультативы по специализации (выберите 3-4 курса/9-12 кредитных часов):
- ECE 6307 – Наноматериалы и солнечная энергия
- ECE 6309 — Микролитография для производства микро- и наносистем
- ECE 6314 — Наноразмерный дизайн и производство
- ECE 6337 — Стохастические процессы
- ECE 6340 — Промежуточные электромагнитные волны
- ECE 6342 — Цифровая обработка сигналов
- ECE 6349 — Прикладная теория твердого тела
- ECE 6362 — Технология составных полупроводников
- ECE 6364 — Цифровая обработка изображений (требуется ECE 6342)
- ECE 6384 — Микронаноэлектромеханические системы и наноустройства
- ECE 6397 — Передовые методы визуализации
- ECE 6397 — Медицинская визуализация с помощью лазеров
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Силовые и энергетические системы
Координатор факультета: д-р Кошик Раджашекара
- Обязательное основное (9 кредитных часов):
- ECE 6305 — Преобразователи силовой электроники и управление
- ECE 6343 — Возобновляемые источники энергии и распределенная энергетика
- ECE 6377 — Анализ энергосистемы
- Факультативы по специализации (Выберите 3 курса/9 кредитных часов. Замены на индивидуальные курсы или проектные курсы не допускаются):
- ECE 6308 — Усовершенствованные батареи: принципы, материалы и устройства
- ECE 6317 — Системы электропривода с регулируемой скоростью
- ECE 6318 — Силовые преобразователи: моделирование и применение
- ECE 6319 — Динамика электрических машин
- ECE 6327 — Системы интеллектуальных сетей
- ECE 6329 — Защита и мониторинг инфраструктуры энергосистемы
- ECE 6379 — Эксплуатация и моделирование энергосистемы
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Вот несколько предлагаемых факультативов:
- ECE 6325 — Системы управления состоянием в пространстве
- ECE 6335 — Цифровые системы управления
- ECE 6336 — Усовершенствованные микропроцессорные системы
- ECE 6342 — Цифровая обработка сигналов
Обработка сигналов и изображений
Координатор факультета: д-р Саурабх Прасад
- Обязательное основное (9 кредитных часов):
- ECE 6342 — Цифровая обработка сигналов
- ECE 6364 — Цифровая обработка изображений
- ECE 6337 — Введение в стохастические процессы
- Факультативы по специализации (выберите 3 курса/9 кредитных часов):
- Основы обработки сигналов и изображений
- ECE 6333 — Теория обнаружения и оценки
- ECE 6360 — Параллельные алгоритмы для графических процессоров и гетерогенных систем
- ECE 6376 — Распознавание образов
- ECE 6381 — Разреженные представления для обработки сигналов
- ECE 6397 — Введение в машинное обучение
- ECE 6397 — Нейронные сети и глубокое обучение
- Приложения
- ECE 6332 — Системы беспроводной связи
- ECE 6354 — Цифровое видео
- ECE 6374 — Оценка пространства состояний с физиологическими приложениями
- ECE 6397 — Медицинская визуализация с помощью лазеров
- Математика
- ECE 6382 — Инженерный анализ
- Основы обработки сигналов и изображений
Дополнительные 12 кредитных часов утвержденных факультативных и расширенных курсов должны быть взяты, чтобы в общей сложности получить 30 семестровых кредитных часов.
Утвержденный список курсов, не входящих в ECE
- Инженерный колледж
- Все курсы для выпускников (уровень 6000 или выше). Курсы, которые не являются курсами последипломного образования, должны быть одобрены директором последипломного образования.
- Колледж естественных наук и математики
- Все курсы для выпускников, за исключением следующих:
- КОСК 6301, 6302, 6303, 6304, 6305, 6306, 6308, 6309, 6310
- ГЕОЛ 6321, 6322
- МАТЕМАТИКА 5310
- ФИЗ 5311, 5312, 5397
- Все курсы для выпускников, за исключением следующих:
- Колледж делового администрирования:
- Все курсы для выпускников, за исключением любых курсов общего делового администрирования (GENB).
- Напоминание: курс(ы), которые не получили буквенную оценку, но имеют оценки S, U или W, не будут засчитываться в план получения степени.
Программа магистра наук в области компьютерной и системной инженерии (MSCSE)
Чтобы получить степень магистра наук, студент должен завершить (на неполный или полный рабочий день) со средним баллом не менее 3,0 не менее 30 кредитных часов семестра для не- вариант диссертации или минимум 30 семестровых часов для варианта диссертации.
После поступления на программу студент встретится с директором программы CSE для разработки плана, включающего все необходимые предварительные курсы, а также соответствующие курсы для плана получения степени. Если студент выберет вариант диссертации, ему/ей будет рекомендовано найти консультанта, который будет контролировать и направлять его/ее исследование. Руководитель диссертации впоследствии сообщит студенту о его / ее плане степени.
