Ovoz Kuchaytirgichlar Sinflari: Tasnifi - D, A, B, C, AB Va Boshqalar. Ultra Chiziqli Va Raqamli. Qaysi Sinf Yaxshiroq?

2024 Muallif: Beatrice Philips | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 06:02

Albatta, ko'pchilik zamonaviy kuchaytirgichlar turli sinflarga tegishli bo'lishi mumkinligini eshitgan. Biroq, akustik tizimlardan va ovozli uskunalarning texnik xususiyatlaridan uzoqda bo'lgan odamlar, harflar belgisi ortida nima yashiringanini tasavvur qila olmaydilar.

Bizning sharhimizda biz kuchaytirgichlar qanday sinflar, ular nima va optimal modelni qanday tanlash haqida batafsilroq gaplashamiz.

Tasniflash

Kuchaytirgichning sinfi - bu bitta ish tsikli davomida funktsional zanjirdagi sinusoidal kirish signali tomonidan boshqariladigan va bu ta'sir natijasida o'zgaradigan chiqish signalining qiymati. Kuchaytirgichlarning sinflarga tasnifi, aniqlik darajasi oshgan, aniqligi past bo'lgan va to'liq chiziqli bo'lmagan toifalarga kiruvchi signallarni kuchaytirish uchun ishlatiladigan rejimning chiziqli parametrlariga bog'liq . Bunday holda, signalni ovozli takrorlash aniqligi unchalik katta emas, lekin samaradorlik ancha yuqori. Kuchaytirgichlarning boshqa barcha sinflari bu ikki guruh o'rtasida qandaydir oraliq modellardir.

Birinchi guruh

Kuchaytirgichlarning barcha sinflarini shartli ravishda ikkita kichik guruhga bo'lish mumkin. Birinchisi, A, B, shuningdek AB va C sinflarining klassik boshqariladigan modellarini o'z ichiga oladi . Ularning toifasi chiqish signalining ma'lum bir qismidagi o'tkazuvchanlik parametrlari bilan belgilanadi. Shunday qilib, chiqishda o'rnatilgan tranzistorning ishlashi o'rtada "o'chirish" va "yoqish" o'rtasida joylashgan.

Ikkinchi guruh

Ikkinchi toifadagi qurilmalar kommutatsiya sinflari deb ataladigan zamonaviy modellarni o'z ichiga oladi - bu D, E, F, shuningdek G, S, H va T modellari.

Bu kuchaytirgichlar signalni to'liq o'chirish va to'liq yoqish o'rtasida uzluksiz aylantirish uchun puls kengligi modulyatsiyasidan, shuningdek raqamli elektron tizimdan foydalanadilar . Natijada, to'yinganlik hududida kuchli chiqish paydo bo'ladi.

Ommabop sinflarning tavsifi

Biz kuchaytirgichlarning turli sinflari haqida batafsilroq gaplashamiz.

LEKIN

A sinfidagi modellar dizaynning soddaligi tufayli eng ko'p ishlatiladi. Bu kirish signalining buzilishining bir nechta parametrlari va shunga mos ravishda, boshqa barcha toifadagi kuchaytirgichlarga qaraganda yuqori ovoz sifati bilan bog'liq. Bu toifadagi modellar boshqalarga nisbatan yuqori chiziqlilik bilan ajralib turadi.

Odatda, A sinf kuchaytirgichlari o'z ishlarida tranzistorlarning yagona versiyasidan foydalanadilar . U signalning ikkita yarmi uchun asosiy emitent konfiguratsiyasiga ulangan, shuning uchun germaniy tranzistori fazali signal bo'lmasa ham u orqali o'tadi. Bu shuni anglatadiki, chiqish paytida, signal signal uzilishi va to'yinganlik hududiga to'liq o'tmaydi. Taxminan yuk chizig'ining markazida o'zining ofset nuqtasi bor. Bu struktura tranzistorning faollashmasligiga olib keladi - bu uning asosiy kamchiliklaridan biri hisoblanadi.

Qurilmani ushbu sinfga tegishli deb tasniflash uchun, chiqish bosqichidagi nol yuklanmagan oqim maksimal chiqish signalini ta'minlash uchun yuk oqimi chegarasiga teng yoki hatto oshib ketishi kerak.

