Усилитель как выглядит: Самый простой усилитель звука — Практическая электроника — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Усилитель мощности С-001

В этой статье речь пойдет об усилителе сделанном в далеких 80-х годах моим отцом. В те годы, по его просьбе, местные умельцы нарисовали для него схему усилителя, по которой отец развел печатную плату и впоследствии собрал усилитель и оформил его в виде законченного устройства. Чтобы срисовать схему усилителя мне пришлось частично его разобрать, выпаять одну из плат и срисовать с нее схему.

Усилитель со снятой верхней крышкой выглядит так:

Чтобы извлечь одну из плат усилителя, необходимо было отпаять провода питания, входной сигнальный провод, провода к транзистору-датчику тока покоя, провода идущие к выводам выходных транзисторов 2Т825А/2Т827А. Этот процесс не занял много время и довольно быстро одна из плат была извлечена из корпуса. Извлеченная из корпуса плата выглядит следующим образом:

Начал с того, что приступил к измерению номиналов всех резисторов и конденсаторов, в результате получил такое изображение:

После этого, с помощью современных технологий, а точнее с помощью фотошопа, были воедино сведены два слоя: слой с дорожками и слой с деталями. Вот что получилось:

А далее, срисовать схему уже было делом техники. Представляю вашему вниманию оригинальную схему усилителя С-001 из 80-х:

Как видно, схема довольно стандартная, но с наворотами в виде каскодных генераторов стабильного тока на VT4 VT5 и VT13 VT14, каскода в плечах дифкаскада, токового зеркала, довольно продвинутого каскодного усилителя напряжения с буфером.

В схеме применены довольно редкие и труднодоставаемые детали: КТ3102А в металлическом корпусе с позолоченными выводами, очень редкая пара транзисторов 2Т830В/2Т831В и мощные выходные транзисторы 2Т825А/2Т827А. Не стоит путать КТ830/КТ831 и 2Т830/831, КТ825/КТ827 и 2Т825/2Т827 — это совершенно разные транзисторами с разными параметрами (например 2Т825/827 имеют на 35 Вт большую допустимую рассеиваемую мощность в сравнении с КТ825/827). Префикс 2Т говорит о принадлежности к военной технике, такие транзисторы имеют намного более лучше параметры, чем «аналоги» с префиксом КТ.

Само собой, что транзисторы с префиксом 2Т намного сложнее найти.

Согласно схеме я сделал модель усилителя на современных транзисторах для симулятора Multisim 14, ниже можно будет скачать модель и поиграть с ней.

Что касается параметров схемы, полученных при моделировании схемы в Multisim, то они меня очень порадовали:

Коэффициент нелинейных искажений на 1 кГц = 0,001%
Коэффициент нелинейных искажений на 20 кГц = 0,016%
Выходная мощность на 8 Ом (при напряжение питания +/- 45 В) = 100 Вт
Частотный диапазон относительно 1 кГц по уровню -3дБ = 15 — 120 000 Гц
Входное сопротивление = 150 кОм

Так же, один в один, мой была срисована оригинальная печатная плата, файл разводки печатной платы в формате Sprint Layout 5 вы тоже можете скачать ниже.

Понятно, что сейчас вряд ли найдется желающий собрать данную схему «как есть», на советских деталях. Поэтому далее я представляю схемы того же усилителя, но уже на современной элементарной базе:

Здесь вместо редких, военных, советских элементов применяются распространенные современные элементы. На входе малошумящие транзисторы 2SC2240, в менее ответственных узлах схемы в качестве маломощных транзисторов применена хорошо зарекомендовавшая себя пара — 2N5551/2N5401. В усилителе напряжения, а также в предвыходном каскаде используются широко распространенные транзисторы MJE340/MJE350. В выходной каскаде используются достаточно дорогие транзисторы MJ11032/MJ11033. Чтобы сэкономить, можно применить на выходе более доступные и дешевые транзисторы TIP142/TIP147. Однако, стоит отметить, что TIP142/TIP147 имеют другой корпус.

Несколько слов о самом усилителе. Усилитель был изготовлен в 80-х годах, а точнее — в конце 80-х. Все сделано руками моего отца. Корпус сделан из прочной толстой стали (передняя панель из алюминия 5 мм). Боковые стенки представляют собой радиаторы изготовленные из цельного куска алюминия путем фрезеровки. Усилитель питается от двух трансформаторов ТАН-69, мощность которых в сумме составляет 224 Вт. Напряжение питания усилителя на холостом ходу составляет +/- 44 В (под полной нагрузкой проседает до +/- 38 В).

Огромные мощные конденсаторы, которые занимают всю ширину передней части усилителя — это К50-18 22000 мкФ 50 В. Конденсаторы отлично сохранились для своих лет и имеют очень низкое ESR, позволяют работать усилителю отключенным от сети почти 15 секунд (на небольшой громкости). Защита акустической системы имеет общее реле для обоих каналов — в случае аварии в одном из каналов, выключатся сразу оба выхода. Схему и плату защиты АС, срисовывать не стал — поленился. Большая плата с микросхемами в центре усилителя — это схема индикации выходной мощности усилителя на логических элементах. Индикатор выведен на переднюю панель. Входной сигнал на усилитель подается через разъем СГ-5, а выходной сигнал для акустики снимается с разъемов Jack 6.3.

Немного фотографий:

Спасибо за внимание!

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
С1, С7	Конденсатор	100 нФ	2	Пленочный	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С2	Конденсатор	270 пФ	1	Керамический	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С3, С5	Конденсатор	47 пФ	2	Керамический	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С4	Конденсатор	2. 2 мкФ	1	Пленочный	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С6	Конденсатор	22 пФ	1	Керамический	Поиск в магазине Отрон	В блокнот

R20, R22	Резистор	1 кОм	2	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2, R8	Резистор	5.1 кОм	2	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3, R7, R16, R18	Резистор	100 Ом	4	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R4, R9	Резистор	150 кОм	2	0. 25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R5	Резистор	300 Ом	1	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R6	Резистор	10 кОм	1	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R10	Резистор	7.5 кОм	1	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R11, R15, R19, R24	Резистор	150 Ом	4	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R12	Резистор	2.4 кОм	1	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R13	Резистор	510 Ом	1	0. 25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1, R14	Резистор	1 кОм	2	подстроечный	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R17, R21, R23	Резистор	20 кОм	3	0.25 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R25, R27	Резистор	0.2 Ом	2	2 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R26	Резистор	12 Ом	1	1 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R28	Резистор	10 Ом	1	2 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот

VT1, VT6, VT9, VT10, VT16	Биполярный транзистор	КТ361Б	5	или 2N5401	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT2, VT3, VT4, VT7, VT8	Биполярный транзистор	КТ3102А	5	или 2SC2240	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT5, VT14, VT15	Биполярный транзистор	КТ315Б	3	или 2N5551	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT11, VT18	Транзистор	2Т830В	2	или MJE350	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT12	Биполярный транзистор	КТ815А	1	или BD135	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT13, VT17	Транзистор	2Т831В	2	или MJE340	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT19	Транзистор	2Т827А	1	или MJ11032 (TIP142)	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT20	Транзистор	2Т825А	1	или MJ11033 (TIP147)	Поиск в магазине Отрон	В блокнот

