Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / Objašnjenje pojačala klase AB: prednosti, mane, učinkovitost i kako ga odabrati

Vijesti iz industrije

Objašnjenje pojačala klase AB: prednosti, mane, učinkovitost i kako ga odabrati

Kada otvorite ploču pojačala unutar dobro napravljenog aktivnog monitora ili kompaktne kombinacije gitare, velike su šanse da gledate stupanj snage klase AB. Linearna, predvidljiva i relativno jednostavna za implementaciju, klasa AB je bila radna snaga audio pojačanja desetljećima, i još uvijek ima središnje mjesto u dizajnu koji daje prednost karakteru zvuka nad trajanjem baterije. Kratka verzija je jednostavna: Klasa AB daje vam većinu zvučne čistoće klase A s otprilike dvostruko većom učinkovitošću i izbjegava distorziju crossovera klase B. Evo kako radi, kako se uspoređuje s klasom A, B i D i što trebate provjeriti kada gradite ili kupujete modul pojačala.

Što je a Pojačalo klase AB ?

Klasa AB je linearna push-pull topologija pojačala u kojoj dva komplementarna izlazna tranzistora provode nešto više od polovice ciklusa signala. Preklapanje između pozitivne i negativne polovice uklanja usjek skretnice koji je glavna slabost čistog rada klase B, dok struja prednapona ostaje dovoljno niska da učinkovitost ostaje daleko iznad klase A. Rezultat je čist, analogni zvuk s vrlo praktičnim toplinskim smanjenjem.

Kako funkcionira kut vodljivosti

Razmislite o jednom ciklusu audio sinusnog vala. U stupnju klase A, izlazni tranzistor provodi svih 360 stupnjeva. U stupnju klase B, pozitivni uređaj provodi jedan poluciklus, a negativni uređaj provodi drugi, oko 180 stupnjeva svaki, što štedi snagu prednaprezanja, ali stvara vidljivi razmak kada signal prijeđe nulu. Stupanj klase AB je prednapredan tako da svaki uređaj provodi između otprilike 180 i 220 stupnjeva, ovisno o postavci struje mirovanja. Budući da oba uređaja ostaju blago aktivna na prijelazu nule, jedan glatko prelazi na drugi. Prema Wikipedijinom pregledu klasa pojačala snage, klasa AB i klasa D dominiraju audio tržištem od najmanje 2010. godine, pri čemu se AB preferira kad god su izobličenje i linearnost važniji od sirove učinkovitosti.

Izlaz B klase Izlaz klase AB jedan puni ciklus signala, pojednostavljeno
Izlazni napon tijekom jednog ciklusa. Ravno područje u tragu klase B pokazuje mrtvu zonu križanja koju klasa AB eliminira.

Zašto je točka pristranosti važna

Struju mirovanja stupnja klase AB postavlja prednaponska mreža, obično VBE multiplikator ili namjenski prednaponski tranzistor montiran na isti hladnjak kao i izlazni par. Postavite ga prenisko, a pozornica se pomiče prema klasi B, koja je hladnija, ali proizvodi zvučno izobličenje skretnice. Postavite ga previsoko, a pozornica se približava klasi A, s prekrasnim zvukom, ali visokom strujom mirovanja koja zagrijava hladnjak čak i u tišini. Dobro dizajniran modul održava prednapon stabilnim preko temperature, zbog čega je termalni dizajn izlaznog stupnja i hladnjaka neodvojiv od klase pojačala.

Bias & driver faza Komplementarni izlazni par Aluminijski hladnjak u obliku slova U Linearni PSU ulaz
Rastavljeni izometrijski prikaz tipičnog modula pojačala klase AB: stupnjevi pojačanja na upravljačkoj ploči, komplementarni izlazni uređaji na napojnoj ploči i hladnjak u obliku slova U s linearnim ulazom napajanja.

Klasa AB u odnosu na klasu A, B i D: Praktični kompromisi

Evo poretka koji je važan za odluku o kupnji: Klasa A je zvučno čista, ali neučinkovita, klasa B je učinkovita, ali previše izobličena za zvuk, klasa D je učinkovita i kompaktna, ali dodaje artefakte pri prebacivanju, a klasa AB je kompromis koji najbolje funkcionira u najširem rasponu primjena zvučnika. Ako birate klasu pojačala za novi dizajn ili nadogradnju, klasa AB rijetko je pogrešan izbor ispod nekoliko stotina vata po kanalu.

Zamislite da proizvođač gradi aktivni PA zvučnik od 100 W. Ruta klase AB treba veći transformator, više hladnjaka i teže kućište. Klasa D daje isti izlaz uz djelić topline, ali kvaliteta ulaznog filtriranja, uzemljenja i izlaznog filtra sada odlučuje o zvuku. Za studijske monitore i instrumentalna pojačala, izbor se često zaustavlja na AB jer je njegovo ponašanje na rubu klipinga popustljivije i muzikalnije.

