2024 Autors: Beatrice Philips | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 05:50
Protams, daudzi ir dzirdējuši, ka mūsdienu pastiprinātāji var piederēt dažādām klasēm. Tomēr cilvēki, kuri ir tālu no akustiskajām sistēmām un skaņas aparatūras tehniskajām īpašībām, diez vai var iedomāties, kas slēpjas aiz burtu apzīmējumiem.
Mūsu pārskatā mēs sīkāk runāsim par to, kādas ir pastiprinātāju klases, kādas tās ir un kā izvēlēties optimālo modeli.
Klasifikācija
Pastiprinātāja klase ir izejas signāla vērtība, pie kuras to darbina sinusoidālais ieejas signāls funkcionālajā ķēdē viena darbības cikla laikā un mainās šīs ietekmes rezultātā. Pastiprinātāju klasifikācija klasēs ir atkarīga no režīma linearitātes parametriem, ko izmanto, lai pastiprinātu ienākošos signālus no kategorijām ar paaugstinātu precizitāti ar diezgan samazinātu efektivitāti līdz pilnīgi nelineāriem . Šajā gadījumā signāla skaņas reproducēšanas precizitāte nav tik liela, bet efektivitāte ir diezgan augsta. Visas pārējās pastiprinātāju klases ir sava veida starpposma modeļi starp šīm divām grupām.
Pirmā grupa
Visas pastiprinātāju klases var nosacīti iedalīt divās apakšgrupās. Pirmais ietver klasiskos kontrolētos A, B, kā arī AB un C klases modeļus . To kategoriju nosaka to vadītspējas parametrs noteiktā izejas signāla sadaļā. Tādējādi iebūvētā tranzistora darbība pie izejas atrodas vidū starp "izslēgts" un "ieslēgts".
Otrā grupa
Otrajā ierīču kategorijā ietilpst modernāki modeļi, kas tiek uzskatīti par tā sauktajām komutācijas klasēm - tie ir modeļi D, E, F, kā arī G, S, H un T.
Šie pastiprinātāji izmanto impulsa platuma modulāciju, kā arī digitālās shēmas, lai nepārtraukti pārveidotu signālu starp pilnībā izslēgtu un pilnībā ieslēgtu . Tā rezultātā piesātinājuma reģionā ir spēcīga izeja.
Populāro nodarbību apraksts
Mēs sīkāk runāsim par dažādām pastiprinātāju klasēm.
BET
A klases modeļi ir visplašāk izmantoti to vienkāršības dēļ. Tas ir saistīts ar vairākiem ieejas signāla izkropļojumu parametriem un attiecīgi augsto skaņas kvalitāti salīdzinājumā ar visām citām pastiprinātāju kategorijām. Šīs kategorijas modeļiem ir raksturīga augsta linearitāte salīdzinājumā ar citiem.
Parasti A klases pastiprinātāji savā darbā izmanto vienu tranzistoru versiju . Tas ir savienots ar emitētāja pamata konfigurāciju abām signāla pusēm, lai germānija tranzistors vienmēr izietu caur to pat tad, ja nav fāzes signāla. Tas nozīmē, ka pie izejas posms pilnībā nenonāks signāla izslēgšanas un piesātinājuma apgabalā. Tam ir savs nobīdes punkts aptuveni kravas līnijas centrā. Šī struktūra noved pie tā, ka tranzistors vienkārši neaktivizējas - tas tiek uzskatīts par vienu no tā galvenajiem trūkumiem.
Lai ierīci varētu klasificēt kā piederīgu šai klasei, nulles tukšgaitas strāvai izejas posmā ir jābūt vienādai vai pat pārsniegt slodzes strāvas robežu, lai nodrošinātu maksimālo izejas signālu.
Tā kā A klases ierīces ir viena gala un darbojas visu norādīto līkņu lineārajā zonā, viena izejas ierīce iet cauri pilniem 360 grādiem, un tādā gadījumā A kategorijas ierīce pilnībā atbilst pašreizējam avotam.