A sinfli qurilmalar bitta uchli va belgilangan barcha egri chiziqli chiziqli zonada ishlaganligi uchun bitta chiqish moslamasi to'liq 360 gradusdan o'tadi, bu holda A toifali qurilma joriy manbaga to'liq mos keladi.

Bu toifadagi kuchaytirgichlar, yuqorida aytganimizdek, ultra-chiziqli mintaqada ishlayotgani uchun, shahar nolini to'g'ri sozlash kerak .- bu to'g'ri ishlashni ta'minlaydi va 24 vatt quvvatga ega ovozli oqim beradi. Biroq, chiqish moslamasi har doim o'chirilgan holatda bo'lganligi sababli, u doimiy ravishda tok o'tkazadi va bu butun tuzilmada doimiy quvvat yo'qotilishiga sharoit yaratadi. Bu xususiyat katta miqdorda issiqlik chiqarilishiga olib keladi, lekin ularning samaradorligi ancha past - 40%dan kam, bu esa qandaydir kuchli akustik tizimlar haqida gap ketganda ularni amaliy emas qiladi. Bundan tashqari, o'rnatishning yuklanmagan oqimi oshganligi sababli, quvvat manbai tegishli o'lchamlarga ega bo'lishi va iloji boricha filtrlanishi kerak, aks holda kuchaytirgich va uchinchi tomonning ovozidan qochib bo'lmaydi . Aynan mana shu kamchiliklar ishlab chiqaruvchilarni kuchaytirgichlar ustida ishlashni yanada samarali toifada davom ettirishga undadi.

IN

B sinfidagi kuchaytirgichlar ishlab chiqaruvchilar tomonidan oldingi toifadagi past samaradorlik va qizib ketish muammolarini hal qilish uchun ishlab chiqilgan. B toifali modellar o'z ishlarida, odatda, bipolyar qo'shimcha tranzistorlar juftidan foydalanadilar . Ularning farqi shundaki, signalning ikkala yarmi uchun chiqish jabhasi surish-tortish sxemasi bo'yicha qurilgan, shuning uchun har bir tranzistorli qurilma chiqish signalining faqat yarmini kuchaytiradi.

Bu sinfning kuchaytirgichlarida doimiy shahar darajasidagi yonma -yon oqim yo'q, chunki uning tinch oqimi nolga teng, shuning uchun shahar quvvatining parametrlari odatda kichik bo'ladi. Shunga ko'ra, uning samaradorligi A qurilmalariga qaraganda ancha yuqori. Shu bilan birga Qachonki signal ijobiy bo'lsa, tranzistor ijobiy tomonga buriladi, manfiy esa o'chadi . Xuddi shunday, kirish signali manfiy bo'lib qolganda, pozitiv o'chadi va manfiy tranzistor, aksincha, faollashadi va signalning manfiy yarmini ta'minlaydi. Natijada, tranzistor, ish paytida, 1/2 tsiklni faqat kiruvchi signalning ijobiy yoki salbiy yarim tsiklida o'tkazadi.

Shunga ko'ra, ushbu toifadagi har qanday tranzistorli qurilma aniq almashinish holatida, faqat chiqish signalining bir qismidan o'tishi mumkin.

Ushbu push-pull dizayni A sinfidagi kuchaytirgichlarga qaraganda taxminan 45-60% samarali. Ushbu turdagi modellarning muammolari shundaki, ular -0.7 V dan +0.7 V gacha bo'lgan kirish kuchlanish koridorida tranzistorlarning "o'lik zonasi" tufayli audio signal o'tishi paytida sezilarli buzilishlarni keltirib chiqaradi ..

Fizika kursidan hamma bilganidek, bipolyar tranzistor to'liq simlarni ishga tushirish uchun tayanch emitent taxminan 0,7 V kuchlanish berishi kerak. Bu kuchlanish bu belgidan oshmagan ekan, chiqish tranzistori yoqilgan holatiga o'tmaydi. Bu shuni anglatadiki, 0,7 V yo'lakka o'tadigan signalning yarmi noaniq takrorlana boshlaydi. Binobarin, bu B toifali qurilmalarni deyarli aniq akustik qurilmalarda ishlatishga yaroqsiz holga keltiradi.