VD1	Стабилитрон	2C156А	1	или 1N4734 (5,6V)	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD2, VD3, VD4, VD5, VD7, VD8	Диод	КД522Б	6	или 1N4148	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD6	Стабилитрон	КС133А	1	или 1N4728 (3,3V)	Поиск в магазине Отрон	В блокнот

L1	Катушка индуктивности	1 мкГн	1	15 витков, проводом 1мм2 на корпусе резистора R28	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

10 схем на (почти) все случаи жизни / Хабр

Всем доброго времени суток. В предыдущих статьях я рассказывал о применении операционных усилителей в линейных схемах, где ОУ охвачен отрицательной обратной связью, которая позволяет строить усилители, параметры которых будут в основном определяться элементами обвязки ОУ. Данная статья расскажет о применении ОУ без обратной связи или даже с положительной обратной связью (ПОС).

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

Схема инвертирующего усилителя с двухполярным питанием

Базовая схема инвертирующего усилителя с двухполярным питанием выглядит вот так:

Здесь мы видим два резистора и сам ОУ. На вход подаем сигнал, а с выхода уже снимаем усиленный сигнал. Как можно заметить, НЕинвертирующий вход ОУ заземлен. Как же работает схема? Здесь мы видим обратную связь. То есть с выхода сигнал подается обратно на вход через резистор R2. Наш усилитель является инвертирующим, так как сигнал на выходе на 180 градусов сдвинут по фазе относительно входного сигнала. Значит, в узле, где соединяются два резистора и инвертирующий вход, выходной сигнал будет приходить со знаком «минус». Такая обратная связь называется отрицательной обратной связью (ООС). Она уменьшает высокий коэффициент усиления ОУ до нужных нам значений.

В НЕинвертирующем усилителе обратная связь идет по напряжению, а в инвертирующем усилителе — по току.

Если вы читали статью про ОУ, то, наверное, помните, что если один из входов ОУ соединен с землей, то и другой вход имеем точно такой же потенциал. В данном случае НЕинвентирующий вход у нас соединен с землей, следовательно, на инвертирующем входе будет точно такой же потенциал, то есть 0 Вольт. Такой вход еще называют мнимой (виртуальной) землей. Как говорит на Википедия, «мнимый — это фальшивый, поддельный, ложный».

Коэффициент усиления по напряжению любого усилителя выражается формулой

Итак, что получаем в итоге?

Входное напряжение из формулы выше

Но так как наш усилитель инвертирует входной сигнал, следовательно, на выходе у нас будет напряжение со знаком «минус», то есть -Uвых.

В этом случае ток I2 будет выражаться формулой:

Отсюда находим коэффициент усиления

Так как входное сопротивление инвертирующего входа бесконечно велико, следовательно, ток будет протекать только через цепь R1—>R2. Два разных тока в одной ветви быть не может, поэтому получается, что

В итоге наша формула сокращается и получаем

Компаратор напряжения — выход с открытым коллектором

Как правило, выход компаратора напряжения представляет собой выход с открытым коллектором.

Выход открытый коллектор имеет отрицательную полярность. Это означает, что на этом выходе не бывает положительного сигнала и нагрузка должна подключаться между этим выходом и источника питания.

В некоторых схемах к выходу компаратора подключают нагрузочный (подтягивающий) резистор для того, чтобы обеспечить сигнал высокого уровня поступающего на вход следующего элемента схемы.

Операционные усилители (ОУ), такие как LM324, LM358 и LM741 обычно не используются в радиоэлектронных схемах в качестве компаратора напряжения из-за их биполярных выходов. Тем не менее, эти операционные усилители могут быть использованы в качестве компараторов напряжения, если к выходу ОУ подключить диод или транзистор для того чтобы создать выход с открытым коллектором.

Ниже представлена логика работы компаратора имеющий выход с открытым коллектором:

HILDA — электрическая дрель-гравер

Многофункциональный электрический инструмент способн…

Подробнее

Ток будет течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет ниже, чем напряжение на входе (-). И соответственно ток не будет протекать через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет выше, чем напряжение на входе (-).

Пример работы инвертирующего усилителя

Давайте посмотрим, как работает наш усилитель в программе-симуляторе электронных схем Proteus. Здесь мы собираем базовую схему с двухполярным питанием

В Proteus она будет выглядеть вот так:

Здесь мы взяли значение резисторов R2=10 кОм и R1=1 кОм, следовательно, коэффициент усиления такой схемы будет равен -10. Знак «минус» в данном случае просто инвертирует усиленный сигнал, что мы и видим на осциллограмме ниже. Входной сигнал — это розовая осциллограмма, а выходной — это желтая осциллограмма. Выходной сигнал находится в противофазе относительно входного, то есть инвертирует его. Отсюда и название «инвертирующий усилитель».

Насыщение выхода инвертирующего усилителя

Давайте представим себе такую ситуацию. У нас входное переменное напряжение амплитудой 1 В. Коэффициент усиления 50. По нашим расчетам на выходе мы должны получить сигнал амплитудой 50 В. Но как мы получим 50 В, если питание нашего усилителя, допустим, +-15 В? Усиленный сигнал, амплитудой больше чем 15 В, мы получить не сможем. Хотя типичное падение напряжения во внутренних цепях реальных ОУ составляет около 0,5-1,5 В. То есть максимальный размах сигнала, который мы можем получить в данном случае на выходе будет 27-29 Вольт.

Хотя в настоящее время есть ОУ, которые все-так позволяют получать на выходе +-Uпит. Такое свойство некоторых ОУ называется Rail-to-Rail. В дословном переводе «от рельса до рельса» или «от шины до шины». Есть такие параметры, как Rail-to-Rail по входу (Rail-to-Rail input). Здесь на вход мы можем подавать сигналы вплоть до Uпит ОУ. Иногда в даташите оговаривается, с отрицательной или положительной шины питания можно подходить к этому параметру. Есть также есть Rail-to-Rail output. Здесь на выходе мы можем получить напряжение +-Uпит. Если усиленный сигнал на выходе не вписывается в такой диапазон, то он будет срезаться. Такое свойство ОУ называется насыщением выхода. То есть надо всегда помнить, что если амплитуда сигнала будет превышать +-Uпит усилителя, то такой сигнал на выходе будет срезан по этому уровню.