Tipična tehnička mjerila za četiri glavne klase audio pojačala.
Klasa Provođenje Tipična učinkovitost Karakter distorzije Vrućina Tipična snaga Uobičajena primjena
A 360° 20-30% Nisko kod malih signala; kontinuirana pristranost Vrlo visoko Ispod 50 W Pojačala za slušalice, pretpojačala, high-end hi-fi
AB 180-220° 45-65% Niska; glatki prijelaz preko nule Umjereno 20–500 W Hi-fi pojačala, aktivni zvučnici, gitarska pojačala
B Oko 180° 50–70% Križni usjek Umjereno Rijetko se koristi samostalno Stari push-pull PA stupnjevi
D Prebacivanje (PWM) 80–92% Preklopni šum treba izlazni filtar Niska 50–2000 W Subwooferi, prijenosni PA, kompaktni aktivni zvučnici

Čitanje kompromisa za vaš zvučnik

Kvaliteta zvuka Učinkovitost Upravljanje toplinom Veličina trošak Klasa A Klasa AB Klasa D
Urednička usporedba pet osi. Vrijednosti su relativne procjene za tipične dizajne, a ne izmjerene specifikacije.

Brojevi učinkovitosti koje možete planirati

Učinkovitost izravno kontrolira veličinu napajanja i masu hladnjaka. Za 100 W kontinuiranog izlaza, 25% učinkovit stupanj Klase A raspršuje oko 300 W topline, 55% učinkovit stupanj Klase AB rasipa oko 82 W, a 88% učinkovit stupanj D rasipa otprilike 14 W. To je razlog zašto se pojačala Klase AB uvijek osjećaju težima: metal obavlja pravi posao.

300 W
Klasa A
82 W
Klasa AB
14 W
Klasa D
Izračunata otpadna toplina pri kontinuiranoj izlaznoj snazi od 100 W, korištenjem tipičnih srednjih učinkovitosti (A 25%, AB 55%, D 88%).

Prednosti i nedostaci: Što zapravo dobivate

Za najjače zvučnike, instrumentalna pojačala i hi-fi dizajne, Klasa AB ostaje najlakši način za postizanje prirodnog zvuka bez plaćanja inženjerskog računa klase D. Dva prava troška su toplina i težina.

Gdje pobjeđuje klasa AB

  • Nisko skretničko izobličenje bez složenog strujnog kruga za korekciju
  • Stabilno ponašanje u reaktivnim opterećenjima zvučnika, bez potrebe za izlaznim filtrom
  • Opraštajući isječak koji zvuči manje oštro kad se ubrza
  • Jednostavna, popravljiva topologija koju većina servisera dobro poznaje
  • Nizak nivo buke kada je uparen s napajanjem linearnog transformatora

Gdje vas klasa AB košta

  • Učinkovitost od 45-65% znači da 35–55% ulazne snage postaje toplina na umjerenim razinama
  • Veći hladnjaci, teži transformatori i veći ormarići
  • Kontinuirani izlaz visoke razine zahtijeva promišljeno upravljanje toplinom i zaštitu
Tipična učinkovitost pri nazivnom učinku
Klasa A
20-30%
Klasa AB
45–65%
Klasa B
50–70%
Klasa D
80–92%
Tipični rasponi učinkovitosti pri nazivnom učinku; brojka klase B je teoretski maksimum za push-pull stupanj.

Gdje su pojačala klase AB još uvijek prvi izbor

I dalje ćete naći klasu AB unutar profesionalnih studijskih monitora, srednjih PA gornjih ormarića, vrhunskih gitarskih pojačala i mnogih kućnih integriranih pojačala. Njegov faktor prigušenja u bas drajverima obično je viši od prosječnog dizajna klase D, što daje usko, kontrolirano ponašanje niskih frekvencija. Budući da zvuk postupno slabi kada je preopterećen, klasa AB često se opisuje kao muzikalnija u situacijama stvarnog sviranja i pjevanja.

Za dizajnere, rad s poznatim stupnjem snage čini ostatak sustava predvidljivim. Ovo je jedan od razloga moduli audio pojačala poboljšavaju kvalitetu zvuka u sustavima zvučnika uglavnom kroz dosljednu linearnost i stabilno prigušivanje, a ne upadljive specifikacije. Zasebno, ali jednako praktično pitanje je kako moduli pojačala reagiraju na različite impedancije zvučnika ; Dizajni klase AB obično ostaju stabilni na 4 ili 8 ohma ako su napajanje i zaštita ispravno ocijenjeni. Prije odabira bilo koje ploče, također pomaže pregledati što zapravo sadrži audio modul u električnom zvučniku , tako da su stupanj snage, stupanj pretpojačala i DSP funkcije odabrani kao jedan koherentan sustav.

