RDC2-0050, Усилитель мощности класса D с цифровым входом I2S, 175Вт Stereo, TAS3251, Электронные войска

RDC2-0050 спроектирован на микросхеме TAS3251 от Texas Instruments и обеспечивает действительно высокое качество звука Ultra-HD с эффективностью класса D.
Это первое мощное однокристальное решение в области высококачественного воспроизведения Hi-Res аудио.
Цифровой интерфейс на входе оснащен высокопроизводительным ЦАП Burr-Brown ™, а выходной каскад представляет собой усилитель мощности класса D оснащенный улучшенной встроенной обратной связью и фирменной высокоскоростной коррекцией ошибок управления затворами выходного каскада, которая обеспечивает сверхнизкие искажения и минимальный уровень  шума во всём звуковом диапазоне. Технология PurePath. 
В качестве источника аудиосигнала можно использовать любой модуль с выходным сигналом I2S.
Для подключения внешних элементов управления (кнопок, переменных резисторов …), а также активации усилителя RDC2-0050 рекомендуем использовать управляющий элемент RDC2-0051 Master подключаемый к усилителю с помощью шины I2C. С помощью этого модуля и ПО ChipStudio можно легко создать проекты с регулировкой громкости и многополосным эквалайзером с одним или двумя усилителями на TAS3251.
Для обеспечения высококачественного высокоэффективного усиления звука требуется простой пассивный фильтр демодуляции цифрового сигнала. Это могут быть: один модуль LCF01 или два LCF05. Внимание! Фильтры приобретается отдельно.
Для охлаждения микросхемы применяются стандартные радиаторы для компьютерных видеокарт размером 40×40 мм. На плате сделаны два отверстия для пристегивания и прижиму радиаторов к микросхеме усилителя. Рекомендуем использовать кулер  (приобретается отдельно)из нашего ассортимента или любой другой с аналогичным способом крепления.

Технические характеристики

Выходная мощность каждого канала

Rн=4Ом, Uпит=36В  – 140Вт
Rн=3Ом, Uпит=36В  – 175Вт
Отношение сигнал/шум >108дБ
Кни 
Аудио вход – I2S, 32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz, 96 kHz
Интерфейс управления – I2C
Напряжение питания DC – 12 … 36В, 15A
 

Схема

Назначение разъемов

Схема подключения к SuperPrime с помощью RDC2-0051 Master

Все возможные регулировки настраиваются с помощью ChipStudio.

Схема подключения к SuperPrime с помощью RDC2-0032

Подключив все модули согласно рисунку можно получить USB/DAC с качеством воспроизведения Hi-Res и мощностью на выходе до 175Вт на канал.
Аппаратно регулируются громкость воспроизведения и баланс, а также активирована функция MUTE. Прошивка модуля RDC2-0032 – заводская.

Проект «N7 digital power amplifier TAS325x2»

Подключение сразу двух усилителей мощности TAS3251 к USB/I2S транспорту «SUPER PRIME» с помощью RDC2-0032 можно посмотреть в нашем репозитории на github

Классы усилителей: усилители классов A, B, AB, D

Усилители классов A, B, C, D – что это такое и в чем разница? Давайте разбираться с классами усилителей мощности, а по ходу дела – с их сильными и слабыми сторонами, чтобы при выборе усилителя вы могли понимать, что же всё-таки берете.

Классификация типов усилителей посредством букв A, B, C восходит к 20-м годам прошлого века. С появлением новых решений в построении усилителей она дополнялась: например, в 1955 году появились первые усилители класса D (так называемые цифровые усилители, о которых в конце статьи мы поговорим отдельно).

Не все решения, которые разрабатывались и обозначались различными буквами (а общей для всех классификации, так и не получилось) стали одинаково популярны, и не все применяются в усилителях звука, поэтому ограничимся описанием классов A, B, C, D. Порой же, в силу сказанного выше, вы можете встретить и другие обозначения.

В целом же классы A, B, и C относятся к аналоговым усилителям, а класс D – цифровой. При этом в аналоговых усилителях  в одном схемном решении могут сочетаться (и, как правило, сочетаются) каскады разных классов. Таким образом, говоря про аналоговые усилители, более корректно говорить не о классе самого аппарата, а о классе каждого каскада усиления отдельно. Сделав такое вступление, давайте разбираться, чем же отличаются классы аналоговых усилителей.

Усилитель класса A

В усилительном тракте этого класса усиливаемый сигнал при прохождении каскада усиления не прерывается. Дальше мы увидим, что во всех других аналоговых классах это прерывание так или иначе есть (например, в классе B одна полуволна сигнала проходит через один каскад, другая через другой). Таким образом, между двумя полуволнами сигнала будет стык – прерывание. Здесь-то и могут (при неточной стыковке возникать искажения сигнала).

Вернемся к классу A. Весь сигнал в таком каскаде усиливается в одном «плече» на самом линейном участке вольтамперной характеристики, что дает максимальную точность сигнала на выходе. Здесь пора ввести понятие «угол отсечки» (его суть станет понятна чуть ниже). Можно сказать, что в усилителе класса A он равен 360 градусов, то есть, угла отсечки нет. Ведь прерывания сигнала не происходит.

Из сказанного понятно, что класс A самый линейный и обеспечивает наиболее точную передачу сигнала. А вот расплачиваться за такую линейность приходиться низким КПД. КПД 30% для класса A – практически предел. Тем не менее, за высокое качество такие усилители популярны среди любителей качественного звука.

Усилитель класса B

Выше мы уже сказали о сути усилительного каскада класса B: сигнал делится на две полуволны, и каждая усиливается отдельно (это так называемая двухтактная схема). Понятно, что сигнал, полученный от каждого каскада, нужно состыковать с его второй половиной. Поскольку это так, то угол отсечки сигнала здесь будет 180 градусов – две полуволны, а на их стыке (при не очень точном совмещении) вполне может возникнуть ступенька. Это и есть основная проблема таких каскадов усиления. Особенно заметны такие искажения при малых уровнях сигнала. Зато КПД таких усилителей может превышать 70 %.

Усилитель класса АB

Задуман как попытка, получения плюсов обоих классов. Так как мы уже знаем, что такое угол отсечки, работу класса AB можно объяснить теперь через это понятие: этот угол в данном случае будет больше 180, но меньше 360 градусов. Искажения при таком компромиссном решении получаются существенно меньше, чем в усилителях класса B.

Здесь стоит ввести еще одно понятие – ток покоя. При работе усилителя задается некоторый постоянный ток, протекающий через оконечный каскад при нулевом входном сигнале. Ток покоя, по  сути, разделяет сигнал на равные либо неравные полуволны. У класса A ток покоя самый большой, у класса B он минимален, у класса AB имеет среднее значение. Ток покоя определяет, каким образом делится сигнал, и, конечно, связан с углом отсечки. Правильный выбор тока покоя минимизирует возникновение «ступеньки» искажений.

Это основные типы аналоговых усилителей, и, пожалуй, тот минимум, который нужно знать, чтобы ориентироваться в их классах при выборе аппарата, отвечающего вашим запросам. Все эти варианты могут быть выполнены как на лампах, так и на транзисторах. Иногда встречаются некоторые экзотические классы, например, класс H, который создавался специально для автозвука, или также специфический класс C. Но мы ограничимся здесь основными вариантами. Теперь перейдем к самому интересному.

Усилитель класса D

Класс D часто называют цифровым, что не совсем верно, хотя некоторые элементы, присущие цифровым решениям, в нем используются. Самое интересное, что первые усилители, работающие по данной схеме, были предложены еще в 1951 году Дмитрием Агеевым (еще ламповый вариант). Алекс Ривз и Роже Шарбонье чуть позже (в 1955 г.) применили подобное решение. Однако в те годы это были скорее эксперименты, и добиться качественного звучания разработчикам не удалось. Дело в том, что для полноценной реализации идеи нужны были транзисторы высокого быстродействия (МДП-транзисторы), которые появились только в 80-х годах прошлого столетия.

От истории перейдем к принципу работы усилителя класса D. С цифровыми схемами его роднит применение модулированных сигналов, однако модуляция, которая используется в усилителях класса D, является широтно-импульсной. Что это значит?

Давайте рассмотрим ШИМ (широтно-импульсную модуляцию), сравнивая ее с амплитудной. Думаю, получится наглядно. При амплитудной модуляции генератор обеспечивает несущие импульсы определенной частоты, а огибающий сигнал задает их уровень по амплитуде. Получается, что несущая частота заполняет огибающую. Пожалуй, это понятный пример.

В ШИМ все происходит по-другому: здесь постоянной величиной является амплитуда импульса, а переменной – его время (ширина). Именно шириной импульса, кодируется уровень сигнала на выходе. Таким образом, усиливающий транзистор работает в «тепличных условиях» (при одинаковой амплитуде импульса и в режиме ключа – да – нет).  Посмотрите на блок-схему усилителя класса D. Думаю, принцип его работы станет понятен.

Применением такого подхода и МДП-транзисторов достигается высокий КПД (более 90%) и минимизация искажений. От транзистора здесь требуется только одно – высокое быстродействие. К остальным характеристикам серьезных требований нет. Именно тот факт, что усиливающему элементу не приходится работать в широком диапазоне частот и амплитуд, позволяет получить действительно уникальные характеристики усиления минимальными средствами.

Но ведь не бывает же так, чтобы у некоторого решения были одни плюсы? Должны быть и минусы. Да, конечно же, они есть. Так, высокочастотный генератор в составе усиливающего блока может давать некоторые помехи на выходной сигнал (тут разработчикам приходится применять соответствующие фильтры).

Кроме того, класс D оказывается чувствителен к качеству блока питания. Это происходит как раз в силу его высокого КПД. Легкие импульсные блоки для него не всегда подойдут. Применение же традиционных схем на тяжелых тороидальных трансформаторах, да еще и с запасом по мощности, – недешевое решение.

К счастью, в России богатые запасы железных и медных руд, и отечественные поставщики такие трансформаторы могут предложить нам по весьма человечным ценам. И в этом у нас есть преимущество!

Рекомендуем к прочтению:

Классы усилителей

Создано 25.09.2019 15:30. Обновлено 18.01.2020 22:40. Автор: Duncan Munro.

