Audio gücləndirici giriş siqnalının versiyasını yaradan və gücləndirən dövrəni təsvir etmək üçün istifadə edilən ümumi termindir. Bununla belə, bütün çevirici texnologiyaları konfiqurasiyalarına və iş rejimlərinə görə təsnif edildiyi kimi eyni deyil.
Elektronikada kiçik gücləndiricilər adətən istifadə olunur, çünki onlar nisbətən kiçik bir giriş siqnalını, məsələn, musiqi pleyeri kimi sensordan rele, lampa və ya dinamiki idarə etmək üçün daha böyük çıxış siqnalına gücləndirə bilirlər. və s.
Gücləndiricilər kimi təsnif edilən elektron sxemlərin bir çox formaları var, əməliyyat və kiçik siqnal çeviricilərindən tutmuş böyük impuls və güc çeviricilərinə qədər. Cihazın təsnifatı böyük və ya kiçik siqnalın ölçüsündən, fiziki konfiqurasiyasından və giriş axınının necə işləndiyindən, yəni giriş səviyyəsi ilə yükdə axan cərəyan arasındakı əlaqədən asılıdır.
Cihaz Anatomiyası
Audio tezlik gücləndiriciləri sadə qutu kimi görünə bilərvə ya iki giriş və iki çıxış terminalı olan bipolyar, FET və ya əməliyyat sensoru kimi cihazı olan blok (torpaq ümumidir). Üstəlik, çıxış siqnalı cihazda çevrildiyinə görə daha böyükdür.
İdeal siqnal gücləndiricisi üç əsas xüsusiyyətə malik olacaq:
- Giriş empedansı və ya (R IN).
- Çıxış müqaviməti və ya (R OUT).
- Qazanmaq və ya (A).
Gücləndirici dövrə nə qədər mürəkkəb olsa da, bu üç xüsusiyyətin əlaqəsini nümayiş etdirmək üçün ümumi blok modelindən istifadə etmək olar.
Ümumi anlayışlar
Yüksək keyfiyyətli audio gücləndiricilər performans baxımından fərqlənə bilər. Hər bir növün rəqəmsal və ya analoq çevrilməsi var. Kodlar onları ayırmaq üçün təyin edilib.
Giriş və çıxış siqnalları arasında artan fərq çevrilmə adlanır. Qazanc gücləndiricinin giriş siqnalını nə qədər "çevirdiyini" göstərən bir ölçüdür. Məsələn, 1 voltluq bir giriş səviyyəsi və 50 voltluq bir çıxış səviyyəsi varsa, onda dönüşüm 50 olacaq. Başqa sözlə, giriş siqnalı 50 dəfə işlənmişdir. Audio tezlik gücləndiricisi bunu edir.
Dönüşüm hesablanması sadəcə olaraq çıxışın girişə bölünməsi nisbətidir. Bu sistemin nisbəti olaraq vahidlər yoxdur, lakin elektronikada adətən qazanc üçün A simvolu istifadə olunur. Daha sonra çevrilmə sadəcə olaraq "çıxışın daxilə bölünməsi" kimi hesablanır.
Güc çeviriciləri
Böyüdücü kiçikSiqnal gücləndiricisi adətən "gərginlik" gücləndiricisi adlanır, çünki o, kiçik bir girişi daha böyük bir çıxış gərginliyinə çevirməyə çalışır. Bəzən mühərriki və ya dinamikin gücünü idarə etmək üçün cihaz sxemi tələb olunur və yüksək keçid cərəyanlarının iştirak etdiyi bu növ proqramlar üçün güc çeviriciləri tələb olunur.
Adından da göründüyü kimi, güc gücləndiricisinin (böyük siqnal gücləndiricisi kimi də tanınır) əsas vəzifəsi yükü enerji ilə təmin etməkdir. Giriş siqnal səviyyəsindən daha çox çıxış gücü olan yükə tətbiq olunan gərginlik və cərəyanın məhsuludur. Başqa sözlə, konvertor dinamikin gücünü artırır, ona görə də bu tip blok sxemi dinamikləri idarə etmək üçün audio çeviricilərin xarici mərhələlərində istifadə olunur.