Buning uchun bu buzilishlarni bartaraf etish uchun AB sinfining murosaga keluvchi qurilmalari yaratildi.

AB

Bu model A va B toifali tandemli dizayndir. Hozirgi vaqtda AB tipidagi kuchaytirgichlar dizaynning eng keng tarqalgan variantlaridan biri hisoblanadi. Ularning ishlash printsipiga ko'ra, ular biroz V toifali mahsulotlarga o'xshaydi, bundan mustasno, har ikkala tranzistorli qurilma bir vaqtning o'zida osillogrammalarning kesishish nuqtasi yaqinida signal uzatishi mumkin . Bu oldingi B guruhidagi kuchaytirgichning signal buzilishining barcha muammolarini butunlay yo'q qiladi. Farqi shundaki, bir juft tranzistor juda past kuchlanishli, odatda 5 dan 10% gacha tinch oqimga ega. Bunday holda, Supero'tkazuvchi qurilma yarim tsiklga qaraganda ko'proq vaqt ishlaydi, lekin shu bilan birga u kirish signalining to'liq aylanishidan ancha past bo'ladi.

Buni ishonch bilan aytish mumkin AB tipidagi qurilma samaradorlik va chiziqlilik nuqtai nazaridan "A" va "B" toifali modellar o'rtasida mukammal kelishuv hisoblanadi .va audio signalning konvertatsiya qilish samaradorligi taxminan 50%ni tashkil qiladi.

BILAN

C sinfidagi bloklarning dizayni maksimal samaradorlikka ega, lekin ayni paytda boshqa barcha toifalarga qaraganda ancha past chiziqli. C sinfidagi kuchaytirgich sezilarli darajada noaniq, shuning uchun kirish oqimi nolga tushadi va u erda kiruvchi signalning 1/2 tsiklidan ko'proq vaqt qoladi . Bu vaqtda tranzistor uni o'chirish uchun kutish rejimida.

Transistorning bunday noto'g'ri ko'rinishi qurilmaning eng yuqori samaradorligini ta'minlaydi, uning samaradorligi taxminan 80%ni tashkil qiladi, lekin shu bilan birga u chiqish signalida sezilarli tovush buzilishlarini keltirib chiqaradi.

Ushbu dizayn xususiyatlari ovoz kuchaytirgich tizimlarida kuchaytirgichlardan foydalanishni imkonsiz qiladi . Qoida tariqasida, ushbu modellar yuqori chastotali generatorlarda, shuningdek, radiochastotali kuchaytirgichlarning ma'lum versiyalarida o'z qo'llanish sohasini topdi, bu erda chiqishda chiqayotgan tok pulslari ma'lum chastotadagi sinusoidal to'lqinlarga aylanadi.

D

D toifali kuchaytirgich ikki kanalli chiziqli bo'lmagan pulsli modellarni nazarda tutadi, ular PWM kuchaytirgichlari deb ham ataladi.

Audio tizimlarning aksariyatida chiqish bosqichlari A yoki AB sinfida ishlaydi . D guruhining o'rnatilgan kuchaytirgichlarida, chiziqli kirishlar quvvat sarflanishi, hatto ularning maksimal to'liq, deyarli ideal bajarilishi holatida ham muhim ahamiyatga ega. Bu D sinfidagi modellarga minimal issiqlik ishlab chiqarilishi, qurilmaning og'irligi va o'lchamlari kamayishi va shunga mos ravishda mahsulot tannarxining pasayishi tufayli ko'pchilik sohalarda katta ustunlik beradi, shu bilan birga bunday modellarda batareyaning ishlash muddati modellar bilan taqqoslaganda oshadi. boshqa dizaynlar.

Qoida tariqasida, bu yuqori voltli modellar, ular 10 000 vattli taxta uchun mo'ljallangan.

Boshqa

F sinfidagi kuchaytirgich . Ushbu modellar samaradorlikni oshiradi, ularning samaradorligi taxminan 90%ni tashkil qiladi.