Вы наверное уже слышали про классы усилителей, их обычно называют латинскими буквами или их сочетаниями — A, AB1, AB2, B, C и т.д. Что же они все означают?

Давайте на время забудем о цифрах — мы вернемся к ним позже. Сейчас мы посмотрим поближе на варианты классов A, B и С, и, чтобы все было понятно, еще раз рассмотрим, как в действительности работают электронные вакуумные лампы (радиолампы).

Простая схема усилителя с радиолампой

Если вы знаете, как работают радиолампы, то можете сразу переходить к разделу «Классы работы».

На изображении мы подключили триод к паре элементов питания и паре измерительных приборов.

Начиная с левой части изображения, отметим, что на рисунке сделано следующее подключение — батарейка (элемент питания) включена между сеткой радиолампы и общим проводником — «землей». Вольтметр подключен параллельно батарейке, чтобы узнать, какое напряжение батарейка отдает на сетку.

Обратите внимание, что батарейка подключена наоборот (кверху ногами), поэтому напряжение на сетке будет отрицательным по отношению к земле.

На правой части рисунка у нас гораздо большая батарейка с миллиамперметром для измерения количества тока, выдаваемого анодом нашей лампы.

Обычно сетка должна иметь более отрицательное значение напряжения на один-два вольта для лампы предварительного усиления и 40 или более вольт для лампы, используемой в выходном каскаде усилителя. Этот факт мы называем напряжением смещения лампы.

Усиление

Изменяя напряжение на сетке, мы можем изменять ток, проходящий через анод — это способ достижения усиления.

Посмотрите на диаграмму (ее еще называют вольт-амперной характеристикой, прим. автора) — она показывает что происходит с нашей лампой при изменении напряжения на сетке. С увеличением
напряжения на ней, соответственно, увеличивается и анодный ток. Очень важно отметить, что лампа преобразует входное напряжение в выходной ток.

Вне зависимости от того, используется ли лампа для предварительного усиления, или же как лампа выходного каскада, вышеуказанные принципы остаются неизменными. Теперь, когда мы вспомнили как работают радиолампы, мы можем рассмотреть различные классы их работы в выходных каскадах усилителей.

Классы работы усилителей

Посмотрите на диаграмму ниже. Кривая вольт-амперной характеристики лампы взята из предыдущего графика, а красной точкой обозначено установленное напряжение смещения, грубо говоря, посередине кривой.

Если теперь мы наложим сигнал на напряжение сетки (In), анодный ток начнет изменяться увеличиваясь и уменьшаясь в соответствии с изменением напряжения сетки, формируя график выходного сигнала (Out).

Как и предполагалось в названии — это класс А. Основное преимущество класса А в том что лампа выдает выходной ток все время, т.е. постоянно. Обратите внимание, что выходной ток (на графике «Out») никогда не опускается до нуля.

Некоторые выходные каскады усилителей выполнены в классе А (такие как VOX AC-30), и все каскады предварительного усиления тоже в классе А.

Ладно, с Классом А разобрались, а что есть класс B? На графике справа мы установили точку смещения в месте, когда лампа практически перестает работать, т.е. проводить ток.

Обратите внимание, что входной сигнал теперь имеет гораздо более высокую амплитуду для того, чтобы заставить лампу работать. При этом лампа формирует выходной ток представляющий из себя только одну половину формы выходного сигнала.

Чтобы как-то заставить работать подобное решение, нам придется применить пуш-пульный (push-pull – «тяни-толкай» прим. перев.) выходной каскад, который состоит из двух ламп (или двух наборов ламп) для того, чтобы каждая сторона усиливала свою половину полуволны сигнала. В то время как первая выходная лампа дает выходной ток как показано справа, вторая лампа заполняет пропуски в работе первой.

На данном этапе вы уже наверное догадались что представляет собой класс АВ — это где-то посередине между А и В. А где именно — зависит от вашего воображения!

В нашем графике, изображающем работу ламп в классе АВ, малое количество тока смещения проходит через лампу.

Для выходных ламп в обычном, стандартном гитарном усилителе класса АВ, его количество колеблется в пределах 30-40 миллиампер, с пиками приблизительно в районе 250-300 миллиампер.

В пуш-пульном выходном каскаде присутствует небольшой взаимный перехлест, поскольку каждая лампа помогает соседке во время короткого перехода или в переходный период.

Многие большие гитарные усилители работают в классе АВ, и ниже мы рассмотрим почему.

Переходные искажения

Класс В страдает от одной основополагающей проблемы, которая присутствует только в в пуш-пульных усилителях. Проблема состоит в том, что на практике сигналу в виде волны приходится осуществлять плавный переход от одной полуволны к другой.

Когда выходные токи обеих ламп складываются в выходном трансформаторе, то на графиках, изображающих работу ламп в классе В, можно наблюдать «ступеньку» — рисунок ниже. Усилители класса АВ
точно так же могут страдать от данного эффекта, если ток смещения слишком мал.

Суммируя можно сказать следующее:

• Усилители класса В в основном обладают небольшими переходными искажениями.
• Усилители класса АВ могут обладать небольшими переходными искажениями
• Усилители класса А не обладают искажениями перехода, поскольку обе лампы работают синхронно>.

Казалось-бы, решением может быть использовать режим включения ламп в Классе А для гитарных усилителей. Тогда не придется беспокоиться о переходных искажениях вовсе, Но …

Эффективность

Классы АВ и В существуют по определенным причинам, о которых мы говорили выше. Если мы вернемся к диаграмме, изображающей работу лампы в классе А, то увидим, что она постоянно выдает выходной ток, без перерывов. Чтобы получить большую выходную мощность от усилителя в классе А, его обычно загоняют в такой режим, когда током смещения задают предельный мощностной режим лампы, исходя из того, сколько она может выдержать.

Это не так эффективно, как класс В, принцип работы которого позволяет выдавать ток в том количестве, которое необходимо, или как класс АВ, который можно назвать гибридом того и другого.

Меньшая эффективность класса А означает, что в результате работы лампы рассеивается больше тепла для обеспечения тех же значений выходной мощности, что и для других классов. Давайте проведем сравнение класса А на паре ламп типа EL34 и класса В на тех же лампах.

Итак, информация изготовителя лампы типа EL34 говорит о способе ее применения в однотактном классе А, построенном из расчета ограничения максимальной мощности рассеивания анода, равной 25 Ваттам. 11 Ватт выходной мощности будут иметь 1 0% общего количества гармонических искажений сигнала (THD – Total Harmonic Distortion, прим. перев.).

Для пуш-пульного усилителя класса А выходные цифры удваиваются до 22 Ватт, поскольку используются две лампы. Далее, смотрим описание — там перечислены параметры для класса В. Заявленная мощность выхода 1 00 Ватт при 5% гармонических искажений — это однозначно выше чем 22 Ватта в классе А.

Имея в виду данное обстоятельство, нетрудно подсчитать, что вам понадобится десять EL34 для 100-ваттного усилителя в классе А, и всего две для Класса В. В гибридных усилителях Класса АВ, четыре лампы EL34 обычно используются для раскачки 100-ваттного динамика, как например в Marshall.

Прочие классы усилителей

Существуют и другие классы, такие как С, который сдвигает смещение сетки еще больше влево. Эти классы нецелесообразно использовать в гитарных усилителях, они больше подходят для применения в аппаратах с радиочастотными сигналами, которые используют настроечные цепи для избавления от искажений

Цифры в классах

Ах, да, цифры. Есть еще Классы А1, А2, АВ1, АВ2 и т. д., все это относится только к ламповым усилителям. Самая простая схема с «1» показывает, что лампа не генерирует никакого сеточного тока. «2» показывает, что в лампе выходного каскада сеточное напряжение загоняется выше отметки 0 вольт до положительных значений сеточного напряжения, заставляя сетку выдавать определенный ток от предыдущего (предусилительного) каскада.

Оригинал взят с www.duncanamps.com, © Duncan Munro. Перевод — arky

 

Усилитель класса D

Добрый день!
Обзор мощного усилителя Д класса, который не совсем оправдал ожидание.
Кому интересно, прошу под кат.

На волне растущей популярности цифровых усилителей – решил тоже купить, удовлетворить любопытство.
Плюсы по сравнению с усилителями класса АБ очень заманчивые – не нужны большие радиаторы, высокий кпд, меньше заморок с питанием, компактность.

Был выбран именно кит, точнее основная плата (main board) от готового усилителя. Выбирал что бы помощней и дешевле.
Вот готовый усилитель в корпусе и с блоком питания (14В/4А), в котором такая же плата.

Плата обходится в 3 раза дешевле, но требуется приложить руку.
Технические характеристики чипа.

Трек

Дополнительная информация

Посылка.

Несмотря на смятый в гармошку угол, все в целости.

Попросил продавца дополнительно кинуть в посылку штекер питания, чтобы сразу проверить работоспособность.


Крупный план.

Дополнительная информация

Регулятор громкости, который заявлен как «Original Japanese ALPS» скорее всего фейк.
Хорошо видна микросхема усилителя tpa3123d2 и операционного усилителя NE5532.

Тестовый запуск. Блок питания от древней магнитолы, 14,5 В около 2А. Акустика на 15ГДШ в корпусах от той же магнитолы.


Планируемый корпус. Глубина 120 мм, высота 60 мм, ширина 220 мм.

После прослушивания стало ясно, что звук не фонтан, искажения растут резко с ростом мощности, звук плоский и «дешевый».
Быстро и по колхозному (энтузиазм же потерян!) усилитель был упакован в корпус и подарен другу.


Кто будет брать отдельно плату нужно учесть что отверстий для крепления нет, в родном корпусе плата ставится в пазы.

Плюсы:
Высокая мощность в маленьком размере.
Однополярное питание.
Минусы:
Звук.
Извращение с креплением.

Если брать, то пожалуй усилитель с сборе с корпусом. Подойдет для непритязательных слушателей.
Спасибо за внимание!

Тромбон-УМ4-360 класса D Усилитель высокой мощности — Усилители мощности

Усилитель высокой мощности питание от сети ~220В и резервного источника 24В(пост), мощность номинальная/пиковая — 360/480 Вт, входов — 4, выходное напряжение 30, 70,100, 120 В, частоты — 80-18000 Гц, габариты — 438х430х88 мм ( 2U), 20 кг.

