Учебни усилватели

Със сигурност много чуха, че съвременните усилватели могат да се отнасят до различни класове. Въпреки това, хората, които са далеч от акустичните системи и техническите характеристики на звуковото оборудване, е малко вероятно да представляват това, скрито зад нотацията за писмото.

В нашия преглед ние ще ви кажем повече за това, какви класове усилватели са това, което са, и как да изберем оптималния модел.

Класификация

Класът на усилвателя е стойността на изходящия сигнал, при който той във функционалната схема за един работен цикъл се задвижва от синусоидален входящ сигнал и в резултат на това въздействие. Класифицирането на класове усилватели зависи от параметрите на режима линейността, използвана за подобряване на входящите сигнали от категории с висока точност при доста намалена ефективност до абсолютно нелинейно. В този случай точността на възпроизвеждане на скоростта не е толкова голяма, но ефективността е доста висока. Всички други класове усилвател са някои междинни модели между тези две групи.

Първа група

Всички класове усилватели могат да бъдат разделени на две подгрупи. Първият включва класически управленски модели на класове A, B, както и AB и C. Тяхната категория се дължи на параметъра на тяхната проводимост на определена част от изходния сигнал. По този начин работата на вградения транзистор в изхода се намира в средата между „OFF“ и „ON“.

Втора група

Втората категории устройства включват по-модерни модели, които се считат за така наречените превключващи се класове – това са модели d, e, f, както и g, s, h и t.

Тези усилватели се използват в работната модулация на географската ширина и импулс, както и цифрови схеми за непрекъснато превеждане на сигнала между „напълно изключен“ и „напълно вкл“. В резултат на това има мощен изход в областта на насищане.

Описание на популярните класове

По-подробно ще говорим за различни класове усилватели.

НО

Моделите от клас А са получили най-голямото разпространение поради простотата на техния дизайн. Това се обяснява с няколко параметъра на изкривяването на входящия сигнал и съответно високо качество на звука в сравнение с всички други категории усилвателни растения. Моделите, свързани с тази категория, се характеризират с висока линейност в сравнение с други.

Обикновено усилвателят на класа и в работата им използват една версия на транзисторите. Тя е свързана с основната конфигурация на емитератора за две половина от сигнала, така че транзисторът на Германия неизменно премина през него, дори ако фазовият сигнал липсва. Това означава, че на изхода на каскадата няма да се съхранява напълно в областта на прекъсването на сигнала и насищането. Тя има своя собствена точка за промяна в централната част на товарната линия. Такава структура води до факта, че транзисторът просто не е активиран – именно е един от основните му недостатъци.

За да може устройството да бъде класифицирано като свързано с този клас, нулевият ток на празен ход в изходната каскада трябва да бъде равен на границата на товара или дори да го надвишава – това позволява максимално излизане.

Тъй като устройствата от клас А се отнасят до един ход и функция в линейната зона на всички дадени криви, едно изходно устройство преминава през общата 360 градуса, в този случай категорията на устройството A напълно съответства на текущия източник.

Тъй като усилвателите на тази категория работят, както казахме, в ултра-линейния регион, компенсацията на DC трябва да бъде определена правилно – Това ще осигури добра работа и ще даде звуков поток от 24 W. Въпреки това, поради факта, че изходното устройство е през цялото време в изключеното състояние, тя непрекъснато провежда тока и създава условия за постоянна загуба на енергия в цялата конструкция. Такава функция води до освобождаване на голямо количество топлина, докато тяхната ефективност е доста ниска – не надвишава 40%, което ги прави непрактични, ако говорим за всякакви мощни акустични системи. Освен това, Благодарение на увеличения ток на монтажа на празен ход, захранването трябва да има подходящи размери и да се филтрира, колкото е възможно, в противен случай да не се избягва звукът на усилвателя и страничната власт. Това бяха тези недостатъци, които доведоха до факта, че производителите са били принудени да продължат да работят върху създаването на по-ефективни усилватели от категория.

В

Усилвателите от клас Б са създадени от производителите за решаване на проблеми, свързани с ниска ефективност и повишено ниво на прегряване, които се характеризират с инсталациите от предишната категория. В работата си категорията B се използва няколко допълнителни транзистора, като правило, биполярно. Тяхната разлика е, че както за половината от сигнала, изходният фронт е конструиран от инженеринг с два стрела, така че всяко транзисторно устройство дава усилване само с половината от изходния сигнал.

Основният ток на нивата на постоянен ток в усилвателите на този клас липсва, тъй като нейният ток на повторно обновяване е нула, така че параметрите на DC обикновено са малки. Съответно, ефективността на него е много по-висока от устройствата a. Където Когато сигналът отнема положителна стойност, транзисторът с положителен офсет го води и отрицателните останки в изключение. По същия начин, в момента, когато входящият сигнал заема отрицателна стойност, положителното отклонение и отрицателно разселеният транзистор, напротив, се активира и осигурява отрицателната половина на сигнала. В резултат на това транзисторът по време на нейната работа провежда 1/2 цикъл само в положителен или в отрицателен половин период от входящия сигнал.

