Wyjaśnienie wzmacniacza klasy AB: zalety, wady, wydajność i sposób wyboru

Co to jest Wzmacniacz klasy AB ?

Klasa AB to liniowa topologia wzmacniacza przeciwsobnego, w której dwa komplementarne tranzystory wyjściowe przewodzą przez nieco ponad połowę cyklu sygnału. Nakładanie się dodatniej i ujemnej połówki eliminuje przecięcie, które jest główną słabością pracy w czystej klasie B, podczas gdy prąd polaryzacji pozostaje na tyle niski, że wydajność pozostaje znacznie powyżej klasy A. Rezultatem jest czysty, analogowy dźwięk z bardzo praktycznymi zmianami termicznymi.

Jak działa kąt przewodzenia

Pomyśl o pojedynczym cyklu fali dźwiękowej sinusoidalnej. W stopniu klasy A tranzystor wyjściowy przewodzi całe 360 ​​stopni. W stopniu klasy B urządzenie dodatnie przewodzi jedną połowę cyklu, a urządzenie ujemne przewodzi drugą, każde o około 180 stopni, co oszczędza moc polaryzacji, ale wytwarza widoczną przerwę, gdy sygnał przekracza zero. Stopień klasy AB jest obciążony w taki sposób, że każde urządzenie przewodzi w zakresie od około 180 do 220 stopni, w zależności od ustawienia prądu spoczynkowego. Ponieważ oba urządzenia pozostają nieco aktywne przy przejściu przez zero, jedno przekazuje się drugiemu płynnie. Według przeglądu klas wzmacniaczy mocy w Wikipedii, klasy AB i klasy D dominują na rynku audio co najmniej od 2010 roku, przy czym AB jest preferowane wszędzie tam, gdzie zniekształcenia i liniowość są ważniejsze niż czysta wydajność.

Dlaczego punkt odchylenia ma znaczenie

Prąd spoczynkowy stopnia klasy AB jest ustalany przez sieć polaryzacji, zwykle mnożnik VBE lub dedykowany tranzystor polaryzacji zamontowany na tym samym radiatorze co para wyjściowa. Ustaw go zbyt nisko, a scena zacznie dryfować w stronę klasy B, która jest chłodniejsza, ale wytwarza słyszalne zniekształcenie zwrotnicy. Ustaw go za wysoko, a scena zbliży się do klasy A, z pięknym dźwiękiem, ale wysokim prądem jałowym, który nagrzewa radiator nawet w ciszy. Dobrze zaprojektowany moduł utrzymuje polaryzację stabilnie w różnych temperaturach, dlatego konstrukcja termiczna stopnia wyjściowego i radiatora jest nierozerwalnie związana z klasą wzmacniacza.

Klasa AB kontra klasa A, B i D: praktyczne kompromisy

Oto ranking, który ma znaczenie przy podejmowaniu decyzji o zakupie: Klasa A jest dźwiękowo czysta, ale nieefektywna, klasa B jest wydajna, ale zbyt zniekształcona dla dźwięku, klasa D jest wydajna i kompaktowa, ale dodaje artefakty przełączania, a klasa AB to kompromis, który sprawdza się najlepiej w najszerszym zakresie zastosowań głośnikowych. Jeśli wybierasz klasę wzmacniacza do nowego projektu lub modernizacji, klasa AB rzadko jest złym wyborem poniżej kilkuset watów na kanał.

Weźmy pod uwagę producenta budującego aktywny głośnik PA o mocy 100 W. Trasa klasy AB wymaga większego transformatora, większego radiatora i cięższej obudowy. Klasa D zapewnia tę samą moc wyjściową przy ułamku ciepła, ale jakość filtrowania wejściowego, uziemienia i filtra wyjściowego decyduje teraz o dźwięku. W przypadku monitorów studyjnych i wzmacniaczy instrumentalnych wybór często pada na AB, ponieważ jego zachowanie na krawędzi przesterowania jest bardziej wybaczające i muzykalne.

Przeczytaj kompromisy dotyczące Twojego głośnika

Wartości wydajności, które możesz zaplanować

Wydajność bezpośrednio wpływa na wielkość zasilacza i masę radiatora. Przy mocy ciągłej 100 W stopień klasy A o sprawności 25% rozprasza około 300 W ciepła, stopień klasy AB o sprawności 55% rozprasza około 82 W, a stopień klasy D o sprawności 88% rozprasza około 14 W. Dlatego wzmacniacze klasy AB zawsze wydają się cięższe: metal wykonuje prawdziwą pracę.

Zalety i wady: co faktycznie dostajesz

W przypadku większości głośników zasilanych, wzmacniaczy instrumentalnych i konstrukcji hi-fi, Klasa AB pozostaje najłatwiejszym sposobem na osiągnięcie naturalnego dźwięku bez płacenia rachunków za inżynierię klasy D. Dwa rzeczywiste koszty to ciepło i waga.