Назначение: усилитель мощности трансляционный предназначен для использования в составе систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях. Возможно применение усилителя для озвучивания концертных площадок, кафе, ресторанов, клубов и для систем уличной звукофикации. Усилитель разработан в соответствии с федеральным законом № 123-ФЗ, сводом правил № 3.13130.2009 и ГОСТ Р 53325-20012.

Основные особенности Тромбон-УМ4-360 класса D:

•  Высокая энергетическая эффективность.
•  Улучшенное звучание.
•  Малые габариты.
•  Облегченная конструкция.

Усилитель имеет:

• Четыре входа:
  • «Линейный вход 1»,
  • «Линейный вход 2»,
  • «Оповещение»,
  • «Микрофон»;
• «Выход оповещения» для каскадного соединения усилителей в системе оповещения;
• Регулировка уровня по всем входам (кроме входа «Оповещение»).

Технические характеристики:

• Номинальная выходная мощность (питание от сети~220 В 50 Гц или от источника постоянного тока =24 В) 360 Вт.
• 4 входа для подключения источников сигнала.
• Номинальное выходное напряжение трансляции 30, 70, 100, 120 В.
• Номинальный диапазон частот 100-20 000 Гц.
• Неравномерность АЧХ в номинальном диапазоне частот  3 дБ.
• Коэффициент нелинейных искажений в номинальном диапазоне частот 0,1 %.
• Напряжение и питание основное и резервное ~220 В 50 Гц / =24 В.
• Вес, не более, 12 кг.
• Габаритные размеры 438х285х88 мм / 2U.

Характеристики -УМ4-360 класса D:

• Производитель: Тромбон
• Серия: ТРОМБОН

Консультации по оборудованию Новый вопрос

Задайте вопрос специалисту о Тромбон-УМ4-360 класса D Усилитель высокой мощности

Самовывоз из офиса: Пункт выдачи:* Доставка курьером:* Транспортные компании: Почта России:*

* Срок доставки указан для товара в наличии на складе в Москве

Отзывы о Тромбон-УМ4-360 класса D: Оставить отзыв

Ваш отзыв может быть первым!

4-канальный широкополосный усилитель класса D, 70 Вт х 4 @ 2 Ом / 50 Вт х 4 @ 4 Ом, 14.4 В

NexD™ Switching Technology

NexD™ Switching Technology

Summary:
NexD™ amplifier technologies produce exceptional audio quality, unsurpassed total efficiency and high power from very compact amplifier designs.

Detailed Information:
Beginning with the original ‘Slash’ subwoofer amplifiers, JL Audio has been at the forefront of Class D amplifier design. Today, our flagship Single-Cycle Control™ technology sets the ultimate standard for Class D amplifier performance. The NexD™ amplifiers may be a bit less complex, more compact and more affordable, but they flow from the same minds that have set the trend in mobile amplifier technology for over a decade.

Let’s get a little nerdy… A traditional PWM switching amp design uses a fixed switching frequency and varies the pulse width based solely on the audio input signal to the pulse modulator. This basic approach assumes some ideal conditions, like a rock-steady power supply, that do not necessarily occur in a real, in-car installation. Power supply sag with signal causes distortion at all power levels with these designs, even well below clipping. The cure for this is feedback (a corrective signal sent back to the input side), but this becomes impractical as the audio frequency increases, making it a good solution for band-limited (subwoofer) amps, but not for full-range amplifiers.

Taking the above into account when designing the NexD™ subwoofer amplifiers, we have taken the simple fixed PWM approach and enhanced it with a very high switching frequency: 240 kHz, which is about 4x higher than most Class D subwoofer amplifiers. This pushes the amplifier’s bandwidth to at least 500 Hz with minimal distortion and improves efficiency, while keeping typically bulky circuity more compact. Your subwoofers will reward you with tight, rock-solid bass performance.

For the full-range NexD™ amplifiers and channels we applied a variable, ultra-high speed version of the NexD™ technology (switching at well over 400 kHz). In these designs, a self-oscillating modulator with «feed-forward» sends information about the instantaneous power supply voltage to the modulator, combining this with the input signal to cancel out any distortion due to supply voltage fluctuation. This reduces distortion prior to applying feedback, simplifying the overall feedback loop design.

The bottom line is simply great audio: clean, powerful and reliable.

 

 

Differential-Balanced Inputs

Differential-Balanced Inputs

Summary:
JL Audio’s Differential-Balanced Inputs are engineered to combat induced cable noise, which is a common problem in car and marine audio installations. This technology allows for the use of conventional RCA cables, while delivering many of the benefits of a true balanced connection and accepting a wide range of input signal levels.

Detailed Information:
Today’s vehicles are equipped with sophisticated electronics capable of generating noise and interference that can intrude into the audio path, ruining the listening experience.

Most audio equipment uses single-ended, ground-referenced RCA jacks to receive audio signals. This means that the RCA shield is connected directly to signal ground. This is a simple, cost effective input design that works well for short runs in noise free environments. In noisier environments, this method cannot reject the common mode noise that could be on both RCA conductors (shield and center conductor).

By having more than one chassis-grounded RCA shield on a device, single-ended input designs are also more susceptible to ground loops. If noise is present on both conductors while the shield is connected to ground, the input amplifier will amplify the noise relative to the grounded RCA shield. When there are multiple RCA connections or any other conductors subjected to a magnetic field, this will cause a difference in potential across the RCA loop to be amplified at the grounded RCA as noise (a classic ground loop).

JL Audio’s Differential-Balanced Input circuits measure the center pin of the RCA connection relative to the RCA shield, even when the shield is not connected to ground, and even when the voltages at both conductors are moving relative to ground. Because both the center conductor and the shield see high impedance to ground at the input, a ground loop cannot be formed, as there is no current flow to induce a voltage as noise. This works equally well with differential-balanced, or unbalanced signal sources, making this input architecture compatible with all standard car and marine audio equipment, using standard, unshielded, twisted-pair RCA cables. No special cables are required, unlike the fully balanced connections used in professional audio.

Another benefit of the Differential-Balanced Input design is that it easily accepts low-level and high-level signals from a variety of factory head unit outputs and amplifiers, including single ended “ground referenced” sources, as well as Balanced or Unbalanced “Bridged or BTL” sources. This eliminates the need for Line Output Converters (LOCs) in most installation scenarios.

The obvious question is: “Why don’t all car audio amplifiers use Differential-Balanced Inputs?” The answer is simple: it costs more. Executing a proper differential-balanced input section requires more components and better quality components than a basic single-ended design, so you generally won’t find them on less expensive amplifiers.

Классы усилителей — ЗВУКОМАНИЯ

Левчук Александр Николаевич ©

В этой статье я постараюсь дать небольшие разъяснения по теме: «Классы усилителей, классификация усилителей».

Не все усилители одинаковые и существует четкое различие между тем, как их выходные каскады работают. Основные эксплуатационные характеристики идеального усилителя являются: линейность, усиление сигнала, эффективность и мощность, но в реальном мире усилителей всегда есть компромисс между этими различными характеристиками.

Как правило, высококачественные усилители используют сигнал аудио систем в выходных каскадах усилителя для управления нагрузкой громкоговорителя. Обычный громкоговоритель имеет сопротивление между 4Ω 8Ω и, таким образом, усилитель мощности должен быть в состоянии поставлять высокие пиковые токи, необходимые для управления низким импедансом акустики.

прослушивание Акустика B&W 704+клон Дартзил

Есть способ, используемый для различия электрических характеристик различных типов усилителей это «класс», а также усилители классифицируют в соответствии с их конфигурацией схемы и способа работы. Классы усилителей — это термин, используемый для дифференциации между различными типами усилителей.

Классы Усилители представляют собой сумму выходного сигнала, который варьируется в пределах от схемы усилителя течение одного цикла работы при возбуждении синусоидальным входным сигналом. Классификация усилителей в диапазоне от полностью линейного действия (для использования в амплификации сигнала высокой точностью) с очень низкой эффективностью, полностью нелинейные (где воспроизведение верного сигнала не столь важна) операции, но с гораздо более высокой эффективностью, в то время как другие представляют собой компромисс между ними.

Классы усилителей в основном сосредоточенных в двух основных группах. 

Первые в классическом исполнении усилители, образующие более общие классы усилителей A, B, AB и C, которые определяются длиной своей проводимости над некоторой частью выходного сигнала. В основном транзисторные, ламповые и гибридные.

Клон Naim NAP 200 серебро

Второй набор усилителей это новые, так называемые усилители класса D, E, F, G, S, T и т.д., которые используют цифровые схемы и широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Наиболее часто и главным образом, в высококачественной «прослушке» используют класс A, B, AB и C, и, именно эти типы усилителей классов мы будем рассматривать более подробно.

Усилители класса А

Усилители в классе А — наиболее распространенный тип класса усилителя в основном благодаря своей простой  конструкции. Класс А, в буквальном смысле означает «лучший класс» усилителя, в основном благодаря их низкому уровню искажений сигнала, вероятно, наилучшее звучание всех классов усилителей, упомянутых здесь. Усилитель класса А имеет самую высокую линейность над другими классами усилителей и, таким образом работает в линейном участке кривой характеристик.

клон NHB-108

Вообще усилители класса А используют один тот же транзистор (биполярный FET, IGBT, и т.д.), соединенный общим эмиттером для обеих половин сигнала с транзистора всегда имея ток, протекающий через него, даже если он не имеет базового сигнала. Это означает, что выходной каскад с помощью биполярного, MOSFET или IGBT устройство, никогда не приводится полностью (не отсекается), но вместо того, чтобы есть база смещения Q-точки в середине ее линии нагрузки. Но транзистор никогда не выключается, это является одним из его основных недостатков.

Усилитель в Классе А 

Схема усилитель в Классе А

Для достижения высокой линейности и качественного усиления, выходной каскад усилителя класса А смещен в «ON» всё время. Тогда для усилителя, чтобы быть классифицирован как «класс А» холостой ток нулевого сигнала в выходном каскаде должен быть равен или больше, чем максимальный ток нагрузки (как правило, громкоговоритель), необходимого для получения большого выходного сигнала.