Tā kā šīs kategorijas pastiprinātāji darbojas, kā mēs jau teicām, īpaši lineārajā reģionā, DC slīpums ir jāiestata pareizi .- tas nodrošinās pareizu darbību un nodrošinās skaņas plūsmu ar jaudu 24 vati. Tomēr, ņemot vērā faktu, ka izejas ierīce vienmēr ir izslēgtā stāvoklī, tā nepārtraukti vada strāvu, un tas rada apstākļus pastāvīgam jaudas zudumam visā konstrukcijā. Šī funkcija noved pie liela siltuma daudzuma izdalīšanās, bet to efektivitāte ir diezgan zema - mazāk nekā 40%, kas padara tos nepraktiskus, ja runa ir par jaudīgām akustiskām sistēmām. Turklāt, sakarā ar iekārtas palielinātu tukšgaitas strāvu, barošanas avotam jābūt atbilstošiem izmēriem un pēc iespējas jāfiltrē, pretējā gadījumā nevar izvairīties no pastiprinātāja skaņas un trešās puses dārdoņa . Tieši šie trūkumi lika ražotājiem turpināt strādāt pie pastiprinātājiem efektīvākā kategorijā.
IN
Ražotāji ir izstrādājuši B klases pastiprinātājus, lai risinātu zemās efektivitātes un pārkaršanas problēmas, kas saistītas ar iepriekšējo kategoriju. Savā darbā B kategorijas modeļi izmanto pāris papildu tranzistorus, parasti bipolārus . To atšķirība ir tāda, ka abām signāla pusēm izejas priekšpuse ir veidota saskaņā ar push-pull shēmu, tāpēc katra tranzistora ierīce nodrošina tikai pusi no izejas signāla pastiprināšanu.
Šīs klases pastiprinātājos nav pamata līdzstrāvas slīpuma strāvas, jo tā mierīgā strāva ir nulle, tāpēc līdzstrāvas jaudas parametri parasti ir mazi. Attiecīgi tā efektivitāte ir daudz augstāka nekā ierīču A. Tajā pašā laikā ja signāls ir pozitīvs, tranzistors ar pozitīvu slīpumu to virza, bet negatīvs paliek izslēgts . Tāpat brīdī, kad ieejas signāls kļūst negatīvs, pozitīvais tiek izslēgts, un negatīvi slīps tranzistors, gluži pretēji, tiek aktivizēts un nodrošina signāla negatīvo pusi. Tā rezultātā tranzistors savas darbības laikā pavada 1/2 ciklu tikai ienākošā signāla pozitīvajā vai negatīvajā pusciklā.
Attiecīgi jebkura šīs kategorijas tranzistora ierīce var iziet tikai caur izejas signāla daļu, vienlaikus skaidri mainoties.
Šis push-pull dizains ir par aptuveni 45-60% efektīvāks nekā A klases pastiprinātāji. Šāda veida modeļu problēmas ir tādas, ka tie rada ievērojamus traucējumus audio signāla pārejas laikā tranzistoru "mirušās zonas" dēļ ieejas sprieguma koridorā ar vērtībām no -0,7 V līdz +0,7 V.
Kā visi zina no fizikas kursa, bāzes emitētājam jāsniedz aptuveni 0,7 V spriegums, lai bipolārais tranzistors sāktu pilnu elektroinstalāciju. Kamēr šis spriegums nepārsniedz šo atzīmi, izejas tranzistors nepārvietosies ieslēgtajā stāvoklī. Tas nozīmē, ka pusi no signāla, kas nonāk 0,7 V koridorā, sāks reproducēt neprecīzi. Līdz ar to B kategorijas ierīces ir praktiski nepiemērotas izmantošanai precīzās akustiskās instalācijās.
Par to lai pārvarētu šos izkropļojumus, tika izveidotas tā sauktās AB klases kompromisa ierīces.
AB
Šis modelis ir sava veida A un B kategorijas tandēma dizains. Mūsdienās AB tipa pastiprinātāji tiek uzskatīti par vienu no visizplatītākajām dizaina iespējām. Pēc to darbības principa tie ir nedaudz līdzīgi B kategorijas produktiem, ar vienīgo izņēmumu, ka abas tranzistora ierīces var vienlaikus vadīt signālu oscilogrammu krustošanās punkta tuvumā . Tas pilnībā novērš visas iepriekšējā B grupas pastiprinātāja signāla izkropļošanas problēmas. Atšķirība ir tāda, ka tranzistoru pārim ir diezgan zems spriegums, parasti no 5 līdz 10% no mierīgās strāvas. Šajā gadījumā vadošā ierīce paliek ieslēgta ilgāk nekā viena puscikla laiks, bet tajā pašā laikā tā ir daudz mazāka nekā viss ievades signāla cikls.