İş prinsipi
Audio gücləndirici enerji təchizatından alınan DC gücünü yükə verilən AC gərginlik siqnalına çevirmək prinsipi əsasında işləyir. Dönüşüm yüksək olsa da, DC enerji təchizatından AC gərginlikli çıxış siqnalına səmərəlilik ümumiyyətlə aşağıdır.
İdeal blok cihaza 100% səmərəlilik verir və ya ən azı GİRİŞ gücün ÇIXIŞINA bərabər olacaq.
Sinif bölgüsü
İstifadəçilər audiogüc gücləndiricilərinin spesifikasiyasına nə vaxtsa baxıblarsa, onlar adətən hərf və ya hərflə qeyd olunan avadanlıq siniflərini görmüş ola bilərlər.iki. Bu gün istehlakçı evində audioda istifadə olunan ən çox yayılmış blok növləri A, A/B, D, G və H dəyərləridir.
Bu siniflər sadə təsnifat sistemləri deyil, gücləndirici topologiyasının təsvirləridir, yəni onların əsas səviyyədə necə fəaliyyət göstərməsidir. Hər bir gücləndirici növünün öz güclü və zəif tərəfləri olsa da, onların performansı (və son xüsusiyyətlərin necə ölçüldüyü) eyni qalır.
Müdaxilə və ya ən azı mümkün qədər az təhrif etmədən ön qurğu tərəfindən göndərilən dalğa formasını çevirməkdir.
Sinifi A
Aşağıda təsvir ediləcək digər sinif səs gücləndiriciləri ilə müqayisədə A Sinif modelləri nisbətən sadə cihazlardır. İşin müəyyənedici prinsipi ondan ibarətdir ki, bütün çevirici çıxış blokları tam 360 dərəcə siqnal dövründən keçməlidir.
Class A həmçinin tək uclu və təkanlı gücləndiricilərə bölünə bilər. Push/pull çıxış cihazlarını cüt-cüt istifadə etməklə yuxarıdakı əsas izahatdan fərqlənir. Hər iki cihaz tam 360 dərəcə dövrə işləyərkən, bir cihaz yükün böyük hissəsini dövrün müsbət hissəsində, digəri isə daha çox mənfi dövrü daşıyacaq.
Bu dövrənin əsas üstünlüyü tək uçlu dizaynlarla müqayisədə təhrifin azaldılmasıdır, çünki hətta sifariş dəyişmələri də aradan qaldırılır. Bundan əlavə, A sinfi təkan çəkmə dizaynları səs-küyə daha az həssasdır.
A Sinif performansı ilə əlaqəli müsbət keyfiyyətlərə görə, bir çox akustik tətbiqlərdə səs keyfiyyəti üçün qızıl standart hesab olunur. Bununla belə, bu dizaynların bir mühüm çatışmazlığı var - səmərəlilik.
Bütün çıxış cihazlarının hər zaman aktiv olması üçün A Sinif tranzistor audio gücləndiriciləri üçün tələb. Bu hərəkət, nəticədə istiliyə çevrilən əhəmiyyətli enerji itkisinə səbəb olur. Bu, A sinfinin dizaynlarının nisbətən yüksək səviyyələrdə sakit cərəyan tələb etməsi ilə daha da şiddətlənir, bu, gücləndirici sıfır çıxış istehsal edərkən çıxış cihazlarından keçən cərəyanın miqdarıdır. Real dünya səmərəliliyi dərəcələri yüksək dinamik mənbə materialından istifadə etməklə birrəqəmli rəqəmlərlə 15-35% arasında ola bilər.