Усилитель класса А работает в линейном участке, кстати усилитель класса А очень требователен к источнику тока.

Усилитель в классе А работает в линейной области, на базе транзисторов постоянного напряжения смещения, или ламп, причем они должны быть отобраны (транзисторы и лампы) для правильного обеспечения работы и с низким уровнем искажений. Однако, устройства очень сильно нагреваются вследствие того что работают постоянно (не на холостом ходу и без отключения), усилитель в классе А постоянно проводит ток, который представляет собой непрерывную потерю мощности в усилителе.

Grande Maestro Acustica +клон NHB-108

Благодаря этой непрерывной потере усилители класса А создают огромный нагрев, выделяя много тепла, добавляя к их очень низкой эффективности около 30%, что делает их непрактичными для мощных инсталяций. Также в связи с большим током покоя усилителя, источник питания должен быть больших размеров соответственно и хорошо фильтроваться, чтобы избежать каких-либо гулов, помех и шумов от усилителя. Таким образом, из-за низкой эффективности и больших нагревательных проблем усилители класса А, не эффективны для использования простыми людьми (не аудиофилами), зато у них наиболее высококачественный звук!

Усилители класса B

Усилители в классе B были изобретены в качестве решения эффективности и проблем с нагревом, связанные спредыдущими усилителями класса A.  Усилитель класса В использует два транзистора биполярных либо ПТ для каждой половины сигнала с его выходным каскадом настроенным в режиме «Push-Pull», так что каждый транзистор устройство усиливает только половину выходного сигнала.

клон FM711 отзыв

В усилителе класса B, нет постоянного смещения базового тока, а его ток покоя равен нулю, так что мощность постоянного тока мала, и, следовательно, его эффективность значительно выше, чем в других классах усилителей. Тем не менее, цена, заплаченная за улучшение эффективности в небольшой нелинейности переключающего устройства.

Усилитель класса B

Схема усилителя в классе B

Когда входной сигнал идет положительный, то транзистор проводит его в отрицательный и в это время транзистор выключается «OFF». Аналогичным образом, когда входной сигнал становится отрицательным, положительным транзистор переключается в «OFF», а отрицательный транзистор «ON» и проводит отрицательную часть сигнала. Таким образом, транзистор проводит только половину, либо на положительный или отрицательный полупериод входного сигнала.

Тогда мы видим, что каждый транзистор устройство усилителя класса B проводит только через одну половину или 180 градусов выходного сигнала в строгом чередовании времени, но, выходной каскад сигнала эти две половинки объединяет вместе для получения полной линейной формы выходного сигнала.

ЦАП Audiophile V2 на 9038 и клон FM711

Усилитель класса B более эффективный, чем класс А, но может создать искажения в точке пересечения нулевого уровня осциллограммы из-за мертвой зоны транзисторов входного напряжения от базовых до 0,7 -0.7V.

Это означает, что часть сигнала, которая попадает в 0,7 вольт не будет воспроизведено точно, что делает усилитель класса B непригодным для высокой точности звука.

Чтобы преодолеть это искажение пересечения нуля (также известный как искажение ) были разработаны усилители класса AB.

Усилители класса АВ

Как и предполагает название, усилитель класса АВ сочетает класс «А» и класс «В» типов усилителей, который мы рассмотрели выше. Класс усилителей АВ в настоящее время является одними из наиболее распространенных типов используемых в аудио усилителях.

Усилитель класса АВ это измененный усилитель класса B, как описано выше, за исключением того, что оба устройства могут в то же время вокруг точки сигналов кроссовера устраняя проблемы искажения кроссовера предыдущего усилителя класса B.

Два транзистора имеют очень небольшое напряжение смещения, как правило, от 5 до 10% от тока покоя для смещения транзисторов чуть выше ее точки.

Усилитель в Классе АВСхема усилителя в классе АВ

Преимущество этого небольшого напряжения смещения, при условии, серии диодами или резисторов, что искажение кроссовера усилителя в классе В будет преодолено. Так усилитель класса АВ хороший компромисс между классом А и классом B с точки зрения эффективности и линейности, с эффективностью преобразования около 50% до 60%.

Усилитель Класса C

Усилители класса C имеет наибольшую эффективность, но и самую малую линейность. Предыдущие классы А, В и АВ считаются линейными усилителями, а выходные сигналы амплитуды и фазы линейности связаны с входом амплитуды которой даёт сигналы и фазы.

сетевой кабель Супра обзор

Тем не менее, усилитель в классе С, сильно смещен таким образом, что выходной ток равен нулю для более половины входного синусоидального сигнала цикла с транзистором на холостом. Другими словами, угол проводимости транзистора значительно меньше, чем 180 градусов, и, как правило, в районе 90 градусов.

В то время как эта форма транзистора смещения дает гораздо более высокую эффективность  около 80% на усилитель, он вводит очень большие искажения выходного сигнала. Таким образом, усилители в классе C не подходят для использования в качестве высококачественных звуковых усилителей.

Усилитель Класса C 

Из-за очень большие искажения звука, усилители в классе C обычно используются в высокочастотных генераторов синусоидального и некоторых видов частот усилителей для радио, где импульсы тока, создаваемые на выходе усилителей могут быть преобразованы, чтобы завершить синусоидальные волн определенной частоты путем Использование LC резонансных контуров в его цепи коллектора.

Схема усилителя в Классе C

Есть ряд высокоэффективных усилителей в разных классах, которые используют различные методы для снижения потерь мощности и повышения эффективности. Некоторые проекты усилителях, используют RLC резонаторы или несколько напряжений электропитания, чтобы уменьшить потери мощности, или цифровые DSP (цифровая обработка сигнала) усилители, которые используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ).

Другие классы усилителей

Усилитель класса D

аудио усилитель класса D в основном нелинейный усилитель или ШИМ

усилитель. Усилитель в классе D теоретически может достигать 100% эффективности, так как нет ни одного периода в течение цикла были напряжения и тока совпадают, так как ток обращается только через транзистор.

Усилитель класса F

усилители Класс F — повышенной эффективности и выход с помощью гармонических резонаторов в выходной цепи, чтобы сформировать форму выходного сигнала в квадратную волну. Усилители Класса F- способны на высокую эффективностью более 90%.

Усилитель класса G

усилители класса G предлагают усовершенствованный основной класс АВ усилителя. Усилители класс G использует несколько типов питания для различных напряжений и автоматически переключается между ними, как изменения входного сигнала. Эта константа коммутации снижает среднюю потребляемую мощность, и, следовательно, потери мощности, вызванные впустую тепла.

Усилитель Класса I

усилитель класса i —  имеет два набора дополнительных выходов переключающих

• устройств, расположенных в параллельной конфигурации двухтактный с обоих наборов переключения устройства той же входной волны. Одно устройствопереключает положительную половину волны, а другой переключает отрицательную полуволну, подобный усилителю класса B. При отсутствии входного сигнала выключается, или когда сигнал достигает точки пересечения нуля, коммутационные устройства включается и выключается одновременно с 50% рабочим циклом ШИМ перечеркивая тем самым любые высокочастотные сигналы.

Для получения положительной полуволны выходного сигнала, выходной сигнал положительного переключающего устройства увеличивается в рабочем цикле, а отрицательное устройство переключения уменьшается на ту же, и наоборот.

Клон Dartzeel NHB-108

Два сигнала переключения токов будут чередоваться на выходе, работая на частоте коммутации свыше 250 кГц.

Усилитель Класса S

усилители мощности класса S является нелинейный усилитель переключение режима похожа на операцию усилителя класса D. Усилитель Класс S преобразует аналоговые входные сигналы в цифровые прямоугольных импульсов с помощью дельта-сигма модулятора, и усиливает их увеличивает выходную мощность, прежде чем наконец-то демодулироваться в полосовой фильтр. Цифровой сигнал этого усилителя всегда либо полностью «ВКЛ» либо полностью «ВЫКЛ» (теоретически ноль рассеиваемой мощности), эффективность достигает 100%.

Усилители Класса Т

Усилитель класса Т это еще один тип цифровой схемы усилителя. Усилители в Классе T начинают становиться более популярными в наши дни, так как аудио схемы усилителя из-за существования цифровой обработки сигнала (DSP) чипов и объемного звука многоканальных усилителей, которых она преобразует аналоговые сигналы в цифровые ширины импульсной модуляцией (ШИМ) сигналы хороши для усиления + повышение эффективности усилителей. Усилители в Классе T объединяют низкие уровни сигнала искажения усилителей класса AB класса и энергоэффективность усилителей класса D.

Мы рассказали ряд классификации усилителей от линейных усилителей мощности для нелинейных коммутационных усилителей, и видели, как класс усилителя отличается по линиям нагрузки.

Советую покупать усилители в классе А или АВ для высококачественного прослушивания, а впрочем решать вам. 

 

Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники, Мой мир

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!

На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

Цепь усилителя

класса A, эксплуатация и применение

Мы уже обсуждали классы и классификации усилителей мощности в наших предыдущих статьях. Цепи усилителя мощности используются для передачи высокой мощности для управления нагрузками, такими как громкоговорители. Усилители мощности классифицируются на основе их режима работы, то есть части входного цикла, во время которой ожидается протекание тока коллектора. Исходя из этого, усилители мощности классифицируются, как указано ниже.В этой статье мы подробно обсудим усилитель класса А.

Обычно усилители мощности (большой сигнал) используются в выходных каскадах системы аудиоусилителей для управления нагрузкой громкоговорителей. Типичный громкоговоритель имеет импеданс от 4 Ом до 8 Ом, поэтому усилитель мощности должен обеспечивать высокие пиковые токи, необходимые для управления громкоговорителем с низким сопротивлением.

Усилитель мощности класса A

В усилителе класса A, если ток коллектора течет все время в течение полного цикла входного сигнала, усилитель мощности известен как усилитель мощности класса A.Он меньше используется для выходных каскадов более высокой мощности, так как имеет низкий КПД.

Назначение смещения класса A состоит в том, чтобы сделать усилитель относительно свободным от шумов, сделав форму волны сигнала вне области от 0 В до 0,6 В, где входная характеристика транзистора является нелинейной.

