تقویت کننده کلاس AB توضیح داده شده: مزایا، معایب، کارایی و نحوه انتخاب یکی

a چیست تقویت کننده کلاس AB ?

کلاس AB یک توپولوژی تقویت کننده فشار کش خطی است که در آن دو ترانزیستور خروجی مکمل برای کمی بیش از نیمی از چرخه سیگنال هدایت می شوند. همپوشانی بین نیمه مثبت و منفی، بریدگی متقاطع را که ضعف اصلی عملکرد کلاس B خالص است، حذف می‌کند، در حالی که جریان بایاس به اندازه‌ای کم می‌ماند که راندمان بسیار بالاتر از کلاس A باقی می‌ماند. نتیجه صدای آنالوگ تمیز و با جریمه حرارتی بسیار کاربردی است.

نحوه عملکرد زاویه هدایت

در مورد یک سیکل منفرد از موج سینوسی صوتی فکر کنید. در یک مرحله کلاس A، ترانزیستور خروجی کل 360 درجه را هدایت می کند. در مرحله کلاس B، دستگاه مثبت یک نیم چرخه را هدایت می کند و دستگاه منفی، دیگری را هر کدام حدود 180 درجه هدایت می کند که باعث صرفه جویی در قدرت بایاس می شود اما با عبور سیگنال از صفر، یک شکاف قابل مشاهده ایجاد می کند. یک مرحله کلاس AB بایاس است به طوری که هر دستگاه بسته به تنظیم جریان ساکن، بین 180 تا 220 درجه هدایت می کند. از آنجایی که هر دو دستگاه در محل عبور از صفر کمی فعال می مانند، یک دست به آرامی به دیگری می روند. طبق بررسی کلی ویکی‌پدیا از کلاس‌های تقویت‌کننده قدرت، کلاس AB و کلاس D حداقل از سال 2010 بر بازار صوتی تسلط داشته‌اند، و هر زمان که اعوجاج و خطی بودن بیش از راندمان خام اهمیت داشته باشد، AB ترجیح داده می‌شود.

چرا نقطه تعصب مهم است

جریان ساکن یک مرحله کلاس AB توسط شبکه بایاس تنظیم می شود، معمولاً یک ضرب کننده VBE یا یک ترانزیستور بایاس اختصاصی که روی همان هیت سینک جفت خروجی نصب شده است. آن را خیلی پایین قرار دهید و صحنه به سمت کلاس B می رود که خنک تر است اما اعوجاج متقاطع شنیداری ایجاد می کند. آن را خیلی بالا تنظیم کنید، و صحنه به کلاس A نزدیک می شود، با صدای زیبا، اما جریان بیکار بالا که هیت سینک را حتی در سکوت گرم می کند. یک ماژول با طراحی خوب، بایاس را در دما ثابت نگه می دارد، به همین دلیل است که طراحی حرارتی مرحله خروجی و هیت سینک از کلاس تقویت کننده جدایی ناپذیر است.

کلاس AB در مقابل کلاس A، B و D: معاوضه های عملی

در اینجا رتبه بندی که برای تصمیم خرید مهم است: کلاس A از نظر صوتی تمیز است اما ناکارآمد است، کلاس B کارآمد است اما برای صدا بیش از حد تحریف شده است، کلاس D کارآمد و جمع و جور است اما مصنوعات سوئیچینگ را اضافه می کند، و کلاس AB مصالحه ای است که در وسیع ترین طیف برنامه های بلندگو به بهترین وجه کار می کند. اگر یک کلاس تقویت کننده را برای طراحی جدید یا ارتقاء انتخاب می کنید، کلاس AB به ندرت انتخاب اشتباهی زیر چند صد وات در هر کانال است.

سازنده ای را در نظر بگیرید که یک بلندگوی PA فعال 100 واتی می سازد. مسیر کلاس AB به ترانسفورماتور بزرگتر، هیت سینک بیشتر و کابینت سنگین تر نیاز دارد. کلاس D همان خروجی را با کسری از گرما ارائه می دهد، اما کیفیت فیلتر ورودی، زمین و فیلتر خروجی در حال حاضر صدا را تعیین می کند. برای مانیتورهای استودیویی و تقویت‌کننده‌های ساز، انتخاب اغلب بر روی AB قرار می‌گیرد، زیرا رفتار آن در لبه برش بخش‌تر و موسیقایی‌تر است.

خواندن معاوضه ها برای سخنران شما

اعداد بازدهی که می توانید در مورد آنها برنامه ریزی کنید

راندمان به طور مستقیم اندازه منبع تغذیه و جرم هیت سینک را کنترل می کند. برای 100 وات خروجی پیوسته، یک مرحله کلاس A با کارایی 25 درصد حدود 300 وات گرما را از بین می برد، یک مرحله کلاس AB با کارآمدی 55 درصد حدود 82 وات را دفع می کند، و یک مرحله کلاس D با کارایی 88 درصد تقریباً 14 وات را از بین می برد.

مزایا و معایب: آنچه در واقع به دست می آورید

برای اکثر بلندگوهای برقی، تقویت کننده های ابزار و طرح های Hi-Fi، کلاس AB ساده ترین راه برای دستیابی به صدای طبیعی بدون پرداخت صورتحساب مهندسی کلاس D است. دو هزینه واقعی گرما و وزن هستند.