G sinfidagi kuchaytirgich . Bu kuchaytirgich, aslida, TDA bo'yicha AB sinfidagi AB sinfining yuqori chiziqli dizaynini yaxshilandi. Ushbu toifadagi modellar kiruvchi signal parametrlari o'zgarganda avtomatik ravishda turli elektr uzatish liniyalari o'rtasida almashishi mumkin. Bunday kommutatsiya energiya sarfini sezilarli darajada kamaytiradi va shunga mos ravishda issiqlik yo'qotilishi oqibatida energiya sarfini kamaytiradi.

I sinf kuchaytirgichi . Bunday modellarda bir nechta qo'shimcha chiqish moslamalari mavjud. Yoqishdan oldin ular push-pull konfiguratsiyasida joylashgan. Birinchi qurilma signalning ijobiy qismini o'zgartiradi, ikkinchisi esa B toifadagi kuchaytirgichlar kabi salbiy qismni almashtirish uchun javobgardir. o'tish mexanizmi asosiy tsikl bilan bir vaqtda yoqiladi va o'chadi.

S sinfidagi kuchaytirgich . Bu sinf kuchaytirgichlar chiziqli bo'lmagan o'tish mexanizmi sifatida tasniflanadi. Ularning ishlash mexanizmi nuqtai nazaridan ular D toifali kuchaytirgichlarga o'xshaydi. Bunday kuchaytirgich analog kirish signallarini raqamli signallarga aylantirib, ularni ko'p marta kuchaytiradi. Shunday qilib, chiqish quvvatini oshirish uchun, odatda, kommutatsiya qurilmasining raqamli signali to'liq yoqiladi yoki to'liq o'chadi, shuning uchun bunday qurilmalarning samaradorligi 100%bo'lishi mumkin.

T sinfidagi kuchaytirgich . Raqamli kuchaytirgich uchun yana bir variant. Bugungi kunda bunday modellar kiruvchi signalni raqamli qayta ishlashga imkon beradigan mikrosxemalar, shuningdek o'rnatilgan ko'p kanalli 3D ovoz kuchaytirgichlari mavjudligi tufayli tobora ommalashib bormoqda. Bu effekt analog signallarni yuqori raqamli PWM tovushlariga aylantirish imkonini beruvchi dizayn bilan ta'minlangan. S sinfidagi qurilmalarning dizayni AV toifasiga o'xshash past buzilish signalining xususiyatlarini birlashtiradi, shu bilan birga D sinfidagi modellar darajasida samaradorlikni saqlaydi.

Qanday aniqlash mumkin?

Boshlash uchun, kuchaytirgichning printsipial jihatdan qanday ishlashiga to'xtalib o'tamiz. Albatta, siz hayron qolasiz, lekin aslida zavod kuchaytirgichi hech narsani kuchaytirmaydi. Aslini olib qaraganda, uning ishlash mexanizmi eng oddiy kran ishiga o'xshaydi: siz dastani aylantirasiz va suv ta'minotidan suv kuchli yoki kuchsizroq quyila boshlaydi, va agar siz uni bursangiz, oqim bloklanadi. Kuchaytirgichlarda barcha jarayonlar xuddi shunday sodir bo'ladi. Kuchli quvvat manbai modulidan oqim qurilmaga ulangan karnay orqali o'tadi. Bunday holda, musluğun vazifasini tranzistorlar o'z zimmasiga oladi - chiqishda ularning yopilishi va ochilish darajasi kuchaytirgichga o'tuvchi signal orqali nazorat qilinadi. Bu kranning qanday ishlashidan, ya'ni chiqish tranzistorlari qanday ishlashidan va kuchaytirgichlar sinfi aniqlanganidan.

Agar biz AB qurilmalari haqida gapiradigan bo'lsak, ulardagi tranzistorlar ularga keladigan signallarni nomutanosib ravishda ochish va yopishning yoqimsiz xususiyatiga ega bo'lishi mumkin. Shunday qilib, ularning ishi o'zgarishsiz qoladi. Kran bilan o'xshashlikka qaytish - siz musluğun dastasini burishingiz mumkin, lekin suv avvaliga kuchsiz oqadi, keyin to'satdan oqim to'satdan oshadi.

