تقویت‌کننده کلاس A در مقابل کلاس AB: بایاس، گرما و جایگزینی بلندگوهای برقی

تقریباً برای هر پروژه بلندگوی برقی، یک استیج کلاس AB که به خوبی طراحی شده باشد، انتخاب مهندسی و تجاری ایمن‌تر است. کلاس A فقط زمانی برنده می شود که خطی بودن اندازه گیری شده در سطوح گوش دادن بسیار پایین بیشتر از هزینه گرما، وزن و برق باشد. همین جمله توضیح می‌دهد که چرا ماژول‌های کلاس AB هنوز در بیشتر بلندگوهای تولیدی قرار دارند، حتی اگر کلاس A شهرت بهتری روی کاغذ دارد.

این دو کلاس فناوری های متفاوتی ندارند. آنها همان مرحله خروجی ترانزیستور مکمل هستند که در نقاط عملیاتی مختلف بایاس می شوند. همه چیز دیگر، از اندازه هیت سینک گرفته تا وزن حمل و نقل، از این جریان بایاس ناشی می شود.

نقطه تعصب همه چیز را تعیین می کند

در یک مرحله خروجی کلاس A، دستگاه ها برای 360 درجه کامل چرخه سیگنال هدایت می شوند. جریان ساکن بالاتر از حداکثر جریانی است که تقویت کننده به بار خود وارد می کند، بنابراین ترانزیستورها هرگز خاموش نمی شوند. هیچ منطقه متقاطع، هیچ دست آف بین دستگاه ها وجود ندارد و منحنی انتقال از چند میلی ولت به بالا خطی می ماند.

کلاس AB بین کلاس B و کلاس A قرار دارد. یک سوگیری ایستاده کوچک هر دو دستگاه را تقریباً 200 درجه از چرخه هدایت می‌کند، فقط به اندازه‌ای که در نقطه صفر همپوشانی داشته باشند و اعوجاج بریدگی را که کلاس B خالص را آزار می‌دهد برطرف کند. خارج از پنجره همپوشانی، هر دستگاه فقط نیمی از زمان کار می‌کند، که افزایش کارایی از آنجا ناشی می‌شود.

مشاهده نتیجه عملی روی نیمکت آسان است. یک کانال کلاس A تقریباً همان توان را از منبع تغذیه می‌گیرد، چه بی‌صدا باشد و چه با خروجی کامل کار کند. یک کانال کلاس AB کمی در حالت بیکار و با افزایش خروجی به تدریج بیشتر می کشد. به همین دلیل است که شاسی کلاس A ده ثانیه پس از روشن شدن داغ است، در حالی که شاسی AB تا رسیدن مواد برنامه خنک می ماند.

راندمان و گرما: هزینه خاموش نشدن

سقف نظری برای یک مرحله کلاس A 50٪ با بار کوپل شده با ترانسفورماتور و نزدیکتر به 25٪ برای چیدمان یک سر متداول تر است. طرح های واقعی در باند 15-30 درصد قرار می گیرند. کلاس AB در تئوری به حدود 78.5٪ می رسد و در عمل 50-70٪ را ارائه می دهد، دقیقاً به همین دلیل است که به طور پیش فرض برای صدای آنالوگ پرقدرت تبدیل شده است.

آن را به تصمیم خرید تبدیل کنید. یک ماژول کلاس AB 200 وات ممکن است 300 تا 350 وات از برق در خروجی کامل و 20 تا 30 وات در حالت آماده به کار بگیرد. یک طرح کلاس A معادل نیاز به منبع تغذیه و هیت سینک به اندازه چند صد وات اتلاف مداوم دارد که معمولاً سه تا چهار برابر حجم فلز، ترانسفورماتور و کابینت در هر وات تحویلی است.

اعوجاج: یک کلاس AB خوب معمولاً یک کلاس ارزان A را شکست می دهد

شهرت کلاس A بر دو مزیت واقعی استوار است: عدم اعوجاج متقاطع، و نمایه هارمونیک که توسط هارمونیک دوم خوش خیم مرتبه پایین غالب است. هر دو اصل هستند اما مقایسه ای که در یک محصول مهم است به ندرت در برابر ایده آل ایده آل است.

اعوجاج متقاطع در کلاس AB به صورت هارمونیک های مرتبه بالا در سطوح خروجی پایین نشان داده می شود، دقیقاً در جایی که گوش حساس ترین است. توسط سه چیز کنترل می شود: جریان بایاس کافی، ردیابی حرارتی دقیق شبکه بایاس به طوری که تنظیمات با گرم شدن هیت سینک تغییر نکند، و افزایش حلقه کافی. ماژول‌های کلاس AB که به درستی اجرا می‌شوند، اعوجاج هارمونیک کل را در محدوده 0.01-0.05٪ در توان نامی نگه می‌دارند، که در هر زمینه پخش معمولی قابل شنیدن نیست.

جایی که کلاس A واقعاً جلو می‌آید، در سطوح میلی‌وات به درایورهای با حساسیت بالا است. اگر محصول شما یک مانیتور میدان نزدیک برای گوش دادن انتقادی است، این حاشیه ارزش پرداخت کردن را دارد. اگر یک جعبه PA قابل حمل، یک بلندگوی ستونی یا یک ساب ووفر باشد، تفاوت در زیر صدای اتاق و مواد برنامه ناپدید می شود.