Конструкция усилителя

класса A дает хороший линейный усилитель, но большая часть мощности, производимой усилителем, теряется в виде тепла. Поскольку транзисторы в усилителе класса A постоянно смещены в прямом направлении, через них будет протекать небольшой ток, даже если нет входного сигнала, и это основная причина его низкой эффективности.Принципиальная схема усилителя мощности класса A с прямой связью показана на рисунке ниже.

Усилитель класса A с трансформаторной связью

Показанная выше схема представляет собой усилитель класса A с прямым подключением. Усилитель, в котором нагрузка подключена к выходу транзистора с помощью трансформатора, называется усилителем с прямой связью.

Используя технику трансформаторной связи, можно в значительной степени повысить эффективность усилителя. Трансформатор связи обеспечивает хорошее согласование импеданса между нагрузкой и выходом, и это основная причина повышения эффективности.

Обычно ток протекает через резистивную нагрузку коллектора, что приводит к потере мощности постоянного тока в нем. В результате эта мощность постоянного тока рассеивается в нагрузке в виде тепла и не вносит никакой выходной мощности переменного тока.

Следовательно, не рекомендуется пропускать ток напрямую через выходное устройство (например, громкоговоритель).

По этой причине используется специальное устройство с использованием подходящего трансформатора для подключения нагрузки к усилителю, как показано в приведенной выше схеме.

Схема имеет резисторы делителя потенциала R1 и R2, резистор смещения и обходной резистор эмиттера Re, используемые для стабилизации схемы. Перепускной конденсатор эмиттера CE и эмиттерный резистор Re подключены параллельно для предотвращения напряжения переменного тока.

Входной конденсатор Cin (конденсатор связи), используемый для передачи напряжения входного сигнала переменного тока на базу транзистора и блокирования постоянного тока из предыдущего каскада.

Понижающий трансформатор с подходящим передаточным числом для подключения коллектора с высоким сопротивлением к нагрузке с низким сопротивлением.

Согласование импеданса усилителя класса A

Согласование импеданса можно выполнить, сделав выходное сопротивление усилителя равным входному сопротивлению нагрузки. Это важный принцип передачи максимальной мощности (в соответствии с теоремой о передаче максимальной мощности).

Здесь согласование импеданса может быть достигнуто путем выбора количества витков первичной обмотки таким образом, чтобы ее чистый импеданс был равен выходному сопротивлению транзистора, и выбора количества витков вторичной обмотки таким образом, чтобы ее чистый импеданс был равен входному импедансу громкоговорителя. .

Выходные характеристики усилителя мощности класса A

Из рисунка ниже видно, что точка Q расположена точно в центре линии нагрузки переменного тока, а транзистор проводит ток для каждой точки входной волны. Теоретический максимальный КПД усилителя мощности класса A составляет 50%.

Выходные характеристики усилителя мощности класса A — Линия нагрузки переменного тока

На практике при емкостной связи и индуктивных нагрузках (громкоговорители) КПД может снизиться до 25%.Это означает, что 75% мощности, потребляемой усилителем от линии питания, тратится впустую.

Большая часть потерянной мощности теряется в виде тепла на активных элементах (транзисторе). В результате даже для усилителя мощности класса A средней мощности требуется большой блок питания и большой радиатор.

Преимущества и недостатки усилителя класса A с прямой связью

Мы используем усилители мощности для различных целей в зависимости от ограничений. Каждый усилитель мощности класса имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения надежности и эффективности.

Преимущества усилителя класса А

• Он имеет высокую точность воспроизведения из-за точной копии входного сигнала на выходе.
• Он имеет улучшенный высокочастотный отклик, поскольку активное устройство постоянно включено, т.е. не требуется времени для включения устройства.
• Нет кроссоверных искажений, потому что активное устройство проводит весь цикл входного сигнала.
• Несимметричная конфигурация может быть легко и практически реализована в усилителе класса А.

Недостатки усилителя класса А

• Из-за большого блока питания и радиатора усилитель класса A является дорогостоящим и громоздким.
• Низкая эффективность.
• Из-за трансформаторной связи частотная характеристика не так хороша.

Применение усилителя класса A

• Усилитель класса A больше подходит для уличных музыкальных систем, поскольку транзистор воспроизводит всю звуковую волну без отключения.В результате звук очень чистый и более линейный, то есть содержит гораздо более низкие уровни искажений.
• Они обычно очень большие, тяжелые и производят около 4-5 Вт тепловой энергии на 1 Вт мощности. Поэтому они сильно нагреваются и нуждаются в хорошей вентиляции. Так что они совсем не идеальны для автомобиля и редко приемлемы в домашних условиях.

Надеюсь, вам всем понравится эта статья. По любым вопросам, предложениям или информации о последних электронных проектах, пожалуйста, оставьте комментарий ниже.Мы всегда ценим ваши предложения.

Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

О компании RF Wireless World

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи. На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д.Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. В нем также есть академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

Статьи о системах на основе Интернета вещей

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе IoT следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Умная парковка на базе Zigbee • Система умной парковки на основе LoRaWAN

---

RF Статьи о беспроводной связи

В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.

---

Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤

---

Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤

---

Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые замирания и т. Д., Которые используются в беспроводной связи. Читать дальше➤

---

Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤

---

Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤

---

5G NR Раздел

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP

---

Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, wlan, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ >>

---

Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G. Частотные диапазоны Учебник по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF

---

Этот учебник GSM охватывает основы GSM, архитектуру сети, элементы сети, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Подробнее.

LTE ​​Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.

---

RF Technology Stuff

На этой странице мира беспроводной радиосвязи описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP с диапазоном 70 МГц в C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция RF-фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤ОсновыWaveguide

---

Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования ИУ на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест на соответствие устройства WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA

---

Волоконно-оптическая технология

Волоконно-оптический компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебник по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH

---

Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, микросхема индуктивности, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители RF компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор

---

MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды

* Общая информация о здоровье населения *

Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их.
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь
3. ЛИЦО: не трогайте его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.

---

RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR

---

IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

RF Wireless Учебники

Различные типы датчиков

Поделиться страницей

Перевести страницу

Усилители

классов от A до H

У инженеров и аудиофилов есть одна общая черта, когда дело касается усилителей.Им нужен дизайн, обеспечивающий прочный баланс между производительностью, эффективностью и стоимостью.

Если вы инженер, заинтересованный в выборе или разработке усилителя, наиболее подходящего для ваших нужд, вам будет полезна статья обозревателя Роберта Лакоста в декабрьском выпуске Circuit Cellar . В его статье дается всесторонний обзор характеристик, сильных и слабых сторон различных классов усилителей, чтобы вы могли выбрать лучший для своего приложения.

Статья, вполне логично, переходит от класса A к классу H (но затрагивает только более туманный класс T, который, по-видимому, является творением разработчика по индивидуальному заказу).

«Теория проста, но возникают трудности, когда вы действительно хотите создать реальный усилитель», — говорит Лакост. «Каков ваш конкретный выбор в качестве последнего каскада усиления?»

Отрывки из следующих статей частично отвечают на этот вопрос. (Для более полного руководства загрузите полную статью, опубликованную в выпуске Circuit Cellar за декабрь 2013 г.)

КЛАСС A
Первым и самым простым решением было бы использование одного транзистора в линейном режиме (см. Рисунок 1 )… Обычно транзистор должен быть смещен, чтобы напряжение коллектора было близко к V _CC /2, когда на вход не подается сигнал.Это позволяет выходному сигналу качаться.

Рисунок 1. Усилитель класса A может быть построен на простом транзисторе. Транзистор должен быть смещен, чтобы он оставался в линейной рабочей области (то есть транзистор всегда был проводящим).

либо выше, либо ниже этого напряжения покоя, в зависимости от полярности входного напряжения….

Преимущества этого решения многочисленны: простота, отсутствие необходимости в биполярном источнике питания и отличная линейность, если выходное напряжение не приближается слишком близко к шинам питания.Это решение считается идеальным эталоном для аудио приложений. Но есть и обратная сторона медали.

Поскольку через его коллектор протекает непрерывный ток даже без входного сигнала, это означает низкую эффективность. Фактически, КПД базового усилителя класса A едва превышает 30%…

КЛАСС B
Как можно повысить эффективность усилителя? Вы хотите, чтобы в выходных транзисторах не протекал постоянный ток.

В усилителях класса B используется пара комплементарных транзисторов в двухтактной конфигурации (см. Рисунок 2 ). Транзисторы смещены таким образом, что один из транзисторов ведет себя при положительном входном сигнале, а другой — при отрицательном. Оба транзистора никогда не проводят одновременно, поэтому потерь очень мало. Ток всегда идет на нагрузку…

Усилитель класса B имеет более высокий КПД по сравнению с усилителем класса A.Это здорово, но есть и обратная сторона, правда? К сожалению, ответ положительный.
Обратной стороной является искажение кроссовера…

Рисунок 2 — Усилители класса B обычно построены на паре комплементарных транзисторов (слева). Каждый транзистор проводит 50% времени. Это сводит к минимуму потери мощности, но за счет кроссоверных искажений при каждом переходе через ноль.

КЛАСС AB
Как видно из названия, усилители класса AB находятся на полпути между классом A и классом B.Взгляните на схему класса B, показанную на Рис. 2. Если вы немного измените смещение транзистора, это позволит небольшому току непрерывно течь через транзисторы при отсутствии входа. Этот ток не такой высокий, как тот, который нужен для усилителя класса А. Однако этот ток обеспечит небольшой общий ток, близкий к переходу через нуль.

Только один транзистор работает, когда входной сигнал имеет достаточно высокое напряжение (положительное или отрицательное), но оба будут проводить около 0 В.Следовательно, эффективность усилителя класса AB лучше, чем у усилителя класса A, но хуже, чем у усилителя класса B. Более того, линейность усилителя класса AB лучше, чем у усилителя класса B, но не так хороша, как у усилителя класса A.

Эти характеристики делают усилители класса AB хорошим выбором для большинства недорогих конструкций…

КЛАСС C
Нет усилителя звука класса C Почему? Это связано с тем, что усилитель класса C очень нелинейный.Как это может быть полезно?