Var droši teikt AB tipa ierīce tiek uzskatīta par lielisku kompromisu starp A un B klases modeļiem efektivitātes un linearitātes ziņā .un, lai gan audio signāla pārveidošanas efektivitāte ir aptuveni 50%.
AR
C klases vienību konstrukcijai ir maksimāla efektivitāte, bet tajā pašā laikā diezgan vāja linearitāte salīdzinājumā ar visām pārējām kategorijām. C klases pastiprinātājs ir diezgan manāmi novirzīts, tāpēc ieejas strāva iet uz nulli un paliek tur vairāk nekā 1/2 ienākošā signāla cikla . Šobrīd tranzistors ir gaidīšanas režīmā, lai to izslēgtu.
Šī tranzistora novirzes forma nodrošina ierīces vislielāko efektivitāti, tās efektivitāte ir aptuveni 80%, bet tajā pašā laikā tas ievieš diezgan ievērojamus skaņas izkropļojumus izejas signālā.
Šīs dizaina iezīmes padara neiespējamu pastiprinātāju izmantošanu skaļruņu sistēmās . Parasti šie modeļi ir atraduši savu izmantošanas jomu augstfrekvences ģeneratoros, kā arī dažās radiofrekvenču pastiprinātāju versijās, kur izejā izstarotie strāvas impulsi tiek pārveidoti par noteiktas frekvences sinusoidāliem viļņiem.
D
D kategorijas pastiprinātājs attiecas uz divu kanālu nelineāriem impulsu modeļiem, tos sauc arī par PWM pastiprinātājiem.
Lielākajā daļā audio sistēmu izejas posmi darbojas A vai AB klasē . D grupas integrētajos pastiprinātājos līnijas ieejas jaudas izkliede ir ievērojama pat to maksimālās pilnīgās, gandrīz ideālās ieviešanas gadījumā. Tas dod D klases modeļiem ievērojamu priekšrocību lielākajā daļā pielietojuma jomu, jo ir minimāla siltuma ražošana, samazināts ierīces svars un izmēri un attiecīgi samazinātas produktu izmaksas, savukārt akumulatoru kalpošanas laiks šādos modeļos ir palielināts salīdzinājumā ar citi dizaini.
Parasti tie ir augstsprieguma modeļi, tie ir paredzēti 10 000 vatu plāksnei.
Cits
F klases pastiprinātājs . Šie modeļi nodrošina paaugstinātu efektivitāti, to efektivitāte ir aptuveni 90%.
G klases pastiprinātājs . Šis pastiprinātājs patiesībā ir uzlabots augstas klases AB ierīces augstas linearitātes dizains TDA. Šīs kategorijas modeļi var automātiski pārslēgties starp dažādām elektrolīnijām, ja mainās ienākošā signāla parametri. Šāda pārslēgšanās ievērojami samazina elektroenerģijas patēriņu un attiecīgi samazina enerģijas patēriņu, ko rada siltuma zudumi.
I klases pastiprinātājs . Šādiem modeļiem ir pāris papildu izvadierīču komplekti. Pirms ieslēgšanas tie atrodas push-pull konfigurācijā. Pirmā ierīce pārslēdz signāla pozitīvo daļu, bet otrā ir atbildīga par negatīvās daļas pārslēgšanu, piemēram, B kategorijas pastiprinātāji. Ja ieejā nav audio signāla vai ja signāls sasniedz nulles šķērsošanas punktu, pārslēgšanas mehānisms ieslēdzas un izslēdzas vienlaikus ar galveno ciklu.
S klases pastiprinātājs . Šī pastiprinātāju klase ir klasificēta kā nelineārs pārslēgšanas mehānisms. Pēc darbības mehānisma tie ir nedaudz līdzīgi D kategorijas pastiprinātājiem. Šāds pastiprinātājs pārveido analogos ieejas signālus ciparu signālos, pastiprinot tos daudzkārt. Tādējādi, lai palielinātu izejas jaudu, parasti komutācijas ierīces digitālais signāls ir vai nu pilnībā ieslēgts, vai pilnībā izslēgts, tāpēc šādu ierīču efektivitāte var būt 100%.