Продемонстрируем это в симуляторе Proteus. Итак, давайте на вход подадим синусоидальный сигнал амплитудой в 1 В, а коэффициент усиления сделаем 20, подобрав нужные резисторы. То есть по нашим расчетам мы должны получить синус с амплитудой в 20 Вольт. Смотрим осциллограмму

Подавали на вход синусоиду, а получили на выходе синусоиду с обрезанными верхушками и амплитудой в 14 В. Одна клеточка в данном случае — это 2 В. Как вы видите,сигнал, амплитудой более чем +-Uпит мы получить не сможем. Всегда помните об этом, особенно при конструировании радиоэлектронных устройств.

Ток смещения и смещение выхода

Входы реального ОУ потребляют небольшой ток, который называется током смещения. В англоязычных даташитах он называется Input Bias Current. Если входные цепи ОУ построены на биполярных транзисторах, то такой ток смещения будет где-то несколько десятков наноампер, в отличите от ОУ, где входные цепи построены на полевых транзисторах. Во входных цепях, построенных на полевых транзисторах, ток смещения оценивается десятыми долями пикоампер. Следовательно, ток смещения очень важен именно для ОУ, чьи входные цепи построены на биполярных транзисторах.

Почему же так важен ток смещения? Давайте еще раз рассмотрим схему

Даже если мы не подаем никакого сигнала на вход, то на выходе у нас все равно будет какое-то маленькое постоянное напряжение. Почему так происходит? Во всем как раз и виноват ток смещения. Он создает падение напряжения на резисторе обратной связи. В данном случае — это резистор R2. А как вы знаете, на большем сопротивлении падает большее напряжение. То есть если номинал сопротивления R2 будет очень большим, то на нем будет падать большое напряжение, которое как раз и пойдет на выход нашего ОУ.

Допустим, ток смещения равен 0,1 мкА, а резистор R2= 1 МОм, то какое падение напряжения будет в этом случае на резисторе? Вспоминаем закон Ома: I=U/R, отсюда U=IR= 0,1 В. То есть на выходе у нас уже будет постоянное напряжение 0,1 В! Подавая на вход такого усилителя полезный сигнал с током смещения в 0,1 мкА , на выходе этот сигнал будет усиливаться и суммироваться с постоянной составляющей в 0,1 В. В нашем случае происходит смещение нулевого уровня. Наглядно — на рисунке ниже.

Способы борьбы с током смещения

В некоторых случаях током смещения можно пренебречь, если он не оказывает сильного влияния на ваши требования по сигналу. Но если все-таки вы разрабатываете какое-либо точное устройство, где выходной сигнал должен строго вписываться в рамки ТЗ, то в этом случае можно прибегнуть к таким способам:

1) Ставить в цепь обратной связи резистор малого номинала.

На малом сопротивлении падает малое напряжение. Следовательно, на выходе уже будет меньшее постоянное напряжение. Стандартный диапазон резисторов от нескольких килоом и до 50 кОм.

2) Ввести в схему компенсирующий резистор

В этом случае он будет определяться по формуле:

Если все-таки выходной сигнал соответствует вашим ожиданиям и без RК , то лучше его не ставить, так как любой резистор вносит шумовые искажения в сигнал. Зачем лишний раз добавлять в схему шум?

3) Использовать ОУ с входными цепями, построенными на полевых транзисторах, либо подбирать ОУ с малыми токами смещения, благо сейчас технологии производства таких ОУ далеко шагнули вперед.

Входное напряжение смещения компаратора

Компараторы не являются совершенными устройствами, и их работа может иметь недостаток от последствий такого параметра, как входное напряжение смещения. Входное напряжение смещения для многих компараторов может составлять всего несколько милливольт и в большинстве схем может быть проигнорировано.

В основном проблема, связанная с входным напряжением смещения возникает, когда входное напряжение изменяется очень медленно. Конечным результатом входного напряжения смещения является то, что выходной транзистор не полностью открывается или закрывается, когда входное напряжение находится недалеко от опорного напряжения.

Следующая диаграмма иллюстрирует эффект смещения входного напряжения возникающий в результате медленного изменения входного напряжения. Этот эффект возрастает при увеличении выходного тока транзистора. Поэтому, для уменьшения этого эффекта, необходимо обеспечить максимальное сопротивление резистора R4.

Последствия входного напряжения смещения можно уменьшить, добавив в схему гистерезис. Это приведет к тому, что опорное напряжение будет меняться, когда выход компаратора переходит на высокий или низкий уровень.

Инвертирующий усилитель с однополярным питанием

В некоторых случаях нам даже иногда нужно переместить нулевой уровень на более высокий «пьедестал», чтобы мы могли полностью усиливать сигнал, если дело касается однополярного питания. Работать с однополярным питанием всегда проще и удобнее, чем с двухполярным. Поэтому, в этом случае надо поднять нулевой уровень на некоторый пьедестал, чтобы полностью усиливать переменный сигнал. То есть добавить постоянную составляющую в сигнал. В этом случае схема примет чуть-чуть другой вид:

Как можно увидеть, сейчас мы питаем наш ОУ однополярным питанием. Что будет, если мы НЕинвертирующий выход посадим на землю?

То есть мы получили базовую схему инвертирующего усилителя, но только с однополярным питанием. Давайте ппросимулируем такую схему. Коэффициент усиления в данном случае будет равен-10, так как мы взяли соотношение резисторов 10 килоом и 1 килоом. Загоняю на вход сигнал амплитудой в 1 В.

Что имеем в итоге на виртуальном осциллографе?

Как вы видите, в этом случае усиленная полуволна сигнала вырезается полностью. Оно и понятно, так как напряжение питания у нас однополярное и проломить «пол» нулевого потенциала невозможно. Но можно сделать одну хитрость: поднять «уровень пола» и дать сигналу место для размаха.

В этом случае нам надо добавить Uсм , для того, чтобы поднять сигнал над уровнем «пола». Но не все так просто, дорогие друзья!

Здесь уже будет использоваться более хитрая формула, а не просто вольтдобавка. Приблизительная формула выглядит вот так:

Итак, мы хотим усилить наш сигнал полностью без среза. Какое же должно быть значение Uвых ? Оно должно иметь значение половины Uпит , чтобы сигнал ходил туда-сюда без срезов. Но также надо учитывать и коэффициент усиления, иначе получится насыщение выхода, о чем мы писали выше.

В нашем случае мы хотим увеличить сигнал амплитудой в 1 В в 10 раз. То есть Uпит должно быть как минимум 20 Вольт. Так как ОУ поддерживают однополярное питание до 32 В, то давайте для красоты выставим Uпит = 30 В. Рассчитываем Uсм :

Проверяем симуляцию, все ок!

Как здесь можно увидеть, желтый выходной сигнал поднялся над нулевым уровнем и усилился без искажений. В данном случае желтый сигнал — это сумма постоянного напряжения и переменного синусоидального сигнала.

То есть получилось что-то типа вот этого:

Хорошо это или плохо, когда в переменном сигнале есть постоянная составляющая, то есть постоянное напряжение? В некоторых случаях это плохо, потому как такой сигнал трудно использовать, и поэтому чаще всего его прогоняют через конденсатор, так как он пропускает через себя только переменный ток и блокирует прохождение постоянного тока. А еще лучше поставить фильтр из дифференцирующей цепи, с помощью которого можно отсекать лишние частоты.