Съответно, всяко транзисторно устройство от тази категория може да преминава само през част от изходния сигнал, докато е в ясна редукция.

Такава двуводна структура е приблизително 45-60% по-ефективна от усилвателите от клас А. въпреки това Проблемите с моделите от този тип са, че те дават значително изкривяване по време на аудио сигнала, дължащ се на „мъртвата зона“ на транзисторите в коридора за входен напрежение със стойностите от -0.7 V до +0.7 V.

Как всеки знае от течението на физиката, основният излъчвател трябва да даде напрежение от около 0.7 V, за да започне биполярният транзистор да започне пълно окабеляване. Докато това напрежение не надвишава тази маркировка, изходният транзистор няма да се премести в положението на захранването. Това означава, че половината от сигнала, който отива в коридора от 0.7 V, ще започне да играе неточно. Съответно, това прави устройството категория B почти неподходяща за използване в прецизни акустични инсталации.

За това Да се ​​преодолеят тези изкривявания и да създадат така наречените компромиси устройства от клас AB.

AU

Този модел е определен тандем на дизайна на категория А и категория Б. В днешно време усилвателите тип AB се считат за един от най-често срещаните опции за проектиране. На принципа на своята работа, те са малко приличащи на продуктите от категория Б, с единственото изключение, че и двете транзисторни устройства могат по едно и също време да извършват сигнал близо до точка на пресичане на осцильора. Това напълно елиминира всички проблеми на нарушаване на сигнала на предишния усилвател на групата. Разликата е, че чифт транзистори имат доста малко напрежение на преместването, като правило, тя варира от 5 до 10% от субстанционните текущи параметри. В този случай, проводящото устройство остава разрешено по-дълго от времето от един полуотход, но в същото време е много по-малък от пълния цикъл на входния сигнал.

Възможно е да се каже с пълно доверие AB устройството се счита за отличен компромис между модели от клас А и модели клас C в положение PDA и линейностИ, докато ефективността на трансформацията на звуковия сигнал е приблизително 50%.

В

Дизайнът на инсталациите, свързани с класа C, има максимална ефективност, но в същото време доста лоша линейност в сравнение с всички други категории. C-Class усилвателят е доста забележим, така че входният ток да отнеме нулевата стойност и поддържа този знак за повече от 1/2 от входящия цикъл на сигнала. По това време транзисторът е в режим на готовност.

Подобна форма на преместването на транзистора осигурява най-голяма ефективност на устройството, нейната ефективност е около 80%, но прави доста значителни изкривявания на звука в изходящия сигнал.

Такива структурни характеристики правят невъзможно използването на усилватели в акустични системи. Като правило, тези модели са намерили своята сфера на използване при високочестотни генератори, както и някои изпълнения на радиочестотни усилватели, където текущите импулси, публикувани на изхода, се превръщат в синусоидални вълни на определената честота.

Д

Категория D усилвател се отнася до двуканални нелинейни импулсни модели, те също се наричат ​​PWM усилватели.

В огромната аудио система на мнозинството, изходните каскади функционират в класове AB. В интегралните усилватели на групата d, дисперсионният капацитет на линейните входове е значителен, дори ако те са максимално пълни, почти перфектно прилагане. Това дава модели на D-клас, значително предимство в повечето приложения поради минимално разсейване на топлина, загуба на тегло и размери на устройството и съответно намалените разходи на продуктите, въпреки начина, по който животът на батерията в такива модели се увеличава в сравнение с моделите на други структури.

Като правило това са модели с високо напрежение, те се изчисляват срещу заплащане от 10 000 вата.

Друг

Клас на усилвател F. Тези модели осигуряват повишена ефективност, тяхната ефективност е около 90%.

Клас на усилвател G. Този усилвател е по същество усъвършенстван дизайн с висок ред на основното устройство клас AB на TDA. Моделите, свързани с тази категория, могат автоматично да превключват между различни електропроводи в случай на промяна на параметрите на входящия сигнал. Такова превключване многократно намалява консумацията на енергия и съответно намалява консумацията на енергия, което причинява загуба на топлина.

Клас I усилвател. Такива модели имат чифт набори от допълнителни изходни устройства. Преди да се включите, те са разположени в конфигурация с две инсулт. Първото устройство превключва положителната част на сигнала, а вторият е отговорен за превключването на отрицателни, като усилвателите от категория В. При липса на аудио сигнал в входа или ако сигналът достигне точката на пресичане на нула, превключващ механизъм се включва и изключва едновременно с основния цикъл.

Усилвател клас S. Този клас усилватели се отнасят до категорията на нелинейния механизъм за превключване. Според механизма на своята работа те са подобни на усилвателите от категория D. Такъв усилвател превръща аналоговите входни сигнали в цифрови, многократно ги повишават. Така, за да се увеличи изходната мощност, цифровият сигнал на превключващото устройство обикновено е включен или напълно изключен, така че ефективността на такива устройства може да бъде 100%.