Gdzie wygrywa klasa AB

• Niskie zniekształcenia zwrotnicy bez skomplikowanych obwodów korekcyjnych
• Stabilne zachowanie przy reaktywnym obciążeniu głośników, bez konieczności stosowania filtra wyjściowego
• Wybaczające przycinanie, które brzmi mniej ostro, gdy zostanie wprowadzone w trybie overdrive
• Prosta, naprawialna topologia, którą dobrze zna większość techników serwisowych
• Niski poziom szumów w połączeniu z liniowym zasilaniem transformatorowym

Gdzie klasa AB kosztuje

• Sprawność na poziomie 45–65% oznacza, że 35–55% mocy wejściowej zamienia się w ciepło na umiarkowanym poziomie
• Większe radiatory, cięższe transformatory i większe obudowy
• Ciągła moc wyjściowa na wysokim poziomie wymaga celowego zarządzania temperaturą i ochrony

Gdzie wzmacniacze klasy AB są nadal pierwszym wyborem

Klasę AB nadal można znaleźć w profesjonalnych monitorach studyjnych, średniej wielkości obudowach górnych PA, wysokiej klasy wzmacniaczach gitarowych i wielu domowych wzmacniaczach zintegrowanych. Jego współczynnik tłumienia przetworników basowych jest zwykle wyższy niż w przypadku przeciętnej konstrukcji klasy D, co zapewnia zwarte i kontrolowane zachowanie w niskich częstotliwościach. Ponieważ dźwięk ulega stopniowej degradacji w przypadku przeciążenia, klasa AB jest często opisywana jako bardziej muzykalna w rzeczywistych sytuacjach podczas grania i śpiewania.

Dla projektantów praca ze znanym stopniem mocy sprawia, że ​​reszta systemu jest przewidywalna. To jeden z powodów moduły wzmacniaczy audio poprawiają jakość dźwięku w systemach głośnikowych głównie dzięki stałej liniowości i stabilnemu tłumieniu, a nie krzykliwym specyfikacjom. Osobną, ale równie praktyczną kwestią jest jak moduły wzmacniaczy reagują na różne impedancje głośników ; Konstrukcje klasy AB zwykle pozostają stabilne przy 4 lub 8 omach, jeśli zasilanie i zabezpieczenia są prawidłowo znamionowane. Przed wybraniem jakiejkolwiek planszy pomaga również dokonanie przeglądu co tak naprawdę zawiera moduł audio w aktywnym głośniku , dzięki czemu stopień mocy, stopień przedwzmacniacza i funkcje DSP zostały wybrane jako jeden spójny system.

Budowa głośnika zasilanego w klasie AB: dopasowanie modułu front-end

Stopień wyjściowy to tylko połowa wzmacniacza. Moduł front-end kontroluje wzmocnienie, korekcję, miksowanie i ochronę, czyli funkcje, których użytkownicy faktycznie dotykają. Kiedy stopień klasy AB jest częścią głośnika aktywnego, analogowy moduł funkcjonalny jest często najbardziej bezpośrednią opcją, ponieważ nie dodaje opóźnień, kosztuje niewiele i można go dostroić za pomocą prostych potencjometrów.

W przypadku konstrukcji dwudrożnej lub pełnozakresowej ze stopniem wyjściowym klasy AB, Moduł sterujący korektorem tonów wysokich i niskich pl1 dla wzmacniaczy klasy AB zapewnia proste kształtowanie brzmienia oraz wyjście miksujące. Jeśli głośnik zawiera również wejście mikrofonowe, powszechne w przenośnych systemach PA i głośnikach instalacyjnych, pl35 zbalansowany moduł wejściowy mikrofonowy i liniowy z 5-pasmowym korektorem graficznym dodaje kondycjonowanie kanałów i muzyczny 5-pasmowy korektor. W przypadku prostego miksera zasilanego lub głośnika kolumnowego, model pl3 5-pasmowy korektor graficzny z modułem efektów mikrofonowych łączy EQ i echo na jednej kompaktowej płycie.

Sprzedaż hurtowa PL3: 5-pasmowy korektor graficzny i pozioma funkcja analogowa z efektem mikrofonu As China PL3: 5-pasmowy korektor graficzny i poziomy analogowy moduł funkcjonalny z efektem mikrofonowym dla dostawców i firmy wzmacniaczy klasy AB, Zh... Zobacz produkt →

Sprzedaż hurtowa PL35: Zbalansowany 5-pasmowy korektor graficzny z wejściem mikrofonowym i liniowym w poziomie Jak Chiny PL35: Zbalansowane wejście mikrofonowe i liniowe 5-pasmowy korektor graficzny Poziomy analogowy moduł funkcjonalny dla dostawców wzmacniaczy klasy AB... Zobacz produkt →

Sprzedaż hurtowa PL1: Poziomy analogowy moduł funkcjonalny do kontroli tonów wysokich i niskich Jak Chiny PL1: Poziomy analogowy moduł funkcjonalny z regulacją tonów wysokich i niskich EQ dla dostawców i firmy wzmacniaczy klasy AB, Zhenhai Huage p... Zobacz produkt →

Moduły te są przeznaczone do systemów wzmacniaczy klasy AB, ponieważ zakładają czysty, liniowy stopień wejściowy z przewidywalną impedancją. Stopień mocy, transformator i radiator nadal należy wybrać pod kątem docelowego poziomu wyjściowego i rozmiaru obudowy. W przypadku produktów o większej mocy wielu producentów przechodzi na stopnie mocy klasy H z zasilaniem liniowym, gdy chcą zachować analogowy charakter przy większej mocy wyjściowej, lub na moduły klasy D z zasilaczami rezonansowymi LLC, gdy czynnikami ograniczającymi są waga i ciepło.

Często zadawane pytania