Давайте вместе разберемся в её работе.

Наиболее понятно, работа данной схемы представляется в виде работе некоторого постоянно сравнивающего устройства, которое постоянно сравнивает сигнал 1 и сигнал 2 подаваемые на вход компаратора. Выход оно устанавливает исходя из следующего:

Сигнал 1 больше по напряжению, чем сигнал 2?

Если да, то выход устанавливается в 10В (напряжение питание операционного усилителя). Если нет, то в 0В.

Рис.2. Наглядное описание работы компаратора

На первый взгляд в работе данной схемы нет ничего необычного, но существует бесчисленное множество применений работы данной схемы. В основном это устройства, которые переводят аналоговый сигнал в некоторую логическую величину: ДА или НЕТ. Это может быть и индикатор зарядки батареи, и датчик критического уровня жидкости в сосуде или любой другой аналоговый сигнал, который переходи какое-то определённое значение.

типов аудиоусилителей | Аналоговые устройства

В связи с постоянно меняющимися требованиями аудиорынка было достигнуто множество улучшений в топологиях аудиоусилителей. Знание типов доступных аудиоусилителей и связанных с ними характеристик необходимо для выбора лучшей ИС аудиоусилителя для вашего приложения.

Аудиоусилитель увеличивает амплитуду слабого сигнала до полезного уровня, сохраняя при этом детализацию более слабого сигнала. Это известно как линейность. Чем выше линейность усилителя, тем больше выходной сигнал соответствует входному.

В связи с постоянно меняющимися требованиями к характеристикам усилителей на рынке аудио было много достижений в топологиях аудиоусилителей. Следовательно, разработчики должны знать типы доступных аудиоусилителей и характеристики, связанные с каждым из них. Это единственный способ убедиться, что вы выбрали лучший аудиоусилитель для приложения. В этом руководстве мы рассмотрим наиболее важные характеристики каждого класса аудиоусилителей, доступных сегодня: класс A, класс B, класс AB, класс D, класс G, класс DG и класс H.

Самый простой тип аудиоусилителей относится к классу A. Усилители класса A имеют выходные транзисторы (рис. 1), которые проводят ток (т. е. не полностью отключаются) независимо от формы волны выходного сигнала. Класс А — это самый линейный тип аудиоусилителя, но он имеет низкий КПД. Следовательно, эти усилители используются в приложениях, которые требуют высокой линейности и имеют достаточную доступную мощность.

В усилителях класса B используется топология двухтактного усилителя. Выход усилителя класса B включает положительный и отрицательный транзисторы. Чтобы воспроизвести вход, каждый транзистор проводит ток только в течение половины (180°) формы волны сигнала (рис. 2). Это позволяет усилителю работать вхолостую с нулевым током, тем самым повышая эффективность по сравнению с усилителем класса А.

Есть компромисс, который приходит с усилителем класса B: повышенная эффективность ухудшает качество звука. Это происходит потому, что существует точка пересечения, в которой два транзистора переходят из состояния «включено» в состояние «выключено». Также известно, что аудиоусилители класса B имеют перекрестные искажения при обработке низкоуровневых сигналов. Они не являются хорошим выбором для маломощных приложений.

Рис. 2. В аудиоусилителе класса B выходные транзисторы проводят ток только в течение половины (180°) формы волны сигнала. Для усиления всего сигнала используются два транзистора, один проводящий для положительных выходных сигналов, а другой проводящий для отрицательных выходных сигналов.

Компромиссом между топологиями усилителей класса A и класса B является аудиоусилитель класса AB. Усилитель класса AB обеспечивает качество звука топологии класса A с эффективностью класса B. Эти характеристики достигаются за счет смещения обоих транзисторов для проведения выходного сигнала, близкого к нулю, т. е. точки, в которой усилители класса B вносят нелинейность (рис. 3). . Для слабых сигналов оба транзистора активны, поэтому они работают как усилитель класса А. Для отклонений большого сигнала активен только один транзистор для каждой половины формы волны, таким образом, работая как усилитель класса B.

Усилители для динамиков класса AB обладают высоким отношением сигнал/шум (SNR), низким THD+N и, как правило, до 65% эффективности. Это делает их идеальным выбором в качестве высококачественных динамиков. Усилители класса AB, такие как MAX98309 и MAX98310, используются в портативных медиаплеерах, цифровых камерах, планшетах и электронных книгах, где требуется высокая точность воспроизведения. Некоторые усилители для наушников используют топологию класса AB в конфигурации с мостовой нагрузкой. Например, усилитель для наушников MAX97220A обеспечивает исключительно низкий THD+N во всем звуковом диапазоне, обеспечивая при этом мощность до 125 мВт; MAX97220A — один из наиболее широко используемых в мире усилителей для наушников класса AB. Другие примеры см. в разделе усилители Maxim Class AB.

Популярность портативных мобильных аудиоустройств, таких как смартфоны, MP3-плееры и портативные док-станции, заставляет уделять больше внимания энергопотреблению. Теперь необходимо снизить энергопотребление, чтобы увеличить время автономной работы. В усилителях класса D используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ) для создания цифрового выходного сигнала с диапазоном частот «rail-to-rail» с переменным рабочим циклом, приближенным к аналоговому входному сигналу (рис. 4). Эти усилители очень эффективны (часто до 90% и выше), потому что выходные транзисторы либо полностью открыты, либо полностью выключены во время работы. Такой подход полностью исключает использование линейной области транзистора, ответственной за неэффективность других типов усилителей. Современные усилители класса D также обеспечивают точность воспроизведения, сравнимую с усилителями класса AB. Импульсные усилители класса D, такие как MAX98304 и MAX98400A, благодаря высокой эффективности широко используются в портативных устройствах. Другие примеры см. в разделе усилители Maxim класса D.

Рис. 4. Аудиоусилитель класса D выдает сигнал переключения с частотой, намного превышающей самый высокий звуковой сигнал, который необходимо воспроизвести. Эти усилители очень эффективны, потому что выходные транзисторы либо полностью открыты, либо полностью выключены во время работы.

Усилители класса G аналогичны усилителям класса AB, за исключением того, что они используют два или более напряжения питания. При работе с низким уровнем сигнала усилители класса G выбирают низкое напряжение питания. По мере увеличения уровня сигнала эти усилители автоматически выбирают соответствующее напряжение питания (рис. 5). Усилители класса G более эффективны, чем усилители класса AB, поскольку они используют максимальное напряжение питания только при необходимости; напротив, усилители класса AB всегда используют максимальное напряжение питания.

В портативных аудиоприложениях есть общая проблема: ограниченное напряжение питания, доступное для усилителя динамика. Усилители мощности класса G решают эту проблему с напряжением питания, используя зарядный насос для повышения напряжения питания. Например, усилитель для динамиков MAX9730 оптимизирован для традиционных динамических динамиков, а усилитель для динамиков MAX9788 разработан для керамических динамиков. Другие примеры см. в разделе усилители Maxim класса G.