Клас на усилвател T. Друг вариант на цифровия усилвател. Днес такива модели получават все по-популярни поради наличието на микроциркуити, които позволяват цифрова обработка на входящия сигнал, както и вградени многоканални 3D-звукови усилватели. Такъв ефект се осигурява от дизайна, който ви позволява да конвертирате аналогови сигнали в звуците на увеличения PWM цифров тип. Дизайнът на устройствата от клас С съчетава параметрите на сигнала с намалена степен на изкривяване, подобно на AV категория, като запазва ефективността на нивото на моделите от клас D.

Как да определим?

За да започнем, ще се съсредоточим върху това как по принцип функциите на усилвателя. Със сигурност ще бъдете изненадани, но всъщност фабриката усилвател не укрепва нищо. Всъщност, Механизмът на работата му прилича на работата на най-простия кран: Завършвате дръжката и водата от тръбата за вода започва да се излива, по-силна или по-слаба, и ако се върти – тогава потокът ще бъде блокиран. При усилватели всички процеси се срещат по същия начин. От мощния модул за захранване токът преминава през високоговорителя, свързан към устройството. В този случай функцията на крана поема транзисторите – при изхода на степента на затваряне и отваряне, контролира сигнала, който преминава към усилвателя. От начина, по който този кран функционира, това е как действат транзисторите през уикенда и се определя класът на усилвателите.

Ако говорим за AB устройства, тогава в тях транзисторите могат да имат неприятна собственост, за да отворят и затворят несъразмерно сигналите. Така тяхната работа става непроменена. Връщането към аналогията с кран – можете да обърнете дръжката на кран, но водата първо ще тече слабо, а след това внезапно потокът внезапно ще се увеличи.

Поради тази причина Транзисторите от категория AV трябва да държат в състояние на собственост, дори ако сигналът липсва. Това е необходимо, за да започнат да работят веднага и да не чакат, докато сигналът дойде на определено ниво – само в този случай усилвателят ще може да възпроизвежда звук с минимални изкривявания. На практика това означава, че част от полезната енергия се изразходва суха. Само си представете, че ще отворите всички водоснадовища в апартамента и малък поток от вода непрекъснато ще тече. В резултат на това ефективността на такива модели не надвишава 50-70%, тя е ниска ефективност и е основният minus AV класов усилватели.

Ако говорим за устройства D-класа, принципът на работа е абсолютно същото: Те имат собствен уикенд транзистори, способни да се затворят и отворят. По този начин преминаването на ток чрез високоговорителите, което се предполагаше, се регулира, само сигналът вече управлява тяхното откритие, в конфигурацията е много далеч от входящата.

Така сигналът се изпраща на изходните транзистори на устройствата D-CLASS. В този случай те ще функционират съвсем различно: или в пълен брой, или отворени без междинни стойности. Това означава, че ефективността на тези модели може да се обърне с 100%.

Разбира се, за да предава такива сигнали към аудио системи рано, първо, той трябва да върне стандартната конфигурация. Това може да стане чрез изходен дросел, както и кондензатор – след обработката им на изхода се образува подсилен сигнал, който в неговата форма напълно повтаря входящия. Той е преминал на ораторите.

Основното предимство на D-класовите устройства е повишена ефективност и съответно, по-нежни разходи за енергия

За дълго време се смяташе за това За да свържете висококачествени акустични нагласи, оптималното решение ще бъде AV усилватели. Моделите от категория D дават трансформацията на входящия сигнал на импулс с намалена честота, в резултат на това, той дава добър звук само в режим на субуфер. Днес технологията направи голяма крачка напред и днес вече има високоскоростни транзистори, които могат да се отворят, както и близо до моментално, представени доста широколентови D-класови устройства.

Тези модели са предназначени за употреба не само със субуфери, но и с модерни системи за високоговорители на всякакъв вид. За тези опции, когато не се изисква висока сила, има смисъл да придобиете доста компактен усилвател.

Така, ако имате достатъчно квадрат, за да свържете високоговорителите, тогава може да изберете модела на AB клас. В продължение на няколко десетилетия на схемата на тези модели те са добре развити, те дават доста добър качествен звук и в случай на разбивка, можете да ги поправите без никакви проблеми в най-близкия сервизен център.

Ако сайтът за звукова инсталация е ограничен, тогава е необходимо да се разглеждат широколентовите модели на група D. Със същите параметри на захранването като продуктите на AB-класа, те са много по-малки и по-малки, освен това те се нагряват по-малко и някои модели ви позволяват дори да ги инсталирате с най-малките интервенции.

За да свържете субуферите максималното предимство в инсталациите на D-клас, Тъй като цените на полезния товар е най-енергийният честотен диапазон – в този случай, ефективността на продукта е от основно значение и в тези конкуренти има опростени.

В това видео можете да се запознаете визуално с класовете на звуковите усилватели.