РЧ-сигнал состоит из высокочастотной несущей с некоторой модуляцией. Результирующий сигнал часто бывает довольно узким с точки зрения частотного диапазона. Более того, большой класс радиочастотных модуляций не изменяет амплитуду несущего сигнала.

Например, при частотной или фазовой модуляции размах напряжения несущей всегда стабильно. В таком случае можно использовать нелинейный усилитель и простой полосовой фильтр для восстановления сигнала! …

Усилитель класса C может иметь хороший КПД, поскольку нигде нет резисторов с потерями.Он достигает 60% или даже 70%, что хорошо для высокочастотных схем. Более того, требуется только один транзистор, что является ключевым фактором снижения стоимости при использовании дорогих ВЧ-транзисторов. Таким образом, высока вероятность того, что пульт дистанционного управления для гаражных ворот оборудован усилителем RF класса C.

КЛАСС D
Класс D в настоящее время является лучшим решением для любого недорогого, мощного низкочастотного усилителя, особенно для аудиоприложений. На рисунке 5 показана его простая концепция.
Во-первых, кодер PWM используется для преобразования входного сигнала из аналогового в однобитовый цифровой формат. Этого можно легко добиться с помощью генератора пилообразных сигналов и компаратора напряжения, как показано на Рис. 3 .

Выход этой секции представляет собой цифровой сигнал с рабочим циклом, пропорциональным входному напряжению. Если входной сигнал поступает от цифрового источника (например, проигрывателя компакт-дисков, цифрового радио, компьютерной аудиоплаты и т. Д.), То нет необходимости нигде использовать аналоговый сигнал.В этом случае сигнал ШИМ может быть непосредственно сгенерирован в цифровой области, что позволяет избежать потери качества….

Как вы уже догадались, усилители класса D не свободны от проблем. Во-первых, как и в любой архитектуре выборки, частота ШИМ должна быть значительно выше, чем самая высокая частота входного сигнала, чтобы избежать наложения спектров… Вторая проблема усилителей класса D связана с электромагнитной совместимостью (ЭМС)…

Рисунок 3 — Класс A -D усилитель — это разновидность цифрового усилителя.Выходом компаратора является сигнал ШИМ, который усиливается парой цифровых переключателей с малыми потерями. Вся магия происходит в выходном фильтре.

КЛАСС E и F
Помните, что класс C предназначен для ВЧ-усилителей, с использованием транзистора, проводящего только часть периода сигнала, и фильтра. Класс E является усовершенствованием этой схемы, обеспечивающим еще больший КПД от 80% до 90%. Как?
Помните, что в усилителе класса C потери возникают только в выходном транзисторе.Это связано с тем, что другие части представляют собой конденсаторы и катушки индуктивности, которые теоретически не рассеивают мощность.

Поскольку мощность — это напряжение, умноженное на ток, мощность, рассеиваемая в транзисторе, будет равна нулю, если напряжение или ток будут равны нулю. Это то, что пытаются сделать усилители класса E: гарантировать, что выходной транзистор никогда не будет иметь одновременно высокого напряжения на его выводах и большого тока, протекающего через него….

КЛАСС G И КЛАСС H
Класс G и класс H — это поиски большей эффективности по сравнению с классическим усилителем класса AB.Оба работают от блока питания. Идея проста. Для высокой выходной мощности необходим высоковольтный источник питания. Для маломощных это высокое напряжение означает более высокие потери в выходном каскаде.

Как насчет снижения напряжения питания, когда требуемая выходная мощность достаточно мала? Эта схема умна, особенно для аудиоприложений. В большинстве случаев для музыки требуется всего пара ватт, даже если во время фортиссимо требуется гораздо больше энергии. Я согласен, что это может быть не так для музыки некоторых подростков, но концепция такова.

Класс G обеспечивает это улучшение за счет использования более одной стабильной шины питания, обычно двух. Рисунок 4 показывает вам концепцию.

Рис. 4. В усилителе класса G используются две пары шин питания. b — одна шина питания используется, когда выходной сигнал имеет низкую мощность (синий). Другая шина питания вступает в действие для высоких мощностей (красный). На кроссовере могли появиться искажения.

Роберт Лакост, Франция (основатель, Alciom; обозреватель, Circuit Cellar)

Спонсируйте эту статью

Объяснение 6 простых схем усилителя класса A

В статье обсуждаются 6 простых и дешевых схем усилителя мощности класса A, которые можно использовать в любом небольшом масштабе приложение аудиоусилителя.

Автор: Dhrubajyoti Biswas

1) Усилитель с нулевой отрицательной обратной связью

В следующих данных подробно рассказывается, как построить усилитель с нулевой отрицательной обратной связью, что подразумевает создание усилителя с нулевым компонентом. Усилитель будет несимметричным и классом A.

Для начала, давайте сначала изложим схему предлагаемого усилителя, как указано в:

How to Build the Circuit

Для построения схемы нам понадобятся: МОП-транзистор, несколько конденсаторов и резисторов, а также надежный источник питания, который необходимо правильно фильтровать с помощью больших фильтрующих конденсаторов.Усилитель, который мы создаем, построен на базе устройства 2SK1058 N-Channel MOSFET от Hitachi. Схема выводов показана ниже:

В этом эксперименте мы использовали конденсаторы Sprague. Он используется для соединения входа и выхода с большим электролитом вместе с полиэфирным байпасным конденсатором 10 мкФ. Для управления нагрузкой мы использовали четыре безындуктивных проволочных резистора по 10 Вт.

Однако для достижения общего сопротивления 15 Ом резисторы подключаются последовательно по два, что составляет 30 Ом, и, кроме того, комплекты устанавливаются параллельно.Обратите внимание, что в режиме ожидания устройство может быть горячим и подверженным ожогам, поэтому крайне важно соблюдать осторожность.

Class-A никогда не может быть идеальным вариантом для конструкции высокоэффективного усилителя, но поскольку мы применяем эту идею в этой настройке, нам пришлось использовать мощность более 20 Вт для генерации скромного звука 4,8 Вт. Радиатор, используемый для МОП-транзистора, имел температуру 0,784 ° C / Вт.

Источник питания

В качестве источника питания, используемого для этой схемы усилителя мощности класса A с одним полевым МОП-транзистором, используется трансформатор 18 В переменного тока и 160 ВА EI, подключенный к мостовому выпрямителю на 25 А для генерации постоянного тока напряжением 24 В.

Для фильтрации и сглаживания мощности мы использовали конденсаторы емкостью 10000 мкФ, и Хаммонд сделал дроссель 10 мГн из 5 ампер по настройке фильтра пи [Cap — Choke — Cap]. Смещение было через потенциометр 100K вместе с резистором 1M.

Следует проявлять осторожность при настройке потенциометра только до тех пор, пока половина постоянного тока проходит через резисторы нагрузки и полевой МОП-транзистор.

2) Самый простой усилитель класса A

IRF511 (Q1) подключен как самая простая схема аудиоусилителя класса A, как показано на рисунке ниже. При использовании нулевого смещения затвора Q1 действует аналогично переключателю, который находится в выключенном состоянии.В этом состоянии ток не течет от нагрузочного резистора R2. По сути, напряжение на Q1 и нагрузочном резисторе должно быть одинаковым для работы усилителей класса A.

Потенциометр 100K (R3) вместе с фиксированным 1M (R1) составляют прямую регулируемую цепь смещения затвора. Если мы поместим вольтметр на сток Q1 и землю схемы, и мы точно настроим R3, чтобы получить показание счетчика, равное половине напряжения источника питания.

Практически любой резистор можно использовать вместо R2 при условии, что максимальный ток и номинальная мощность полевого транзистора не превышаются.Сопротивление резистора от 22 до 100 Ом может быть хорошим выбором для тестирования. Если используется источник высокого тока, убедитесь, что вы используете подходящий радиатор для полевого транзистора.

3) Усилитель класса A с использованием BJT

В предыдущих параграфах мы узнали, как построить усилитель класса A с использованием MOSFET, теперь мы узнаем, как можно построить простую схему усилителя класса A, используя только биполярные транзисторы или BJT.

Когда выходная мощность, гармоники, искажения и частотная характеристика не считаются критическими для усилителя, например, в небольших радиоприемниках, применение усилителя класса «А» становится благоприятным выбором.Схема, показанная ниже, использует всего 3 транзистора, способна усиливать с помощью выходного трансформатора и обеспечивает выходную мощность от 100 до 200 мВт. Он работает от батареи с напряжением всего 4,5 В.

RV1 работает как регулятор громкости и подключается к каскаду усилителя через C1. Обсуждаемые ниже три этапа напрямую связаны. Базовое смещение Q1 реализуется резисторами R2 и R5. Резистор R1 и транзистор Q1 действуют как делитель потенциала смещения для базы Q2, и аналогично резистор R3 и транзистор Q2 выполняют функцию базы смещения для транзистора Q3.

Резистор R2 и резистор R5 дополнительно работают как часть общей цепи отрицательной обратной связи, увеличивая частотную характеристику этой схемы усилителя BJT класса A, а также минимизируя ее искажения. Сделка между усилением и качеством определяется соответствующим выбором значений R6 и C3.

C3 сконфигурирован как развязывающий конденсатор, а значение R6 можно найти путем экспериментов. (Наименьшее возможное значение R6 не должно быть ниже 22k).

4) Схема усилителя мощности класса A

Ключевым преимуществом усилителей класса A является то, что они работают без каких-либо кроссоверных искажений.Наряду с этим значительным преимуществом мы находим большой недостаток в постоянно горячих радиаторах и источниках питания большой мощности.

Схема, показанная выше, имеет ряд хороших характеристик и способна обеспечить мощность 5 Вт настоящего звука класса A при нагрузке 8 Ом. Q1 и Q2 вместе с соединенными частями работают как первоклассный усилитель напряжения с обратной связью по переменному и постоянному току, подаваемой с коллектора Q2 через R6 на эмиттер Q1.

Выходной каскад действительно включает Q6 и Q7, сконфигурированные как пара Дарлингтона эмиттерного повторителя.Эти транзисторы управляются микросхемой IC1, которая представляет собой операционный усилитель 741. Эти BJT также можно увидеть включенными в контур обратной связи 741-го. Эти три элемента вместе составляют почти идеальный выходной каскад с входным сопротивлением в несколько мегом и полосой пропускания от постоянного тока до более 100 кГц.