Sinifi B
A sinifli audio gücləndiricidə olan bütün çıxış mexanizmləri işləmək üçün vaxtın 100%-ni tələb etdiyi halda, B sinif qurğuları təkan çəkmə sxemindən istifadə edir ki, çıxış cihazlarının yalnız yarısı istənilən vaxt keçir.
Bir yarısı dalğa formasının +180 dərəcə hissəsini, digər yarısı isə -180 dərəcə hissəsini əhatə edir. Nəticə etibarı ilə B sinif gücləndiriciləri nəzəri maksimum 78,5% olmaqla, A sinifli analoqlarından əhəmiyyətli dərəcədə daha səmərəlidir. Nisbətən yüksək səmərəliliyi nəzərə alaraq, B sinfi bəzi peşəkar PA çeviricilərində, eləcə də bəzi ev boru gücləndiricilərində istifadə edilmişdir. Onlara baxmayaraqaçıq güc, bir ev üçün B sinif blokunu əldə etmək şansı praktiki olaraq sıfırdır. Audio gücləndiricinin tədqiqi bunun səbəbini göstərdi və bu, krossover təhrif kimi tanınır.
Dalğa formasının müsbət və mənfi hissələrini emal edən cihazlar arasında ötürmə zamanı gecikmə ilə bağlı problem əhəmiyyətli hesab olunur. Sözsüz ki, bu təhrif kifayət qədər eşidilir və bəzi B sinif dizaynları bu baxımdan digərlərindən daha yaxşı olsa da, B sinfi təmiz səs həvəskarları tərəfindən az tanınıb.
Sinifi A/B
Boru audio gücləndiricisini bir çox konsert məkanlarında tapmaq olar. Yüksək performansa malikdir və çox qızdırmır. Bundan əlavə, modellər bir çox rəqəmsal blokdan daha ucuzdur. Ancaq sapmalar da var. Belə bir modul bütün audio formatları ilə işləməyə bilər. Buna görə də, avadanlıqdan ümumi siqnal emal kompleksinin bir hissəsi kimi istifadə etmək daha yaxşıdır.
Class A/B hər ikisinin çatışmazlıqları olmadan vahid yaratmaq üçün hər bir cihaz növünün ən yaxşısını birləşdirir. Üstünlüklərin bu kombinasiyası ilə A/B sinif gücləndiriciləri istehlak bazarında üstünlük təşkil edir.
Həll əslində konsepsiya baxımından olduqca sadədir. B sinfi çıxış mərhələsinin hər yarısı 180 dərəcə keçirən təkan çəkmə qurğusundan istifadə etdikdə, A/B sinif mexanizmləri onu ~181-200 dərəcəyə qədər artırır. Beləliklə, vardöngədə "yırtılma" ehtimalı daha azdır və buna görə də krossover təhrifi heç bir əhəmiyyət kəsb etməyən nöqtəyə düşür.
Valve audio güc gücləndiriciləri bu müdaxiləni daha tez qəbul edə bilər. Bu xüsusiyyət sayəsində cihazdan səs daha təmiz çıxır. Bu xüsusiyyətlərin modelləri tez-tez akustik və elektrik gitaraların səsini dəyişdirmək üçün istifadə olunur.
A/B sinfinin ~50-70% real dünya performansında təmiz A sinfi konstruksiyalarını asanlıqla üstələyərək vədini yerinə yetirdiyini söyləmək kifayətdir. Həqiqi səviyyələr, əlbəttə ki, gücləndiricinin nə qədər ofset edildiyindən, həmçinin proqram materialından və digər amillərdən asılıdır. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, bəzi A/B sinif dizaynları bir neçə vat gücə qədər təmiz A sinif rejimində işləyərək krossover təhrifini aradan qaldırmaq axtarışında bir addım irəli gedir. Bu, aşağı səviyyələrdə müəyyən səmərəlilik verir, lakin böyük miqdarda güc tətbiq edildikdə gücləndiricinin sobaya çevrilməməsini təmin edir.