Усилитель класса DG использует ШИМ для создания цифрового выходного сигнала с переменным рабочим циклом. В этом отношении усилитель класса DG идентичен усилителю класса D. Однако усилитель класса DG также использует многоуровневый выходной каскад для определения величины выходного сигнала (рис. 6). Затем он переключает шины питания по мере необходимости для более эффективной подачи требуемой мощности сигнала. Усилитель класса DG, такой как MAX98308 использует ту же концепцию двойного питания, что и коммутационная топология класса D, для еще большей эффективности. Другие примеры см. в разделе усилители Maxim Class DG.

Усилители класса H модулируют напряжение питания, чтобы свести к минимуму падение напряжения на выходном каскаде. Реализации варьируются от использования нескольких дискретных напряжений до плавно регулируемого источника питания. Несмотря на то, что топология класса H похожа на технику класса G по уменьшению рассеяния на выходных устройствах, она не требует нескольких источников питания (рис. 7).

Усилители класса H, как правило, более сложны, чем другие конструкции аудиоусилителей. Эти усилители требуют дополнительной схемы управления для прогнозирования и управления напряжением питания. Микросхемы аудиокодеков, такие как MAX98090 и MAX98091, объединяют усилитель для наушников класса AB с силовой структурой класса H, чтобы обеспечить законченное звуковое решение с очень низким энергопотреблением. Другие примеры см. в разделе усилители Maxim класса H.

Рис. 7. Аудиоусилитель класса H уменьшает рассеяние на выходных устройствах, подключенных к этому источнику питания. Это позволяет усилителю работать с оптимизированной эффективностью класса AB независимо от уровня выходной мощности.

Это был краткий обзор многих типов аудиоусилителей, обычно используемых в современных конструкциях. Ясно, что при проектировании аудиосхемы для любого типа устройства следует уделить внимание определению топологии аудиоусилителя, наиболее подходящей для приложения. Хорошее понимание этих различных классов аудиоусилителей поможет вам выбрать лучший аудиоусилитель для вашего проекта.

Генератор
Пока двигатель работает, генератор вашего автомобиля является основным источником электроэнергии для самого автомобиля и любой установленной вами системы послепродажного обслуживания. Вы можете рассчитывать на то, что около 40% мощности вашего генератора переменного тока (ампер) доступно для питания системы послепродажного обслуживания.

Ампер
Единица измерения тока или электрического «потока» через цепь — количество электрического заряда, проходящего в секунду. Это обычно сокращается как «усилитель», и его не следует путать со словом «усилитель», которое также обычно сокращается как «усилитель».

Усилитель
Усилитель — это электронное устройство, которое усиливает электрический сигнал. Автомобильный усилитель повышает напряжение и силу тока входного сигнала, поэтому мощность сигнала также увеличивается. Усилители часто называют «амперами», но не следует путать их с амперами, которые также называются «амперами».

AWG
Американский калибр проводов (AWG) — это стандарт для измерения диаметра электрических проводов и кабелей. Чем меньше номер AWG, тем толще провод. Автомобильные усилители требуют больших токов, чтобы получить достаточно энергии от аккумулятора для правильной работы. Чем больше мощность усилителя, тем длиннее должны быть провода, которые обеспечивают питание. Провода 8-го и 4-го калибра обычно используются для питания автомобильных усилителей.

Полосовой фильтр
Полосовой фильтр пропускает частоты, находящиеся в пределах определенного диапазона, но блокирует частоты, которые выше и ниже этого диапазона. Полосовой фильтр фактически использует как фильтр верхних частот для блокировки низких частот, так и фильтр нижних частот, который блокирует высокие частоты. Полосовые фильтры часто используются со среднечастотными динамиками, чтобы убрать очень высокие и очень низкие ноты.

Бас
Нижняя часть звукового спектра, простирающаяся от самой низкой слышимой ноты в 20 Гц до примерно 100 Гц, считается басом. Для воспроизведения басовых нот требуется гораздо большая мощность усилителя, чем для других частот, из-за большого размера басовых звуковых волн и большого количества движения воздуха, необходимого для их воспроизведения.

Усиление басов
Увеличивает выход низких частот. Обычно центрируется где-то между 40 и 90 Гц, многие усилители имеют схемы с переменным управлением, которые позволяют увеличивать уровень баса с шагом в дБ (т.е. 0-12 дБ при 45 Гц). Некоторые настраиваемые усиления басов позволяют регулировать центральную частоту, изменяя характер баса.

Биампинг
Двухполосное усиление или двухканальное усиление — это когда каждый компонент акустической системы — например, твитер или низкочастотный динамик — управляется собственным отдельным каналом усилителя. При двойном усилении необходимо использовать кроссоверы, чтобы низкие частоты не попадали в твитеры, а высокие – в вуферы. Двухполосное усиление (также называемое «работающим активным») позволяет вам гораздо лучше контролировать мощность и тон вашей системы, чем с «пассивной» системой, где каждая пара твитеров и низкочастотных динамиков управляется одним каналом усилителя.

Мостовое питание
Когда вы соединяете усилитель, вы объединяете выходную мощность двух каналов в один канал. Например, 2-канальный усилитель, который выдает 75 Вт RMS на канал при 4 Ом, может выдать до 200 Вт RMS при 4 Ом на один канал при мостовом подключении. Из-за такой высокой выходной мощности мостовое подключение является отличным способом управления сабвуфером.

Если ваш усилитель поддерживает мостовое соединение, в руководстве пользователя будет указано, как это сделать. Каждый усилитель индивидуален, но обычно усилитель шунтируется путем подключения проводов динамика к положительной (+) клемме одного канала и отрицательной (-) клемме другого канала. Тем не менее, вы должны обязательно ознакомиться с руководством пользователя, прежде чем пытаться соединить усилитель мостом.

Кроме того, имейте в виду, что большинство усилителей должны выдерживать нагрузку не менее 4 Ом при мостовом подключении, иначе они могут перегреться и отключиться. Если вы хотите подключить свой усилитель мостом, вам следует запланировать использование 4-омного динамика или сабвуфера. (Опять же, обратитесь к руководству перед тем, как использовать усилитель в мостовом режиме.)

Встроенные кроссоверы
Большинство усилителей имеют кроссоверы, встроенные в их схемы. Кроссоверы состоят из фильтров верхних и нижних частот. Часто используемый для предотвращения попадания высоких частот на сабвуфер, фильтр нижних частот позволяет усиливать только частоты ниже точки кроссовера. Фильтр высоких частот позволяет усиливать только частоты выше точки кроссовера, что полезно для защиты низких частот от маленьких динамиков, чтобы они могли воспроизводиться более эффективно. Кроссоверы обычно указываются как переменные или выбираемые. Плавная регулировка означает, что кроссовер можно свободно настроить на любую частоту между указанными конечными точками. Возможность выбора означает, что вы можете выбрать одну из нескольких предустановленных точек кроссовера.