T klases pastiprinātājs . Vēl viena iespēja digitālajam pastiprinātājam. Mūsdienās šādi modeļi iegūst arvien lielāku popularitāti, pateicoties mikroshēmu klātbūtnei, kas ļauj digitāli apstrādāt ienākošo signālu, kā arī iebūvētiem daudzkanālu 3D skaņas pastiprinātājiem. Šo efektu nodrošina dizains, kas ļauj analogos signālus pārvērst augstākās digitālās PWM skaņās. C klases ierīču dizains apvieno zemas deformācijas signāla īpašības, kas līdzīgas AV kategorijai, vienlaikus saglabājot efektivitāti D klases modeļu līmenī.
Kā noteikt?
Vispirms pakavēsimies pie tā, kā pastiprinātājs principā darbojas. Protams, jūs būsiet pārsteigts, bet patiesībā rūpnīcas pastiprinātājs neko nepastiprina. Patiesībā, tā darbības mehānisms atgādina vienkāršākā celtņa darbību: jūs pagriežat rokturi, un ūdens no ūdens padeves sāk izliet, stiprāks vai vājāks, un, ja jūs to pagriežat, plūsma tiks bloķēta. Pastiprinātājos visi procesi notiek vienādi. No jaudīgā barošanas moduļa strāva plūst caur skaļruni, kas pievienots ierīcei. Šajā gadījumā krāna funkciju pārņem tranzistori - pie izejas to aizvēršanas un atvēršanas pakāpi kontrolē signāls, kas pāriet uz pastiprinātāju. No tā, kā tieši darbojas šis celtnis, tas ir, kā darbojas izejas tranzistori, un tiek noteikta pastiprinātāju klase.
Ja mēs runājam par AB ierīcēm, tad tranzistoriem tajos var būt nepatīkama īpašība - atvērt un aizvērt nesamērīgi pret tiem ienākošajiem signāliem. Tādējādi viņu darbs paliek nemainīgs. Atgriežoties pie analoģijas ar jaucējkrānu - jūs varat pagriezt jaucējkrāna rokturi, bet ūdens sākumā iztecēs vāji, un tad pēkšņi plūsma pēkšņi palielināsies.
Šī iemesla dēļ AB kategorijas tranzistori jātur atvērti pat tad, ja nav signāla . Tas ir nepieciešams, lai viņi nekavējoties sāktu strādāt, nevis gaidītu, kamēr signāls sasniegs noteiktu līmeni - tikai šajā gadījumā pastiprinātājs varēs reproducēt skaņu ar minimāliem izkropļojumiem. Praksē tas nozīmē, ka daļa lietderīgās enerģijas tiek izniekota. Iedomājieties, ka jūs ieslēdzat visus ūdens krānus dzīvoklī un no tiem nepārtraukti iztecēs neliela ūdens strūkla. Rezultātā šādu modeļu efektivitāte nepārsniedz 50-70%, tieši zemā efektivitāte ir galvenais AV klases pastiprinātāju trūkums.
Ja mēs runājam par D klases ierīcēm, tad to darbības princips ir pilnīgi vienāds: tiem ir savi izejas tranzistori, kurus var ieslēgt un izslēgt. Tādējādi strāvas pāreja caur tiem pievienotajiem skaļruņiem tiek regulēta, bet signāls jau kontrolē to atvēršanu, kas pēc savas konfigurācijas ir ļoti tālu no ienākošā.
Šādi signāls tiek padots D klases ierīču izejas tranzistoriem. Šajā gadījumā tie darbosies pilnīgi atšķirīgi: vai nu pilnībā aizveras, vai atveras bez starpvērtībām. Tas nozīmē, ka šādu modeļu efektivitāte var būt tuvu 100%.
Protams, ir pāragri sūtīt šādus signālus audio sistēmām, vispirms tam vajadzētu atgriezties standarta konfigurācijā. To var izdarīt, izmantojot izejas droseli, kā arī kondensatoru - pēc to apstrādes pie izejas veidojas pastiprināts signāls, kas pilnībā atkārto ievades signālu savā formā. Tas ir tas, kurš tiek pārraidīts runātājiem.
D klases ierīču galvenā priekšrocība ir paaugstināta efektivitāte . un attiecīgi arī saudzīgāks enerģijas patēriņš
Ilgu laiku tika uzskatīts, ka augstas kvalitātes skaļruņu sistēmu savienošanai AB pastiprinātāji būs optimālais risinājums … D kategorijas modeļi ienākošo signālu pārveidoja par impulsa signālu ar samazinātu frekvenci, kā rezultātā tas sniedza labu skaņu tikai zemfrekvences skaļruņa režīmā. Mūsdienās tehnoloģija ir spērusi lielu soli uz priekšu, un šodien jau ir ātrgaitas tranzistori, kas var atvērt un arī aizvērt gandrīz uzreiz, veikalos ir diezgan daudz D klases platjoslas ierīču.