1. Вариант без дипломной работы:
- Студент, выбравший вариант без дипломной работы, должен выполнить как минимум 30 семестровых кредитных часов курсовой работы (10 курсов).
- Четыре из этих курсов должны быть из Списка обязательных курсов ECE, а остальные могут быть из Списка рекомендуемых курсов ECE по выбору.
- Минимум шесть курсов должны быть на факультете электротехники и вычислительной техники.
- Максимум четыре курса могут проводиться вне отделения ECE. Эти курсы должны быть на факультете компьютерных наук, инженерном колледже или колледже делового администрирования. Никакие курсы Технологического колледжа не могут быть использованы в плане степени.
Никакие курсы Технологического колледжа не могут быть использованы в плане степени.Перед выпуском план студента должен быть одобрен академическим консультантом ЕЭК и директором программы компьютерной и системной инженерии.
2. Вариант диссертации:
- Студент, выбравший вариант дипломной работы, должен пройти не менее 30 семестровых часов (10 курсов).
- Минимум 21 семестр кредитных часов курсовой работы (7 курсов)
- Четыре из этих курсов должны быть из Списка обязательных курсов ECE
- Шесть часов диссертации (ECE 6399 и ECE 7399) и
- Три часа исследований (ECE 6398)
Перед выпуском план студента должен быть одобрен научным руководителем, академическим советником ЕЭК и директором программы компьютерной и системной инженерии.
Список обязательных курсов ECE
Выберите 4 курса из следующего списка обязательных курсов:
ECE 6370 Advanced Digital Design
ECE 6346 VLSI Design
ECE 6373 Расширенная компьютерная архитектура
ECE 7373 Дополнительные темы компьютерной архитектуры
ECE 6372 Расширенное проектирование аппаратного обеспечения
ECE 6328 КМОП-аналоговые интегральные схемы
ECE 6321 Принципы межсетевого взаимодействия
ECE 6397 Проверка оборудования программы обучения, учащийся может выбрать оставшиеся курсы ECE из следующего списка Утвержденных курсов ECE по выбору.
Список утвержденных курсов ЕЭК по выбору
ECE 6313 Neural Networks
ECE 6315 Neural Computation
ECE 6316 Computational and Biological Vision
ECE 6321 Principles of Internetworking
ECE 6322 Introduction to Spread Spectrum Communications
ECE 6323 Optical Fiber Communications
ECE 6324 Digital Telephony
ECE 6328 CMOS analog ICs
ECE 6325 Государственные системы управления космическим пространством
ECE 6330 Системы мобильной радиосвязи
ECE 6331 Передовые технологии телекоммуникаций
ECE 6332 Системы беспроводной связи
ECE 6335 Цифровые системы управления
ECE 6336 Усовершенствованные микропроцессорные системы
ECE 6337 Введение в стохастические процессы и случайные величины
ECE 6342 Цифровая обработка сигналов
ECE 6347 Расширенные темы по МОП-устройствам
ECE 6353 Радиочастотная и микроволновая цифровая электроника
4 ECE 6 в связи
ECE 6356 Разработка электронных схем
ECE 6364 Цифровая обработка изображений
ECE 6372 Усовершенствованное проектирование аппаратных средств
ECE 6376 Цифровое распознавание образов
ECE 6390 Линейные многопараметрические системы управления
ECE 6397 Робототехника в здравоохранении
ECE 6397 Введение в кибербезопасность
ECE 6466 Разработка интегральных схем
ECE 7342 Дополнительные темы по обработке сигналов
ECE 7349 Дополнительные темы по микроэлектронике
Расширенная интеграция процессов 9 ECE 7366 *Приведенный выше список может быть изменен, и другие курсы ECE для выпускников могут быть выбраны с одобрения директора программы CSE.
*Во всех случаях за курсы, которые эквивалентны курсам, используемым в бакалавриате, не будет зачтено.
Ограничения для курсов вне отделения ECE:
- Все курсы COSC должны быть на уровне выпускников.
- COSC 6301, 6302, 6303, 6304, 6305, 6306, 6308, 6309 и 6310 нельзя использовать в учебном плане.
- Все курсы Колледжа делового администрирования должны быть на уровне 6000 или выше.
- Курсы общего делового администрирования (GENB) не могут быть использованы в плане получения степени.
- Все курсы инженерного колледжа должны быть на уровне 6000 или выше.
- Курсы, которые не получают буквенной оценки, но имеют оценки S, U или W, не будут засчитываться в план получения степени.
- Курсы, не относящиеся к ECE, с тем же содержанием, что и курсы ECE: в случае, если курс для выпускников (6000 или выше) предлагается в другом отделении с содержанием, аналогичным регулярно предлагаемому курсу для выпускников ECE; аспиранты ECE должны пройти версию ECE.