Конденсатор
Конденсатор — это электронный компонент, который накапливает и высвобождает электрический заряд. Сверхмощные конденсаторы часто используются в качестве буферной зоны между вашим усилителем и электрической системой вашего автомобиля, чтобы предотвратить затемнение света автомобиля во время громкого воспроизведения. Они накапливают запас мощности, который может удовлетворить пиковые потребности усилителя (например, удары большого барабана) без необходимости получать дополнительный ток от батареи. Все усилители имеют встроенные конденсаторы, хотя в высокопроизводительных усилителях используются более крупные и эффективные конденсаторы. Внешние конденсаторы подключаются к кабелю питания непосредственно перед тем, как он достигнет вашего усилителя.

CEA-2006-совместимый (CTA-2006-совместимый)
28 мая 2003 г. Ассоциация бытовой электроники (теперь известная как Ассоциация потребительских технологий) опубликовала стандарт CEA-2006 «Методы тестирования и измерения для мобильных аудиоусилителей». Этот «добровольный» стандарт защищает единый метод определения среднеквадратичной мощности усилителя и отношения сигнал/шум. При напряжении 14,4 В среднеквадратичная мощность Вт измеряется при импедансной нагрузке 4 Ом при 1% общего гармонического искажения (THD) плюс шум в диапазоне частот (для усилителей общего назначения) от 20 Гц до 20 000 Гц. Отношение сигнал/шум измеряется в взвешенных абсолютных децибелах (дБА) при опорной мощности 1 Вт на 4 Ом. Это относится как к внешним усилителям, так и к усилителям встроенных приемников.

CEA-2006 позволяет потребителям сравнивать автомобильные усилители и ресиверы на равной основе. Производители, решившие следовать новому стандарту, могут маркировать свои продукты логотипом CEA-2006, который гласит: «Стандарт мощности усилителя соответствует CEA-2006».

Классы усилителей
Усилитель классифицируется в соответствии с его схемой и способом питания выходных каскадов. Хотя некоторые могут предположить, что каждой части входного сигнала соответствует 100% выходной сигнал усилителя, рассеивание мощности (в виде тепла) и искажение аудиосигнала являются двумя ключевыми факторами, определяющими эффективность и точность воспроизведения усилителя. . Каждый класс имеет свои характеристики производительности и преимущества.

Усилители класса А желательны из-за высокого качества звука, но из-за конфигурации транзисторов усилитель чистого класса А неэффективен и сильно нагревается. Это связано с тем, что даже при отсутствии звукового сигнала через выходные транзисторы всегда протекает ток. Ток, протекающий через выходные транзисторы (без аудиосигнала), приводит к ненужному нагреву усилителя и «трате впустую» входной энергии. Большинство автомобильных усилителей со схемой «класса А» на самом деле представляют собой гибриды класса А/класса АВ.
Усилители класса AB также пропускают ток через выходные транзисторы при отсутствии аудиосигнала, но на гораздо более низком уровне. Усилитель класса AB работает с меньшим нагревом и, следовательно, более эффективно, чем усилитель класса A, с низким уровнем искажений и высокой надежностью. В течение многих лет класс AB был стандартом для автомобильных усилителей.
Усилители класса D используют выходные транзисторы в качестве переключателей для управления распределением мощности — транзисторы быстро включаются и выключаются не менее двух раз в течение каждого цикла сигнала. Усилители класса D отличаются более высокой эффективностью, выделяют меньше тепла и потребляют меньше тока, чем традиционные усилители класса AB. Усилители класса D производят более высокие искажения, чем конструкции AB, из-за высокоскоростного включения и выключения транзисторов, но это искажение возникает на частотах выше слышимости и легко устраняется фильтром нижних частот. Достижения в дизайне класса D позволили увеличить мощность при меньших габаритах, что сделало эти усилители популярными для многих людей.
Усилитель BR («Boosted Rail») использует конденсаторы для повышения внутреннего рабочего напряжения усилителя до 24 вольт всякий раз, когда пик выходного сигнала превышает 12 вольт, соответственно увеличивая мощность усилителя. Конденсаторы перезаряжаются каждый раз, когда волна сигнала падает ниже 12 вольт между пиками.

Вы увидите несколько других конструкций усилителей, но, вообще говоря, все они являются вариациями приведенных выше базовых схем. На нашем сайте вы можете найти особенности каждого усилителя во вкладке «Подробности».

Отсечение
Отсечение происходит, когда превышена максимальная пропускная способность аудиосхемы. Схема не будет воспроизводить самые высокие и самые низкие части сигнала, «отсекая» круглые верха и нижние части музыкальных сигналов, оставляя их квадратными и внося огромное количество искажений в выходной сигнал. Отсечение можно услышать как хруст или жестяной звук на музыкальных пиках. Обрезанный сигнал, особенно тот, который был усилен, может быть очень разрушительным для ваших колонок и сабвуферов.

Точка пересечения
В фильтрах верхних частот, фильтрах нижних частот и кроссоверах точкой кроссовера является частота, на которой уровень выходного сигнала снижается на 3 дБ, что составляет половину его уровня мощности.

Перекрестный наклон
Скорость, с которой кроссовер ослабляет заблокированные частоты. Наклон выражается в децибелах на октаву. Кроссовер 6 дБ на октаву снижает уровень сигнала на 6 дБ в каждой октаве, начиная с точки кроссовера. Это означает, что каждый раз, когда частота аудиосигнала изменяется в 2 раза (одна октава), уровень аудиосигнала будет изменяться на 6 дБ. Например, если ваш фильтр нижних частот настроен на 80 Гц с наклоном 6 дБ, вы увидите падение уровня на 6 дБ на частоте 160 Гц. При крутизне 12 дБ и выше вы практически не услышите выходной сигнал за пределами точки кроссовера.

Текущий
Ток, измеряемый в амперах, описывает количество электрического заряда, проходящего через цепь в секунду. Чтобы выдать мощность (ватт), необходимую для успешного управления динамиками или сабвуфером, при ограниченном низком напряжении (12 вольт) бортовой сети автомобиля усилитель потребляет и выдает большое количество тока. Сильный ток, присутствующий в проводке питания автомобильного усилителя, опасен, поэтому использование провода и предохранителей надлежащего сечения имеет решающее значение для вашей безопасности и безопасности вашего автомобиля.

Коэффициент демпфирования
Демпфирование — это способность усилителя останавливать вибрацию диффузора динамика после прекращения сигнала. Усилитель с хорошим демпфированием воспроизводит звук чисто, без намека на непреднамеренное эхо или реверберацию. Чем выше коэффициент демпфирования, тем выше точность. И не забывайте — это демпфирование, а не демпфирование (что означает намокание).