کلاس A در مقابل کلاس AB در یک نگاه

جدول زیر مقایسه را در پارامترهایی که در واقع یک صورتحساب مواد و طراحی حرارتی را هدایت می کنند، فشرده می کند.

این برای طراحی ماژول بلندگوی برقی به چه معناست

بلندگوهای حرفه ای، آرایه های خط و ساب ووفرها در اطراف کلاس AB، و به طور فزاینده ای در اطراف کلاس D و کلاس H ساخته می شوند، به یک دلیل: یک محصول در حال کار باید در چرخه های کاری طولانی در یک رک داغ دوام بیاورد. محاسبات حرارتی بالا به سادگی کلاس A را در سطوح توان مورد نیاز آن سیستم ها رد می کند.

در داخل یک طرح معمولی AB، ماژول تقویت‌کننده قدرت افزایش ولتاژ و تحویل جریان را کنترل می‌کند، در حالی که کنترل تون، ورودی میکروفون و محدود کردن زنده روی ماژول‌های عملکردی مجزا در جلوی آن قرار می‌گیرد. این تقسیم، زنجیره سیگنال آنالوگ را کوتاه نگه می‌دارد و اجازه می‌دهد از یک پلت فرم تقویت‌کننده در چندین مدل کابینت استفاده مجدد شود.

ماژول جلویی آنالوگ افقی PL35 برای تقویت کننده های کلاس AB ورودی‌های میکروفون و خط متعادل به‌علاوه اکولایزر گرافیکی پنج باند، این ماژول افقی را به یک قسمت جلویی فشرده برای پلتفرم‌های تقویت‌کننده کلاس AB تبدیل کرده است. مشاهده محصول →

ماژول عملکردی عمودی PL21 / PL21E با حفاظت محدود یک گزینه عمودی جلویی برای محفظه های باریک، ترکیبی از ورودی های میکروفون و خط متعادل، اکولایزر پنج باند و حفاظت محدود. PL21E کنترل اکو میکروفون را اضافه می کند. مشاهده محصول →

دو ماژول جلویی بالا از این الگو پیروی می کنند: ورودی های میکروفون متعادل و خط با اکولایزر گرافیکی پنج باند در قالب افقی یا همان اکولایزر با محافظت محدود در فرمت عمودی هنگامی که محفظه باریک است. هر دو برای پلت فرم های تقویت کننده کلاس AB طراحی شده اند، بنابراین رفتار بایاس مرحله خروجی متغیر غالب باقی می ماند.

اگر بودجه حرارتی یک طرح AB مقیاس‌پذیری را متوقف کند، معمولاً بیش از چند صد وات در هر کانال در یک کابینت جمع‌وجور، گام بعدی در صدای حرفه‌ای به کلاس A برنمی‌گردد، بلکه به کلاس H جلو می‌رود، که ریل منبع تغذیه را همگام با سیگنال سوئیچ می‌کند. ماژولی مانند AMP400H منبع ترانسفورماتور خطی و هیت سینک آلومینیومی U شکل را حفظ می کند و مرحله خروجی آنالوگ را حفظ می کند در حالی که اتلاف را در سطوح پایین و متوسط ​​کاهش می دهد.

ماژول تقویت کننده قدرت کلاس H AMP400H 7294 یک ماژول کلاس H با خروجی های فرکانس متوسط/پایین 400 وات و فرکانس بالا 100 وات، منبع تغذیه ترانسفورماتور خطی و هیت سینک U شکل، به علاوه مدارهای حفاظتی متعدد. مشاهده محصول →

برای تیم هایی که از کل خانواده قبل از تعهد نقشه برداری می کنند، راهنمای ما به کلاس های تقویت کننده A، AB، D و H برای طراحی ماژول بلندگوی برقی مبادلات یکسانی را برای هر توپولوژی انجام می دهد. همچنین می توانید جریان فعلی را مرور کنید ماژول های تقویت کننده بلندگو کلاس AB برای مقایسه سطوح خروجی و گزینه های عرضه

انتخاب بین آنها برای یک محصول جدید

چهار سؤال معمولاً سریعتر از هر آزمون گوش دادن تصمیم را حل می کند:

1. چرخه وظیفه چیست؟ بلندگوی که هشت ساعت با خروجی بالا کار می‌کند، نمی‌تواند مرحله‌ای را بپذیرد که قدرت بایاس کامل خود را در تمام مدت از بین ببرد.
2. گرما کجا می رود؟ در یک محفظه پلاستیکی مهر و موم شده، یک طرح AB قبلاً به یک مسیر حرارتی به صفحه نیاز دارد. کلاس A به یک کلاس بسیار بزرگتر نیاز دارد.
3. اعوجاج واقعاً در چه سطحی قابل شنیدن است؟ در سطوحی که محصول واقعاً در آن بازی خواهد کرد، اندازه گیری کنید، نه در یک وات در یک بار ساختگی.
4. وزن واحد تمام شده چقدر است؟ جرم ترانسفورماتور و هیت سینک یک هزینه بارگیری و نصب مکرر است، نه یک بار.

صادقانه به آن‌ها پاسخ دهید و نقطه تعصب، همراه با پلتفرم ماژول، تمایل به انتخاب خود دارد.

سوالات متداول