G və H Sinifləri
Effektivliyi artırmaq üçün nəzərdə tutulmuş başqa bir cüt dizayn. Texniki baxımdan nə G sinfi, nə də H sinif gücləndiriciləri rəsmi olaraq tanınmır. Bunun əvəzinə, onlar müvafiq olaraq avtobus gərginliyinin dəyişdirilməsi və avtobus modulyasiyasından istifadə edərək A/B sinfi mövzusunda dəyişikliklərdir. İstənilən halda, aşağı tələbat şəraitində sistem oxşar sinif A/B gücləndirici ilə müqayisədə daha aşağı şin gərginliyindən istifadə edir ki, bu da əhəmiyyətli dərəcədəenerji istehlakını azaldır. Yüksək güc şəraiti yarandıqda sistem yüksək amplitudalı keçidləri idarə etmək üçün şin gərginliyini dinamik olaraq artırır (yəni yüksək gərginlikli avtobusa keçir).
Qüsurlar da var. Onların arasında əsas qiymət yüksəkdir. Orijinal şəbəkə kommutasiya sxemləri mürəkkəblik və qiymət əlavə edərək çıxış axınlarını idarə etmək üçün bipolyar tranzistorlardan istifadə edirdi. Qiyməti 50 min rubldan başlasa da, bu tip yüksək keyfiyyətli boru səs tezliyi gücləndiriciləri yaygındır. Blok səhnədə işləmək və ya studiyada səsyazma üçün peşəkar texnika hesab olunur. Tranzistorlarla bağlı problemlər var. Uzunmüddətli yük altında onlardan bəziləri uğursuz ola bilər.
Bu gün bələdçiləri seçmək və ya dəyişmək üçün yüksək cari MOSFET-lərdən istifadə etməklə qiymət tez-tez müəyyən qədər azaldılır. MOSFET-lərin istifadəsi yalnız səmərəliliyi yaxşılaşdırmır və istiliyi azaldır, həm də daha az hissə tələb edir (adətən hər ip üçün bir cihaz). Avtobusun dəyişdirilməsi, modulyasiyanın özünə əlavə qiymətə əlavə olaraq, bəzi G sinif gücləndiricilərinin tipik A/B sinif dizaynından daha çox çıxış cihazlarından istifadə etdiyini də qeyd etmək lazımdır.
Bir cüt cihaz aşağı gərginlikli şinlərlə təchiz edilmiş tipik A/B rejimində işləyəcək. Bu arada, digəri yalnız vəziyyətdən asılı olaraq aktivləşdirilən gərginlik gücləndiricisi kimi fəaliyyət göstərmək üçün gözləmə rejimindədir. Yalnız G və H sinifləri yüksək yüklərə dözür,artan səmərəliliyin öz bəhrəsini verdiyi güclü gücləndiricilərlə əlaqələndirilir. Yığcam dizaynlar A/B-dən fərqli olaraq G/H sinif topologiyalarından da istifadə edə bilər, çünki aşağı güc rejiminə keçmək onların bir az daha kiçik soyuducu ilə xilas ola bilməsi deməkdir.
Sinifi D
Bu tip cihaz sizə öz modul sistemlərinizi yaratmağa imkan verir. Avadanlığın köməyi ilə bütün çıxan axının yüksək keyfiyyətli işlənməsi baş verir. Audio tezlik güc gücləndiricilərinin layihələndirilməsi sizə iş və ya əyləncə üçün öz multimedia sisteminizi yaratmağa imkan verir. Bununla belə, burada bəzi nüanslar var. Çox vaxt səhvən rəqəmsal gücləndirmə adlandırılan D sinif çeviriciləri vahidin səmərəliliyinin təminatıdır və faktiki sınaqda 90%-dən çox qazanc əldə edir.