Shu sababdan AB toifali tranzistorlar signal bo'lmasa ham ochiq qolishi kerak . Bu ular darhol ishlay boshlashlari uchun va signal ma'lum darajaga yetguncha kutmasliklari uchun kerak - faqat bu holda kuchaytirgich tovushni minimal buzilishlar bilan takrorlay oladi. Amalda, bu foydali energiyaning bir qismi behuda sarflanishini anglatadi. Tasavvur qiling -a, siz kvartiradagi barcha suv o'tkazgichlarini ochasiz va ulardan doimiy ravishda suv oqadi. Natijada, bunday modellarning samaradorligi 50-70%dan oshmaydi, aynan past rentabellik AV sinf kuchaytirgichlarining asosiy kamchiligi hisoblanadi.

Agar biz D sinfidagi qurilmalar haqida gapiradigan bo'lsak, ularning ishlash printsipi mutlaqo bir xil: ular yoqish va o'chirish mumkin bo'lgan o'z chiqish tranzistorlariga ega. Shunday qilib, ularga ulangan karnaylar orqali tok o'tishi tartibga solinadi, lekin signal ularning konfiguratsiyasi bo'yicha kirishdan ancha uzoqda bo'lgan ochilishini boshqaradi.

Signal D sinfidagi qurilmalarning chiqish tranzistorlariga shunday uzatiladi. Bunday holda, ular butunlay boshqacha ishlaydi: yoki to'liq yopiladi yoki oraliq qiymatlarsiz ochiladi. Bu shuni anglatadiki, bunday modellarning samaradorligi 100%ga yaqin bo'lishi mumkin.

Albatta, bunday signallarni audio tizimlarga yuborish juda erta, avval standart konfiguratsiyaga qaytish kerak. Buni chiqish bo'g'imi, shuningdek kondansatör yordamida amalga oshirish mumkin - ularni qayta ishlagandan so'ng, chiqishda kuchaytirilgan signal hosil bo'ladi, bu kirish signalini o'z shaklida to'liq takrorlaydi. U karnaylarga uzatiladi.

D sinfidagi qurilmalarning asosiy afzalligi-bu samaradorlikning oshishi . va shunga mos ravishda yumshoqroq energiya sarfi

Uzoq vaqt davomida bunga ishonishgan yuqori sifatli dinamik tizimlarini ulash uchun AB kuchaytirgichlari eng maqbul echim bo'ladi … D toifali modellar kiruvchi signalni past chastotali impulsli signalga aylantirdi, natijada u faqat subwoofer rejimida yaxshi ovoz berdi. Hozirgi kunda texnologiya oldinga katta qadam tashladi va bugungi kunda deyarli bir zumda ochiladigan va yopiladigan yuqori tezlikli tranzistorlar mavjud, do'konlarda D sinfidagi keng polosali qurilmalar juda ko'p.

Ushbu modellar nafaqat subwooferlarda, balki har xil turdagi zamonaviy dinamik tizimlarida ham foydalanish uchun mo'ljallangan. Yuqori quvvat talab qilinmaydigan variantlar uchun juda ixcham kuchaytirgich sotib olish mantiqan.

Shunday qilib, agar sizda karnayni ulash uchun etarli joy bo'lsa, siz AV sinfidagi modelni tanlashingiz mumkin. Bir necha o'n yillar davomida ushbu modellarning sxemasi yaxshi ishlab chiqilgan, ular juda yaxshi ovoz sifatini beradi va buzilgan taqdirda siz ularni eng yaqin xizmat ko'rsatish markazida ta'mirlashingiz mumkin.

Agar ovozni o'rnatish maydoni cheklangan bo'lsa, siz D guruhining keng polosali modellarini batafsil ko'rib chiqishingiz kerak . AV sinfidagi mahsulotlar bilan bir xil quvvat parametrlari bilan ular ancha kichikroq va engilroq, bundan tashqari, ular kamroq isitiladi va ba'zi modellar ularni eng kam shovqin bilan yashirin o'rnatishga imkon beradi.

Subwooferlarni ulash uchun D-klass maksimal afzalliklarni o'rnatadi , chunki bass tonna bloki eng ko'p energiya sarflaydigan chastota diapazoni-bu holda mahsulotning samaradorligi asosiy ahamiyatga ega va bunda D sinfidagi mahsulotlarga raqobatchilar yo'q.

Ushbu videoda siz ovoz kuchaytirgichlari sinflari bilan aniqroq tanishishingiz mumkin.