Šie modeļi ir paredzēti lietošanai ne tikai ar zemfrekvences skaļruņiem, bet arī ar visu veidu modernām skaļruņu sistēmām. Tām opcijām, kurās nav nepieciešama liela jauda, ir lietderīgi iegādāties diezgan kompaktu pastiprinātāju.
Tādējādi, ja jums ir pietiekami daudz vietas skaļruņa pievienošanai, varat izvēlēties AV klases modeli. Jau vairākus gadu desmitus šo modeļu shēma ir labi attīstīta, tie nodrošina diezgan labu skaņas kvalitāti, un, ja tie sabojājas, tos var viegli salabot tuvākajā servisa centrā.
Ja skaņas uzstādīšanas laukums ir ierobežots, jums vajadzētu tuvāk apskatīt D grupas platjoslas modeļus . Ar tādiem pašiem jaudas parametriem kā AV klases izstrādājumiem tie ir daudz mazāki un vieglāki, turklāt tie mazāk uzkarst, un daži modeļi pat ļauj tos slepeni uzstādīt ar vismazākajiem traucējumiem.
Zemo frekvenču skaļruņu pievienošanai D klase nosaka maksimālo priekšrocību , tā kā basu toņu bloks ir visvairāk enerģijas patērējošais frekvenču diapazons-šajā gadījumā produkta efektivitātei ir būtiska nozīme, un šajā gadījumā D klases produktiem vienkārši nav konkurentu.
Šajā videoklipā varat skaidrāk iepazīties ar skaņas pastiprinātāju klasēm.
Ieteicams:
Pastiprinātāji Yamaha: A-S2100 Un A-S201, Integrētais A-S301 Un Citi Skaņas Pastiprinātāju Modeļi. Kā Izvēlēties Stereo Jaudas Pastiprinātāju?
Yamaha pastiprinātāji ir ļoti kvalitatīvi un izturīgi. Kādas ir iebūvēto audio pastiprinātāju A-S2100 un A-S201, integrēto A-S301 un citu modeļu īpašības? Kādi ir viņu plusi un mīnusi? Kā izvēlēties pareizo pastiprinātāju, kādiem kritērijiem pievērst uzmanību?
Skaņas Necaurlaidīga Vilna: Skaņas Izolācija Ar Bazalta Un Minerālu Izstrādājumiem, Minerālvati Sienu Skaņas Izolācijai
Skaņas necaurlaidīga vilna ļauj ne tikai veikt telpas skaņas izolāciju, bet arī palielināt tās efektivitāti. Kāda ir sienu skaņas izolācija dzīvoklī ar bazalta un minerālu izstrādājumiem? Vai man ir jāatstāj gaisa sprauga starp ģipškartona plāksni un griestiem?
Padomju Elektrofoni: Kas Tie Ir? Labākie Augstas Klases Elektrofoni. Magnetoelektrofona Ar Skaņas Pastiprinātāju Shēma, Ierīce Un Darbības Princips
Kā tika izveidoti pirmie padomju elektrofoni? Kas tas ir? Iepazīsimies ar labākajiem augstākās klases modeļiem. Kāda ir šo ierīču ierīces shēma? Kāds ir elektrofonu darbības princips?
Skaļruņi: Skaņas Signāls, Elektrodinamiskā Rokasgrāmata Ar Pastiprinātāju Un Citi Modeļi. Ierīce Un Darbības Princips. Lietojumprogrammas
Kas ir skaļruņi? Kādas ir ragu, elektrodinamiskās vai manuālās iespējas? Kā savienot pastiprinātāju modeļus? Kā es varu atrast savas reklāmas prezentācijas un citu augstas kvalitātes ierīču kopijas? Kādos veidos tie ir sadalīti?
Kā Savienot Pastiprinātāju Ar Skaļruņiem? Kā To Izvēlēties Jaudas Ziņā? Kā Izvēlēties Pareizo Pastiprinātāju Automašīnai? Kam Vajadzētu Būt Jaudīgākam? Kā Aprēķināt Attiecību?
Skaļruņu pastiprinātāju iezīmes, populāri uztvērēju veidi. Kā izvēlēties pareizo skaļruņu pastiprinātāju? Kā to izvēlēties jaudas un pretestības ziņā?