Децибел (дБ)
Стандартная единица измерения для выражения относительной разности мощности или амплитуды. Децибел описывает отношение между значением измерения и точкой отсчета. В случае со звуком он часто представляет собой громкость или уровень звукового давления (SPL). Один дБ — это наименьшее изменение громкости, которое может обнаружить большинство людей. Разница в 1 дБ едва заметна, но разница в 10 дБ велика — динамик, играющий на 10 дБ выше громкости, будет звучать примерно в два раза громче.

Искажение
Искажение — это нежелательное дополнение к исходному сигналу, которое изменяет его звучание. Увеличение и уменьшение громкости не в счет. Типичные искаженные звуки включают слышимое гудение, хлопки, хриплые звуки и голоса, а также треск ударов барабана. Искажение чаще всего возникает из-за того, что система играет слишком громко.

Эффективность
Эффективность усилителя определяется тем, сколько он выдает по сравнению с тем, сколько он потребляет. Типичный усилитель класса AB, выдающий среднеквадратичную мощность 100 Вт, будет получать среднеквадратичную мощность 200 Вт от своего источника, что дает рейтинг эффективности 50%. Усилители класса D, как правило, более эффективны, чем усилители AB, часто достигая 75% или 80%, что позволяет им быть более компактными, поэтому они могут поместиться в большем количестве мест в автомобиле.

Обратная связь
Обратная связь относится к выходу устройства, воспринимаемому его входом. Для систем громкой связи это очень плохо, поскольку они производят знакомый и громкий звенящий шум. Но во внутренней схеме усилителя выходные сигналы часто возвращаются на входную секцию, чтобы уменьшить шум и искажения.

Частотная характеристика
В аудио «частота» — это другое слово для «ноты» или высоты тона. Частотная характеристика аудиоустройства является мерой того, насколько хорошо устройство обрабатывает все ноты в слышимом спектре, от самых низких до самых высоких. Сообщается, что человеческий слух имеет частотную характеристику от 20 до 20 000 Гц, но с возрастом высокие частоты снижаются.

Предохранитель
Предохранители существуют для того, чтобы уберечь вашу проводку, ваш автомобиль и вашу жизнь от возгорания в случае короткого замыкания или другой катастрофической перегрузки. Вы всегда должны предохранять свой основной силовой кабель как можно ближе к аккумулятору, чтобы в случае аварии у вас не было опасного провода под напряжением, проходящего по всему вашему автомобилю. Замена пятидолларового предохранителя намного дешевле, чем замена автомобиля. Страховые компании, вероятно, не покроют ущерб из-за небрежности, которую демонстрирует отсутствие предохранителя.

Усиление
Усиление, применительно к автомобильным усилителям, относится к регулировке входной чувствительности, необходимой для согласования входа усилителя с выходом приемника. Правильная установка коэффициента усиления уменьшает фоновый шум и предотвращает «отсечение» усилителя, которое может повредить динамики.

Заземление
Земля — это точка отсчета (ноль вольт) для измерения напряжения, мощности и сигнала. Он завершает поток энергии системы от батареи через усилитель и обратно к батарее. В автомобильной электронике металлический каркас автомобиля шлифуется. Это то, к чему напрямую подключена отрицательная клемма аккумулятора. В автомобильной аудиосистеме ненадежное заземление вызывает больше проблем, чем что-либо еще. Убедитесь, что ваш усилитель надежно заземлен на основное шасси вашего автомобиля, вся грязь и краска удалены с места контакта.

Высота над уровнем моря
Запас громкости — это расстояние между нормальным уровнем прослушивания и самым громким уровнем, который усилитель может воспроизвести быстро и чисто — например, когда этого требует музыка. Небольшой запас по перегрузке означает, что ваш усилитель не может очень хорошо воспроизводить внезапные всплески энергичной музыки. Чем мощнее ваш усилитель, тем больше у него запаса мощности.

Фильтр высоких частот
Фильтр верхних частот — это электронная схема, которая удаляет все ноты ниже настройки частоты фильтра. Например, фильтр верхних частот, настроенный на 100 Гц, пропустит весь сигнал с частотой выше 100 Гц, но заблокирует все сигналы с частотой ниже 100 Гц. Фильтры верхних частот в основном используются для предотвращения искажения басовых нот автомобильными динамиками и твиттерами.

Полное сопротивление
Импеданс — это противодействие или сопротивление протеканию переменного тока катушкой, катушкой индуктивности или электрической цепью на заданной частоте. Импеданс измеряется в омах. Хотя производители автомобильной аудиосистемы указывают импеданс большинства автомобильных динамиков на уровне 4 Ом, импеданс динамика на самом деле не является постоянной величиной. Фактический импеданс меняется с частотой и может сильно варьироваться. Таким образом, хотя 4 Ом является стандартным сопротивлением в автомобильной аудиотехнике, этот стандарт является скорее средним сопротивлением для динамиков и усилителей, когда они работают в той части звукового спектра, для которой они предназначены.

Преобразователь линейного выхода (LOC)
LOC — это устройство, используемое для подключения входов усилителя к проводке динамиков автомобиля, что снижает усиленный сигнал до уровня, с которым может справиться усилитель.

Загрузка
Усилитель воспринимает динамик или сабвуфер как рабочую нагрузку, которая оказывает сопротивление его выходу. Чем выше импеданс динамика, тем большую нагрузку воспринимает усилитель. Все усилители предназначены для работы с определенными нагрузками. Слишком большая нагрузка, и усилитель захлебнется и не сможет передать всю свою мощность на динамик. Слишком легкая нагрузка, и усилитель выходит из-под контроля, забирая энергию из электрической системы и перегреваясь.

Громкость
Громкость — это субъективное восприятие, связанное с уровнем звукового давления (SPL), но никто точно не знает, как именно. Удвоение мощности сигнала, дающее ему усиление SPL на 3 дБ, не делает его звучание вдвое громче. Увеличение SPL на 10 дБ будет звучать примерно в два раза громче.

Фильтр нижних частот
Фильтр нижних частот представляет собой электронную схему, которая удаляет все ноты выше настройки частоты фильтра. Фильтр нижних частот, установленный, например, на 100 Гц, блокирует ноты выше 100 Гц и пропускает те, что ниже. Фильтры нижних частот в основном используются для удержания высоких нот сабвуферов.

Моноусилитель
Моно (или монофонические) усилители представляют собой одноканальные усилители, хорошо подходящие для низкочастотных приложений, поскольку человеческое ухо не может различить стереозвук в диапазоне экстремальных низких частот. Кроме того, поскольку моноусилители стабильны до 2 Ом, вы можете безопасно подключить их к двум 4-омным низкочастотным динамикам, подключенным параллельно.

МОП-транзистор
Металлооксидные полупроводниковые полевые транзисторы (MOSFET) имеют более высокую скорость переключения, чем обычные биполярные транзисторы, и выделяют очень мало тепла. МОП-транзисторы обеспечивают быстрый отклик и высокую эффективность.