İlk olaraq "rəqəmsal gücləndirmə" yanlışdırsa, bunun niyə D sinfi olduğunu düşünməyə dəyər. Bu, audio sistemlərdə istifadə olunan C sinfi ilə əlifbanın sadəcə növbəti hərfi idi. Daha da əhəmiyyətlisi, 90% + effektivliyə necə nail olmaq olar. Əvvəllər qeyd olunan gücləndirici siniflərin hamısı, hətta çevirici faktiki olaraq gözləmə rejimində olduqda belə, daim aktiv olan bir və ya bir neçə çıxış cihazına malik olsa da, D sinif qurğuları onları tez bir zamanda söndürüb açır. Bu, kifayət qədər rahatdır və moduldan yalnız düzgün anlarda istifadə etməyə imkan verir.
Məsələn, T sinif səs gücləndiricilərinin hesablanmasıTripath-ın D sinifinin tətbiqi, əsas cihazdan fərqli olaraq, 50 MHz-lik keçid tezliyindən istifadə edir. Çıxış cihazları adətən impuls eninin modulyasiyası ilə idarə olunur. Bu, oynatma üçün analoq siqnal təqdim edən modulator tərəfindən müxtəlif genişlikdə kvadrat dalğaların yaradıldığı zamandır. Çıxış cihazlarına bu şəkildə ciddi nəzarət etməklə, 100% səmərəlilik nəzəri cəhətdən mümkündür (baxmayaraq ki, real dünyada mümkün deyil).
D sinif səs gücləndiriciləri dünyasına nəzər salaraq, siz analoq və rəqəmsal idarə olunan modulları da qeyd edə bilərsiniz. Bu idarəetmə blokları analoq giriş siqnalına və adətən müəyyən dərəcədə əks əlaqə xətasının düzəldilməsi ilə analoq idarəetmə sisteminə malikdir. Digər tərəfdən, rəqəmsal çevrilmə sinfi D gücləndiriciləri, səhv nəzarəti olmadan güc mərhələsini dəyişdirən rəqəmsal idarəetmədən istifadə edir. Bir çox alıcının rəylərinə görə, bu qərar da təsdiqlənir. Lakin burada qiymət seqmenti daha yüksəkdir.
Audio gücləndirici tədqiqatı göstərdi ki, analoqla idarə olunan D sinifi rəqəmsal analoqdan performans üstünlüyünə malikdir, çünki o, adətən daha aşağı çıxış empedansı (müqavimət) və təkmilləşdirilmiş təhrif profili təklif edir. Bu, sistemin maksimum yüklənməsində ilkin dəyərləri artırır.
Audio tezlik gücləndiricilərinin parametrləri əsas modellərin parametrlərindən xeyli yüksəkdir. Anlamaq lazımdır ki, bu cür hesablamalar yalnız studiyada musiqi yaratmaq üçün tələb olunur. Adi alıcılar üçün bunlarxüsusiyyətlər atlana bilər.
Adətən gücləndirici və dinamiklər arasında L-dövrəsi (induktivator və kondansatör) D sinifinin işləməsi ilə bağlı səs-küyü az altmaq üçün yerləşdirilir. Filtr böyük əhəmiyyət kəsb edir. Zəif dizayn səmərəliliyi, etibarlılığı və səs keyfiyyətini poza bilər. Bundan əlavə, çıxış filtrindən sonra rəy öz üstünlüklərinə malikdir. Baxmayaraq ki, bu mərhələdə əks əlaqədən istifadə etməyən dizaynlar öz reaksiyalarını müəyyən bir empedansa uyğunlaşdıra bilsələr də, belə gücləndiricilər mürəkkəb yükə malik olduqda (yəni rezistor deyil, dinamik), tezlik reaksiyası dinamikin yükündən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Rəy mürəkkəb yüklərə rəvan cavab verməklə bu problemi sabitləşdirir.