Izrada pojačanog zvučnika oko klase AB: Usklađivanje s prednjim modulom

Izlazni stupanj je samo pola pojačala. Front-end modul kontrolira pojačanje, ekvilizaciju, miksanje i zaštitu, funkcije koje korisnici zapravo dodiruju. Kada je stupanj klase AB dio pojačanog zvučnika, analogni funkcionalni modul često je najizravniji put, jer ne dodaje kašnjenje, malo košta i može se podesiti jednostavnim potenciometrima.

Za dvosmjerni ili dizajn punog raspona s izlaznim stupnjem klase AB, pl1 kontrolni modul za visoke i niske tonove EQ za pojačala klase AB pruža jednostavno oblikovanje tona plus miks izlaz. Ako zvučnik uključuje i ulaz za mikrofon, što je uobičajeno u prijenosnim PA i instalacijskim zvučnicima, pl35 balansirani mikrofonski i linijski ulazni modul s 5-pojasnim grafičkim ekvilizatorom dodaje kondicioniranje kanala i glazbeni 5-pojasni EQ. Za jednostavan električni mikser ili kolonski zvučnik, pl3 5-pojasni grafički ekvilajzer s modulom mikrofonskih efekata kombinira EQ i echo na jednoj kompaktnoj ploči.

Wholesale PL3: 5-Band Graphic Equalizer and Mic Effect Horizontal Analog Functin Veleprodaja PL3: 5-pojasni grafički ekvilajzer i mikrofonski efekt Horizontalna analogna funkcija Kao China PL3: 5-pojasni grafički ekvilajzer i vodoravni analogni funkcionalni modul s efektom mikrofona za dobavljače i tvrtku pojačala klase AB, Zh... Pogledajte proizvod → Wholesale PL35: Balanced Mic and Line Input 5-Band Graphic Equalizer Horizontal Veleprodaja PL35: Balansirani mikrofonski i linijski ulaz, 5-pojasni vodoravni grafički ekvilajzer Kao China PL35: Balansirani mikrofonski i linijski ulaz 5-pojasni grafički ekvilajzer Horizontalni analogni funkcionalni modul za dobavljače pojačala klase AB a... Pogledajte proizvod → Wholesale PL1: Treble and Bass EQ Control Horizontal Analog Functinal Module for Veleprodaja PL1: Horizontalni analogni funkcionalni modul za kontrolu visokih tonova i basova EQ za Kao Kina PL1: Horizontalni analogni funkcionalni modul za upravljanje visokim i bas EQ za dobavljače i tvrtku pojačala klase AB, Zhenhai Huage p... Pogledajte proizvod →

Ovi moduli su dizajnirani za sustave pojačala klase AB jer pretpostavljaju čisti, linearni ulazni stupanj s predvidljivom impedancijom. Stupanj napajanja, transformator i rashladni element i dalje moraju biti odabrani za vašu ciljanu izlaznu razinu i veličinu kućišta. Za proizvode veće snage, mnogi proizvođači prelaze na stupnjeve snage klase H s linearnim napajanjem kada žele sačuvati analogni karakter pri većem izlazu ili na module klase D s LLC rezonantnim napajanjem kada su težina i toplina ograničavajući faktori.

Često postavljana pitanja

Je li klasa AB bolja od klase D?

Za kvalitetu zvuka pri umjerenoj snazi, obično da. Klasa AB proizvodi linearni analogni izlaz bez artefakata prebacivanja, dok klasa D nudi puno veću učinkovitost i manje topline, ali ovisi o kvaliteti izlaznog filtra za postizanje usporedive vjernosti.

Zašto se pojačala klase AB toliko zagrijavaju?

Rade u linearnom načinu rada s kontinuiranom prednaponskom strujom. Na niskim razinama izlaza, većina snage tračnice pretvara se u toplinu, tako da su dovoljan hladnjak i ventilacija obavezni.

Koja je stvarna učinkovitost klase AB?

Obično 45–65% pri nazivnom izlazu, u usporedbi s 20–30% za klasu A i 80–92% za klasu D. Točan broj ovisi o postavci prednaprezanja i razini signala.

Može li pojačalo klase AB pogoniti zvučnike od 4 ohma?

Da, ali struja i toplina otprilike se udvostruče u usporedbi s opterećenjem od 8 ohma. Provjerite nazivni izlaz modula na 4 ohma i prema tome isplanirajte hladnjak i zaštitu.

Koja je klasa najbolja za gitarsko pojačalo?

Većina poluprovodničkih gitarskih kombinacija koristi klasu AB jer se njen mekši klip i jednostavno održavanje dobro slažu sa signalima na razini instrumenata. Klasa A je poželjna samo za ton vrlo niske snage, starinskog stila.

Trebam li odabrati klasu AB ili klasu A za hi-fi sklop?

Koristite klasu A kada je snaga mala, ispod oko 10–20 W, a toplina je prihvatljiva. Iznad toga, klasa AB daje vrlo sličan zvuk s daleko manje izgubljene energije i manjim transformatorom.

Srodni proizvodi

v