Ом
Единица измерения импеданса или сопротивления. Он говорит вам, насколько устройство будет сопротивляться потоку тока, данному ему. Если вы возьмете два сигнала одинакового напряжения и пошлете один на динамик с сопротивлением 4 Ом, а другой — на динамик с сопротивлением 8 Ом, через динамик с сопротивлением 4 Ом будет протекать вдвое больший ток. Другими словами, 8-омный динамик потребует в два раза больше мощности (мощности) для воспроизведения на том же уровне громкости.

Полярность
Полярность описывает, как подключаются положительный и отрицательный провода питания и провода динамика. Правильная полярность означает, что батарея подключена правильно — плюс к питанию, минус к земле — и что все динамики подключены таким образом, что их положительные клеммы подключаются к положительным клеммам усилителя, а их отрицательные клеммы — к отрицательным клеммам усилителя. Последнее гарантирует, что все диффузоры динамиков будут двигаться вперед при положительных электрических импульсах и назад при отрицательных импульсах. Фаза, которую часто путают с полярностью, описывает акустическое выравнивание звуковых волн, а полярность описывает, как динамики соединены вместе.

Выход предусилителя
Выходы предусилителя на усилителе позволяют передавать сигнал линейного уровня на дополнительные усилители, избавляя вас от необходимости прокладывать более длинные патч-корды к ресиверу или использовать ненадежные Y-образные адаптеры для подключения всех ваших усилителей.

Разъемы RCA
Первоначально Radio Corporation of America (RCA) разработала эти несбалансированные штыревые разъемы, также называемые фоно-разъемами, для радиоприемников и телевизоров, которые они производили в 1930-х годах. Теперь они стали отраслевым стандартом для соединения компонентов бытовой электроники.

Сравнение среднеквадратичной мощности с пиковой мощностью
Количество непрерывной мощности, измеряемой в ваттах, которую производит усилитель, называется среднеквадратичной мощностью. RMS («среднеквадратичный») — это математический способ получения полезного среднего значения при обсуждении возможностей мощности. Чем выше показатель RMS, тем громче и чище звучит ваша музыка. При выборе усилителя номинал RMS — это единственная номинальная мощность, на которую следует обращать внимание.

Также имейте в виду, что некоторые производители рассчитывают среднеквадратичную номинальную мощность своих усилителей при различных входных напряжениях. Например, усилитель со среднеквадратичной мощностью 100 Вт при напряжении 12 вольт может производить значительно большую мощность, чем усилитель со среднеквадратичной мощностью 100 Вт при более типичных 14,4 вольт.

Производители стереосистем часто указывают максимальную мощность на лицевой стороне своей продукции. Пиковая мощность говорит вам о максимальной мощности, которую усилитель может выдать в виде короткого всплеска во время музыкального пика, например, драматического барабанного акцента. Среднеквадратичное значение более важно и более показательно для долговременной работы усилителя.

Среднеквадратичная мощность при 2 Ом
Усилители обычно рассчитаны на нагрузку 4 Ом, но эта спецификация показывает, насколько больше мощности выдает ваш усилитель при нагрузке 2 Ом. Вы можете получить 2-омную нагрузку, подключив параллельно два 4-омных динамика вместе или используя 2-омный динамик или сабвуфер.

Теоретически выходная мощность усилителя должна точно удваиваться при снижении импеданса с обычных 4 Ом до 2 Ом. Однако многие производители усилителей используют в своих источниках питания различную степень регулирования напряжения, что может ограничивать фактическое увеличение выходной мощности.

Уровень звукового давления (SPL)
SPL измеряется в дБ — акустическое измерение звуковой энергии. Один дБ SPL — это наименьшая слышимая разница в уровне звука. 0 дБ SPL — это порог слышимости человека, а шум в 120 дБ может повредить ваш слух.

Вход уровня динамика
Входы уровня динамиков, также называемые входами высокого уровня, принимают сигнал с выходов динамиков ресивера, что позволяет подключить усилитель к ресиверу, у которого отсутствуют выходы предусилителя RCA. Другими словами, усилитель с входами уровня динамиков имеет встроенный преобразователь линейного выхода (LOC).

Дозвуковой фильтр
Инфразвуковой фильтр, также называемый инфразвуковым фильтром, отсекает очень низкие частоты (часто находящиеся ниже диапазона человеческого слуха), которые многие динамики и сабвуферы не могут эффективно воспроизвести, тем самым повышая эффективность усилителя и динамика. Дозвуковые фильтры также используются с корпусами сабвуферов с портами, чтобы уменьшить громкие гулкие ноты вокруг резонансной частоты коробки.

Трехсторонний выход
Эта установка, иногда называемая двойным режимом, обеспечивает одновременное питание пары стереодинамиков и одного сабвуфера от выходов одного 2-канального усилителя. Для этого требуется внешний кроссовер Tri-Way, который подключается в линию между вашим усилителем и динамиками. Эта установка редко используется сегодня и обычно не используется в современных 2-канальных усилителях.

Объем
Субъективное восприятие того, насколько громким является звук или насколько хорошо он заполняет пространство для прослушивания. Громкость и громкость субъективны, потому что все реагируют на звук по-разному. Уровень звукового давления (SPL) или интенсивность — это объективное измерение, используемое для сравнения звуков разной громкости.

Вт
Единица измерения мощности или того, сколько работы что-то делает. Мощность усилителя или звуковой системы используется как грубая мера того, насколько громко они могут играть. В электрических цепях мощность, измеряемая в ваттах, равна напряжению, умноженному на силу тока, измеряемую в амперах.

Усилитель мощности С-001

Список радиоэлементов

Теги:

10 схем на (почти) все случаи жизни / Хабр

Схема инвертирующего усилителя с двухполярным питанием

Компаратор напряжения — выход с открытым коллектором

Пример работы инвертирующего усилителя

Насыщение выхода инвертирующего усилителя

Ток смещения и смещение выхода

Способы борьбы с током смещения

Входное напряжение смещения компаратора

Инвертирующий усилитель с однополярным питанием

Давайте вместе разберемся в её работе.

типов аудиоусилителей | Аналоговые устройства

Рубрики

Усилитель мощности С-001

Список радиоэлементов

Теги:

10 схем на (почти) все случаи жизни / Хабр

Схема инвертирующего усилителя с двухполярным питанием

Компаратор напряжения — выход с открытым коллектором

Пример работы инвертирующего усилителя

Насыщение выхода инвертирующего усилителя

Ток смещения и смещение выхода

Способы борьбы с током смещения

Входное напряжение смещения компаратора

Инвертирующий усилитель с однополярным питанием

Давайте вместе разберемся в её работе.

типов аудиоусилителей | Аналоговые устройства

Abstract

Введение

Усилители класса А

Усилители класса B

Усилители класса AB

Усилители класса D

Усилители класса G

Усилители класса DG

Усилители класса H

Резюме

Глоссарий автомобильных усилителей

Еще от группы сценаристов Кратчфилда

А

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

В

Вт

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