Ток покоя обеспечивается источником постоянного тока, образованным транзисторами Q3, Q4, Q5, R9 и R10, которые определяют ток покоя в цепи. Использование источника постоянного тока в этой конструкции усилителя класса A надлежащим образом изолирует выходной каскад от колебаний и пульсаций в линии питания.

Используя указанные значения частей, схема получает полосу пропускания от 10 Гц до 30 кГц -3 дБ с искажением намного ниже 0,1% непосредственно перед ограничением. Схема также предлагает входное сопротивление 1,5 МОм и чувствительность 180 мВ для полной выходной мощности.

Транзисторы Q4 – Q7 должны быть присоединены к соответствующему радиатору, который может иметь размер 5 на 4 дюйма и должен быть ребристого типа. Эти радиаторы следует устанавливать вертикально и располагать таким образом, чтобы на них попадал достаточный воздушный поток.

5) Еще одна схема усилителя хорошего класса

Проблема схем усилителя класса A заключается в их пониженной эффективности по сравнению с каскадами класса B. С этой конкретной компоновкой и применением источника питания 44 В ток покоя будет около 960 мА.

Выходная мощность около 15 Вт будет подаваться непосредственно на громкоговоритель с сопротивлением 8 Ом. Ожидается, что гармонические искажения будут ниже 0,1%.

Входная чувствительность этой конструкции может составлять около 360 мВ по отношению к выходной мощности, это может быть около 15 Вт на динамик с сопротивлением 8 Ом.Входное сопротивление будет примерно 150 кОм.

Для предусилителей с импедансом источника 1 кОм конденсатор C2 будет 6n8, для импеданса источника 2 кОм он, вероятно, будет 3n3. Этот усилитель класса A обеспечивает отличную защиту от короткого замыкания; если вы обнаружите короткое замыкание, он будет потреблять примерно 1,6 А.

Потенциометр P10 используется для управления смещением выходного напряжения при отсутствии сигнала на пересечении частей R18 / R19 (около 21 В).

Каждый выходной транзистор (T6 и T7) должен быть установлен над большим радиатором, тепловое сопротивление не должно быть ниже 3.3 ° С / Вт; драйверные транзисторы T4 и T5 потребуют использования радиатора зажимного типа.

6) Схема усилителя класса A 5 Вт

Эта схема усилителя класса A выдает среднеквадратичное значение 5 Вт на нагрузке 8 Ом, однако для нее требуется питание от 22 до 24 В при 1 А. Это приводит к максимальной эффективности около 19%, что ниже 1/3 эффективности типичных конфигураций класса B.

Q1 используется во входном каскаде с общим эмиттером и напрямую связан с выходным каскадом через буферный транзистор эмиттерного повторителя Q2.Последнее важно из-за довольно большого управляющего тока выходного каскада. Выходной транзистор Q5 используется в режиме общего эмиттера. Его коллекторная нагрузка создается Q3, Q4 и R7, и это источник постоянного тока. Последний фиксирует выходной ток схемы чуть ниже 1 А.

Нагрузка генератора постоянного тока имеет более высокий КПД и линейность по сравнению с обычным нагрузочным резистором. На постоянном токе R3 обеспечивает почти 100-процентную отрицательную обратную связь с усилителем, в результате чего коэффициент усиления по напряжению равен единице.R1 и R2 смещают вход на 1⁄2 напряжения питания, что аналогичным образом смещает выход до желаемого уровня, равного 1⁄2 напряжения питания.

На звуковых частотах R5 и C3 устраняют часть обратной связи, обеспечивая максимальную выходную чувствительность схемы около 380 мВ (среднеквадратичное значение). C1 и C5 включают блокировку постоянного тока на входе и выходе соответственно, а C2 и C4 помогают в стабильности. Q4 и Q5 нужно разместить на большом радиаторе.

Конструкция с двумя наименьшими транзисторами

Эта простая схема усилителя класса A с двумя транзисторами работает с использованием Tr1 в качестве каскада драйвера с общим эмиттером, сконфигурированного для непосредственного управления Tr2; выходной каскад с общим источником.R1 — R3 расположены для смещения цепи, чтобы гарантировать, что у нас есть ток покоя приблизительно 25 мА с помощью LS1 и Tr2. Входной сигнал изменяет этот ток по обе стороны от значения покоя, обеспечивая требуемую работу LSI громкоговорителя.

Выходной ток колеблется от 0 до примерно 50 мА на пиковом выходе, и в результате типичное потребление тока остается постоянным на уровне 25 мА и не увеличивается при более высоких уровнях выходного сигнала, как в случае усилителя класса B.Выходная мощность этой схемы составляет около 23 мВт RMS, тем не менее, этого достаточно для нескольких приложений (крошечные радиоприемники, домофоны и т. Д.).
Схема обеспечивает довольно приличное качество звука; Основным ограничением качества звука являются уровни искажений и ограниченная частотная характеристика используемого крошечного громкоговорителя с высоким сопротивлением. Входной сигнал составляет всего около 80 мВ RMS, чтобы иметь возможность генерировать оптимальный выходной сигнал, однако это значение можно до некоторой степени изменить, регулируя значение R5.

Изменение значения R5 приводит к обратно пропорциональному изменению входной чувствительности схемы. В этой схеме не рекомендуется использовать громкоговоритель с низким импедансом, поскольку это может вызвать прохождение большого тока через Tr2 и громкоговоритель, что, скорее всего, приведет к выходу из строя одного из них или обоих.

Улучшение вышеуказанной конструкции

Вышеупомянутая схема имеет незначительный недостаток из-за наличия длительного тока в громкоговорителе, из-за которого диффузор никогда не перемещается назад и вперед вокруг своего обычного положения покоя, а постоянно смещается в одну сторону или в другую сторону. другой.В результате этого может снизиться производительность громкоговорителя.

Следующая улучшенная конструкция устраняет указанную выше проблему.

Class A-Verstärker und Co .: Die Verstärkerklassen

На самом деле вам не стоит слишком беспокоиться о различных типах классов усилителей, потому что современные усилители звучат очень похоже. Однако для аудиофила это преимущество, когда вы понимаете различные основные принципы работы усилителя. Так что продолжайте читать, чтобы узнать об основах различных классификаций усилителей мощности и их значении.

Классы усилителей мощности — основы

Усилители мощности другого класса ничего не говорят о качестве звука, а вместо этого относятся к тому, как они собраны вместе. Если вы настраиваете систему Hi-Fi, вам необходимо использовать класс A, класс AB или класс D.

Существуют и другие типы классов усилителей мощности, такие как C, E F, G и H. Однако они не играют роли, когда дело доходит до стереосистемы, поэтому для целей этого блога мы не будем упоминать их.

Примечание: Если вы не знаете, какой у вас тип усилителя мощности, вы можете просто проверить этикетку на усилителе, чтобы узнать.Положение этого ярлыка может отличаться в зависимости от вашего устройства, поэтому внимательно осмотритесь!

Класс A — Настоящий сгусток энергии

Начнем с первой буквы алфавита. Усилители класса A используют транзисторы для усиления входящего сигнала и требуют базового напряжения 0,7 В. Если напряжение упадет ниже этого уровня, усиления не будет и звука не будет. Чтобы этого не произошло, используется небольшая хитрость. На транзистор непрерывно подается небольшое напряжение, чтобы постоянно достигать именно этого базового напряжения.Это постоянное напряжение называется , ток покоя , и это определяющая характеристика усилителя класса А.

Преимущество этого типа конструкции заключается в том, что он обеспечивает самый низкий уровень искажений и, следовательно, лучший звук. С другой стороны, усилители класса A действительно потребляют энергию и выделяют много тепла во время работы.

Для охлаждения усилителей класса А часто используются радиаторы. Несмотря на такие технологии, усилители класса А, как известно, нагреваются настолько, что на самом деле можно обжечься о них руку.Высокое потребление энергии с их максимальной эффективностью всего 50% действительно может сказаться на счетах за электроэнергию. Другими словами, несмотря на то, что они предлагают лучший звук, усилители класса А обладают некоторыми особенностями, которые заставят многих людей отказаться от них. Намного более эффективный, но схожий по конструкции усилитель класса B — интересная альтернатива для изучения.

Class B — экономный

По сравнению с усилителями класса A, усилители класса B потребляют очень мало электроэнергии, что делает их заметно более эффективными.Причина этого — очень низкий ток покоя, характерный для этого типа усилителя.

В усилителе класса B аудиосигнал разделяется на отрицательную и положительную полуволны. Каждая полуволна затем отдельно проходит через свой транзистор и усиливается. Однако, поскольку усилители класса B сначала начинают работать при напряжении 0,7 В, приходится иметь дело с небольшими искажениями. Поэтому такой тип усилителя не подходит для Hi-Fi устройств. Усилители класса B обычно используются в системах, усиливающих человеческий голос, например, в мегафонах.

Class AB — оптимизатор

Некоторые технологии усиления класса B можно найти в мире Hi-Fi, по крайней мере частично, а именно в усилителях AB. Как следует из названия, это не что иное, как комбинация усилителей классов A и B. Это означает, что эти усилители могут переключаться между технологиями для достижения оптимальной производительности и эффективности . Следовательно, они не вызывают проблем с искажениями усилителей класса B.

Громкоговорители Teufel

Class D — цифровой

Самый младший из классов усиления — класс D.Это работает в цифровом виде и имеет очень низкие потери мощности. Он также выделяет намного меньше тепла, чем усилитель класса А. Но самым революционным аспектом усилителей класса D является не их эффективность, а их размер. Усилитель класса D с выходной мощностью 50 Вт все еще может быть сделан достаточно маленьким, чтобы поместиться внутри колоды карт . Это позволяет интегрировать усилители в устройства меньшего размера, такие как наушники, смартфоны и MP3-плееры, а также везде, где пространство ограничено. В активных громкоговорителях, то есть громкоговорителях со встроенным усилителем, используются усилители класса D.

Встроенный усилитель — Teufel Effekt

Оба динамика Effekt от Teufel легко интегрируются в любое жилое пространство и обеспечивают мощный звук.