جایی که کلاس AB برنده می شود

• اعوجاج متقاطع کم بدون مدارهای تصحیح پیچیده
• رفتار پایدار در بارهای بلندگوهای راکتیو، بدون نیاز به فیلتر خروجی
• برش بخشنده ای که در هنگام رانندگی بیش از حد سخت تر به نظر می رسد
• توپولوژی ساده و قابل تعمیر که اکثر تکنسین های خدمات به خوبی آن را می شناسند
• کف کم صدا در صورت جفت شدن با منبع تغذیه ترانسفورماتور خطی

جایی که کلاس AB برای شما هزینه دارد

• راندمان 45 تا 65 درصد به این معنی است که 35 تا 55 درصد توان ورودی در سطوح متوسط تبدیل به گرما می شود.
• هیت سینک های بزرگتر، ترانسفورماتورهای سنگین تر و کابینت های بزرگتر
• خروجی سطح بالا مستمر نیاز به مدیریت حرارتی و حفاظت عمدی دارد

جایی که تقویت کننده های کلاس AB هنوز اولین انتخاب هستند

هنوز هم کلاس AB را در مانیتورهای حرفه‌ای استودیویی، کابینت‌های متوسط PA، تقویت‌کننده‌های گیتار پیشرفته و بسیاری از آمپلی‌فایرهای یکپارچه خانگی پیدا می‌کنید. ضریب میرایی آن در درایورهای باس معمولاً بالاتر از طراحی متوسط ​​کلاس D است که رفتار فرکانس پایین کنترل شده و محکمی را ارائه می دهد. از آنجایی که صدا به تدریج در هنگام بارگذاری بیش از حد کاهش می یابد، کلاس AB اغلب در موقعیت های واقعی نوازندگی و آواز موسیقایی تر توصیف می شود.

برای طراحان، کار با یک مرحله قدرت شناخته شده، بقیه سیستم را قابل پیش بینی می کند. این یک دلیل است ماژول های تقویت کننده صدا کیفیت صدا را در سیستم های بلندگو افزایش می دهند عمدتاً از طریق خطی بودن و میرایی پایدار به جای مشخصات زرق و برق دار. یک سوال جداگانه اما به همان اندازه کاربردی است چگونه ماژول های تقویت کننده به امپدانس های مختلف بلندگو پاسخ می دهند ; اگر منبع تغذیه و حفاظت به درستی رتبه بندی شوند، طرح های کلاس AB معمولاً در 4 یا 8 اهم پایدار می مانند. قبل از انتخاب هر تابلو، بررسی نیز کمک می کند یک ماژول صوتی در یک بلندگوی برقی واقعا شامل چه چیزی است بنابراین، توابع مرحله قدرت، مرحله پیش تقویت کننده و توابع DSP به عنوان یک سیستم منسجم انتخاب می شوند.

ساخت یک بلندگوی برقی در اطراف کلاس AB: مطابقت با ماژول Front-End

یک مرحله خروجی فقط نیمی از تقویت کننده است. ماژول جلویی افزایش، یکسان سازی، مخلوط کردن و محافظت را کنترل می کند، عملکردهایی که کاربران در واقع لمس می کنند. هنگامی که یک مرحله کلاس AB بخشی از یک بلندگوی برقی است، یک ماژول عملکردی آنالوگ اغلب مستقیم‌ترین مسیر است، زیرا هیچ تاخیری اضافه نمی‌کند، هزینه کمی دارد و می‌توان آن را با پتانسیومترهای ساده کوتاه کرد.

برای طراحی دو طرفه یا تمام برد با مرحله خروجی کلاس AB، ماژول کنترل تریبل و باس EQ pl1 برای تقویت کننده های کلاس AB شکل دهی ساده تون به همراه خروجی ترکیبی را ارائه می دهد. اگر بلندگو دارای ورودی میکروفون نیز باشد که در PA قابل حمل و بلندگوهای نصب رایج است، میکروفون pl35 متعادل و ماژول ورودی خط با اکولایزر گرافیکی 5 باند تهویه کانال و EQ موزیکال 5 باند را اضافه می کند. برای یک میکسر ساده یا بلندگوی ستونی، اکولایزر گرافیکی 5 باند pl3 با ماژول جلوه میکروفون EQ و اکو را روی یک برد فشرده ترکیب می کند.

عمده فروشی PL3: اکولایزر گرافیکی 5 باند و عملکرد آنالوگ افقی میکروفن به عنوان چین PL3: اکولایزر گرافیکی 5 باند و ماژول عملکردی آنالوگ افقی میکروفن برای تامین کنندگان و شرکت تقویت کننده کلاس AB، Zh... مشاهده محصول →

عمده فروشی PL35: اکولایزر گرافیکی 5 باند متوازن میکروفون و ورودی خط افقی به عنوان چین PL35: ماژول تابعی آنالوگ افقی اکولایزر گرافیکی 5 باندی میکروفون متعادل و ورودی خط برای تامین کنندگان تقویت کننده کلاس AB یک... مشاهده محصول →

عمده فروشی PL1: ماژول عملکردی آنالوگ افقی کنترل تربل و باس برای به عنوان چین PL1: ماژول عملکردی آنالوگ افقی کنترل تربل و باس برای تامین کنندگان و شرکت تقویت کننده کلاس AB، Zhenhai Huage p... مشاهده محصول →

این ماژول ها برای سیستم های تقویت کننده کلاس AB طراحی شده اند زیرا آنها یک مرحله ورودی تمیز و خطی با امپدانس قابل پیش بینی را فرض می کنند. مرحله قدرت، ترانسفورماتور و هیت سینک هنوز باید برای سطح خروجی هدف و اندازه محفظه انتخاب شوند. برای محصولات پرقدرت، بسیاری از تولیدکنندگان زمانی که می‌خواهند کاراکتر آنالوگ را در خروجی بیشتر حفظ کنند، به مراحل قدرت کلاس H با منابع خطی می‌روند، یا زمانی که وزن و گرما عوامل محدودکننده هستند، به ماژول‌های کلاس D با منابع تشدید LLC می‌روند.

سوالات متداول