Son nəticədə, D sinifli audio gücləndiricilərin mürəkkəbliyi öz üstünlüklərinə malikdir. Səmərəlilik və nəticədə daha az çəki. İstiliyə nisbətən az enerji sərf olunduğundan, daha az enerji tələb olunur. Beləliklə, bir çox D sinif gücləndiriciləri keçid rejimli enerji təchizatı (SMPS) ilə birlikdə istifadə olunur. Çıxış mərhələsi kimi, gərginliyi tənzimləmək üçün enerji təchizatının özü də tez bir zamanda açıla və söndürülə bilər, nəticədə daha çox səmərəlilik əldə edilir və ənənəvi analoq/xətti enerji təchizatı ilə müqayisədə çəki az altmaq imkanı əldə edilir.
Aqreqat olaraq, hətta güclü D sinif gücləndiricilərin çəkisi cəmi bir neçə kiloqram ola bilər. Ənənəvi xətti təchizatlarla müqayisədə SMPS enerji təchizatının dezavantajı ondan ibarətdirbirincinin adətən çox boş yeri yoxdur.
Sınaqlar və SMPS modulları ilə müqayisədə xətti enerji təchizatı ilə D sinif səs gücləndiricilərinin çoxsaylı sınaqları göstərdi ki, bu, həqiqətən də belədir. İki gücləndirici nominal gücü idarə edərkən, lakin xətti enerji təchizatı olan biri daha yüksək dinamik güc səviyyələri yarada bilərdi. Bununla belə, SMPS dizaynları daha adi hala çevrilir və siz mağazalarda oxşar formalardan istifadə edən daha yaxşı yeni nəsil D sinif vahidlərini görəcəyinizi gözləyə bilərsiniz.
AB və D siniflərinin effektivliyinin müqayisəsi
Sınıf A/B tranzistorlu audio güc gücləndiricisinin səmərəliliyi maksimum çıxış gücünə yaxınlaşdıqca artsa da, D sinif dizaynları əksər əməliyyat diapazonlarında yüksək səmərəliliyi qoruyur. Nəticədə, səmərəlilik və səs keyfiyyəti getdikcə son bloka doğru meyl edir.
Bir çeviricidən istifadə edin
Düzgün həyata keçirildikdə, B sinfindən kənar yuxarıdakı bloklardan hər hansı biri yüksək dəqiqliyə malik gücləndiricinin əsasını təşkil edə bilər. Potensial performans tələlərindən başqa (bunlar sinfə aid deyil, ilk növbədə dizayn qərarıdır), blok növünün seçimi əsasən xərclə səmərəlilik məsələsidir.
Bugünkü bazarda sadə A/B Sinif audio gücləndirici üstünlük təşkil edir və bunun yaxşı səbəbi var. Çox yaxşı işləyir, nisbətən ucuzdur və onunsəmərəlilik aşağı güc tətbiqləri üçün kifayət qədər adekvatdır (>200W). Əlbəttə ki, konvertor istehsalçıları, məsələn, 1000W Emotiva XPR-1 monoblok ilə zərfi itələməyə çalışdıqca, avadanlıqları tez qızdıra bilən sistemlər kimi gücləndiricilərini təkrarlamamaq üçün G/H və D sinif dizaynlarına müraciət edirlər. Bu arada, bazarın digər tərəfində daha təmiz səs ümidi ilə cihazın səmərəliliyinin çatışmazlığını bağışlaya bilən A sinifli fanatlar var.
Nəticə
Axı konvertor sinifləri o qədər də vacib deyil. Əlbəttə ki, faktiki fərqlər var, xüsusən də qiymətə, gücləndiricinin səmərəliliyinə və buna görə də çəkiyə gəldikdə. Əlbəttə ki, istifadəçinin güclü soyutma sistemi olmadığı halda, 500W A sinif cihazları pis fikirdir. Digər tərəfdən, siniflər arasındakı fərqlər səs keyfiyyətini təyin etmir. Nəhayət, öz layihələrinizi hazırlamaq və həyata keçirməkdən ibarətdir. Transduserlərin audio sisteminin bir hissəsi olan yalnız bir cihaz olduğunu başa düşmək vacibdir.