▶ Громкоговорители TEUFEL EFFEKT имеют встроенный усилитель класса D, являются беспроводными и превращают вашу систему в систему объемного звучания в кратчайшие сроки. Активные игроки выделяются в тылу на своих полных уровнях. Их легко разместить не только благодаря беспроводной связи с остальными динамиками: они также незаметны и малы.

Эти продукты могут вас заинтересовать:

Вывод: усилитель класса А или еще что?

• Усилители класса A могут полностью усиливать даже слабые сигналы, что делает их идеальными для энтузиастов, которые хотят наслаждаться полной полосой пропускания при прослушивании музыки.
• Однако с точки зрения энергопотребления и тепловыделения впереди есть и другие: например, усилитель класса AB или небольшой, часто напрямую интегрированный усилитель класса D.
• Если у вас есть недорогой поставщик электроэнергии, неплохо было бы проверить несколько усилителей класса А. Потому что есть причина, по которой они так популярны, даже если они расточительны и горячие.

Все фотографии: Собственность Teufel Audio

Какие основные классы усилителей мощности?

Усилители мощности — это усилители большого сигнала. По сравнению с усилителями слабого сигнала, во время работы сигнала используется гораздо большая часть линии нагрузки. Существует четыре класса усилителей мощности в зависимости от процента входного цикла, в течение которого усилитель работает в своей линейной области: класс A, класс B, класс AB и класс C.Каждый класс имеет уникальную конфигурацию схемы и режим работы. Как следует из названия, упор делается на усиление мощности. Усилители мощности обычно используются в качестве заключительного каскада приемника или передатчика связи для обеспечения мощности сигнала громкоговорителям или передающей антенне. BJT используются для иллюстрации принципов работы усилителя мощности.

Усилитель мощности класса A

Когда усилитель смещен так, что он всегда работает в линейной области, где выходной сигнал является усиленной копией входного сигнала, это усилитель класса A; проведение на всех 360 ° цикла.Усилитель класса A использует один переключающий транзистор в стандартной конфигурации схемы с общим эмиттером для создания инвертированного выхода.

Работа усилителя класса А. Выходной сигнал показан сдвинутым по фазе на 180 ° по фазе со входом. Усилители

класса A обладают превосходной линейностью, высоким коэффициентом усиления и низким уровнем искажения сигнала. Благодаря этим преимуществам они используются в конструкциях аудиоусилителей высокого качества. Они редко используются в усилителях высокой мощности из-за соображений теплового источника питания.

Простейший тип схемы усилителя мощности класса А; использует несимметричный транзистор для выходного каскада с резистивной нагрузкой, подключенной непосредственно к клемме коллектора.

Поскольку усилители класса A работают в линейной области, транзисторы должны быть правильно смещены, чтобы обеспечить правильную работу и низкие искажения. Устройство вывода всегда включено и постоянно пропускает ток, поэтому в усилителе постоянно пропадает мощность. Из-за этой непрерывной потери мощности максимальный КПД усилителя класса A с емкостной связью не может быть выше 0.25, или 25%, а на практике обычно значительно меньше (10%).

В целом, низкий КПД усилителей класса A ограничивает их полезность в приложениях с низким энергопотреблением, которые обычно требуют менее 1 Вт. Кроме того, из-за высокого холостого тока усилителя блок питания должен иметь соответствующие размеры и хорошо фильтроваться. во избежание жужжания и шума усилителя. Из-за низкого КПД и проблем с перегревом усилителей класса A были разработаны более эффективные классы усилителей.

Двухтактные усилители класса B и класса AB

Когда усилитель смещен на отсечку так, что он работает в линейной области на 180 ° входного цикла и находится в отсечке на 180 °, это класс B усилитель.Усилители класса AB имеют смещение чуть более 180 °. Другими словами, усилитель класса B смещен, чтобы проводить более половины формы волны. Используя два транзистора, которые проводят каждую половину цикла, восстанавливается полный сигнал. По сравнению с усилителем класса A теоретический КПД усилителя класса B намного выше и составляет ~ 78%.

В схеме усилителя класса B используются дополнительные транзисторы для каждого полупериода сигнала.

Одним из основных недостатков усилителя класса B является переходное искажение.Это происходит из-за нелинейностей, близких к переключению, когда один транзистор включается, а другой выключается; и более выражен в сигналах низкого уровня ниже 0,7 В (включение VBE). Даже если транзисторы специально подобраны, они не останавливаются или начинают проводить ток в точке перехода. Будет промежуток времени, когда оба транзистора не будут проводить.

Усилители класса AB стремятся преодолеть перекрестные искажения за счет небольшого перекрытия периодов проводимости транзисторов, чтобы обеспечить более плавный переход в точке кроссовера.Это означает, что два транзистора работают чуть больше половины цикла; один уже включен, а другой вот-вот выключится.

Схема усилителя класса AB: имеется (очень маленькое) напряжение смещения диода, которое вызывает слабую проводимость обоих транзисторов даже при отсутствии входного сигнала.

Эта реализация немного менее эффективна, чем операция класса B, но дает лучшую линейность и меньшие искажения. Усилители класса AB — хороший компромисс между эффективностью (класс B) и линейностью (класс A).

Усилитель класса C

Усилители класса C смещены, так что проводимость намного меньше 180 ° (около 90 °). Это приводит к очень высоким уровням искажений, но также обеспечивает очень высокий уровень эффективности. Усилители класса C более эффективны, чем усилители класса A, класса B или класса AB, что означает, что при работе класса C можно получить большую выходную мощность. Амплитуда на выходе является нелинейной функцией входа, поэтому усилители класса C не используются для линейного усиления.Они обычно используются в радиочастотных (RF) приложениях, таких как генераторы с постоянной выходной амплитудой и модуляторы, где высокочастотный сигнал управляется низкочастотным сигналом.

Усилитель класса C: транзистор (который смещен в область выключения) подает импульсы тока в резонансный контур.

В цепи усилителя класса C на выходе используется резонансный LC-контур. Транзистор вырабатывает импульсы тока в соответствии с входным сигналом и заставляет их течь через резонансный контур.Значения L и C выбираются таким образом, чтобы резонансный контур колебался на частоте входного сигнала, а все другие частоты ослаблялись. Гармоники или шум, присутствующие в выходном сигнале, можно устранить с помощью дополнительных фильтров. Теоретическая эффективность может достигать 80%, но на практике можно наблюдать гораздо более низкие значения.

Сводка

Формы сигналов различных классов усилителей

Усилитель класса A имеет самый низкий уровень искажений, но наименее эффективен среди усилителей этих классов.Основное преимущество усилителя класса B или класса AB перед усилителем класса A состоит в том, что любой из них более эффективен, чем усилитель класса A; вы можете получить большую выходную мощность при заданном количестве входной мощности. Недостатком класса B / AB является то, что сложнее реализовать схему, чтобы получить линейное воспроизведение формы входного сигнала. Термин двухтактный относится к обычному типу схемы усилителя класса B / AB, в которой два транзистора используются в чередующихся полупериодах для воспроизведения формы входного сигнала на выходе.Усилитель класса AB предлагает меньше искажений, чем класс B, но менее эффективен. Усилитель класса C является наиболее эффективным среди этих классов усилителей, но он также обеспечивает самые высокие уровни искажений. Хотя усилители класса C обычно не используются для линейных приложений, их можно без проблем использовать для частотной модуляции.

Классы усилителя — LinnDocs

Классы усилителя — LinnDocs

Из LinnDocs

Класс A-B

Это смесь усилителей класса A и класса B.

Class A : — большой транзистор , который постоянно включен.Эти усилители линейны, но не очень энергоэффективны (могут достигать 30%) и выделяют много тепла. То есть, если у вас есть динамик с мощностью 30 Вт, в худшем случае будет использовано 70 Вт мощности усилителя ( ВНУТРИ усилителя. Эта энергия выводится в виде тепла). Даже если нет сигнала, есть значительная мощность холостого хода.

Class B : имеет два больших транзистора в двухтактной схеме . Они более эффективны, обычно 50-60%, но не такие линейные и создают искажение перехода через нуль .

Class A-B объединяет эти классы, но сохраняет более эффективную обработку мощности, обычно на 50-60%, и добавляет смещение до удаляет искажение перехода через нуль и сохраняет линейный сигнал.

В усилителях Linn это обычно отрицательный полюс усилителя, связанный с землей / землей, и только положительный вывод изменяет напряжение.

Другими словами:

Класс A : Звучит хорошо, но все время потребляет много энергии

Класс B : Звучит нормально, но потребляет не намного меньше энергии, чем класс A.

Класс A-B : Звучит неплохо, но не сбивает с толку счета за электроэнергию / электроэнергию.

Классовая чакра

В конструкции усилителя Chakra используется массив больших транзисторов в качестве «ускорителей» вокруг единой интегральной схемы. Когда выходной ток составляет менее нескольких ампер, вся выходная мощность поступает от одночиповой схемы, что обеспечивает максимальную скорость и линейные свойства этой конструкции. При более высоких выходных токах транзисторы обеспечивают большую часть выходного тока, позволяя интегральной схеме работать в пределах своих возможностей и мгновенно исправлять любую ошибку.

Конструкция очень компактна, уменьшает площадь схемы и длину пути прохождения сигнала, а также является высокоэффективной, выделяя гораздо меньше тепла, чем традиционные конструкции.

Технический документ Linn Power Amplifier Chakra

Некоторые продуктов Linn, включенных в этот класс:

Majik Усилители мощности

Усилители мощности Akurate

Усилители мощности Klimax

Класс D

Это НЕ цифровой усилитель.В усилителе класса D используются высокоскоростные переключатели для передачи всего напряжения источника питания с минимальными потерями мощности в виде последовательности импульсов на выход, где фильтр усредняет импульсы до клемм громкоговорителя. Частота, плотность и рабочий цикл этих импульсов определяют среднее выходное напряжение. Он разработан, чтобы иметь индуктивную / емкостную нагрузку стандартного громкоговорителя с катушкой и иметь КПД лучше 85% (например, 85 Вт на динамик, 15% используется в усилителе, намного меньше тепла, чем в классе A).

Поскольку усилитель зависит от индуктивной / несущей нагрузки, обычная нагрузка электростатических громкоговорителей может вызвать плохую нестабильность звучания.