¿Cuáles son las diferencias entre los amplificadores de potencia Clase A, Clase B, Clase AB y Clase D?
1. Amplificador de potencia Clase A pura
El amplificador de potencia Clase A pura también se llama amplificador de potencia Clase A (Clase A). Cuando un amplificador de potencia pura Clase A está funcionando, los canales positivo y negativo del transistor están en un estado normalmente abierto independientemente de si hay señal o no, lo que significa que se consume más energía en forma de calor, pero la tasa de distorsión es extremadamente baja. .
Los amplificadores de potencia pura Clase A son relativamente raros en aplicaciones de audio para automóviles. Sólo la serie de alta gama de Sinfoni en Italia tiene este tipo de amplificador de potencia. Esto se debe a que la eficiencia de los amplificadores de potencia pura Clase A es muy baja, normalmente sólo 20-30, pero los audiófilos hablan de su rendimiento sonoro. 2. Amplificador de potencia Clase B
El amplificador de potencia Clase B, también llamado amplificador de potencia Clase B (Clase B), también se llama amplificador lineal, pero su principio de funcionamiento es completamente el mismo que el de una Clase pura. Un amplificador de potencia diferente. Cuando un amplificador Clase B está funcionando, los canales positivo y negativo del transistor generalmente están cerrados a menos que haya una entrada de señal. Es decir, cuando llega una señal de fase positiva, solo funciona el canal de fase positiva y el negativo. -El canal de fase está cerrado.
Ambos canales nunca funcionan al mismo tiempo, por lo que no hay ninguna pérdida de energía durante la parte donde no hay señal. Sin embargo, cuando los canales positivo y negativo se activan y desactivan, a menudo se produce distorsión cruzada, especialmente a niveles bajos, por lo que el amplificador de potencia Clase B no es un verdadero amplificador de potencia de alta fidelidad. En aplicaciones reales, muchos de los primeros amplificadores de audio para automóviles eran en realidad amplificadores de Clase B debido a su eficiencia relativamente alta. 3. Amplificador de potencia Clase A y B
El amplificador de potencia Clase A y B también se llama amplificador de potencia Clase AB (Clase AB). Es un diseño que es compatible con las ventajas de la potencia Clase A y Clase B. amplificadores. Cuando no hay señal o la señal es muy pequeña, tanto el canal positivo como el negativo del transistor siempre están abiertos. En este momento, hay cierta pérdida de potencia, pero no es tan grave como un amplificador de potencia de Clase A. Cuando la señal es de fase positiva, el canal de fase negativa todavía está abierto hasta que la señal se vuelve más fuerte, pero cuando la señal se vuelve más fuerte, el canal negativo se cierra.
Cuando la señal es negativa, los canales positivo y negativo funcionan exactamente en dirección opuesta. La desventaja del amplificador de potencia Clase AB es que producirá una pequeña distorsión cruzada, pero en relación con su relación de eficiencia y fidelidad, es mejor que los amplificadores de potencia Clase A y Clase B. Los amplificadores de potencia Clase AB también son los más utilizados en automóviles. audio amplio. 4. Amplificador de potencia clase D
El amplificador clase D es diferente de los amplificadores clase A, B o AB mencionados anteriormente. Su principio de funcionamiento se basa en la conmutación de transistores, que pueden encenderse o apagarse por completo. en muy poco tiempo. Ninguno de los transistores está encendido al mismo tiempo, por lo que se genera poco calor. Este tipo de amplificador es extremadamente eficiente (alrededor de 90) y puede alcanzar 100 en condiciones ideales, en comparación con sólo 78,5 para los amplificadores de Clase AB. Por otro lado, el modo de conmutación también aumenta la distorsión de la señal de salida.
El circuito de un amplificador Clase D se divide en tres etapas: etapa de conmutación de entrada, etapa de amplificación de potencia y etapa de filtrado de salida. Los amplificadores de clase D pueden utilizar el modo de modulación de ancho de pulso (PWM) cuando funcionan en un estado de conmutación. PWM se puede utilizar para convertir la señal de entrada de audio en una señal de conmutación de alta frecuencia. La señal de audio se compara con la onda triangular de alta frecuencia a través de un comparador. Cuando el voltaje del terminal inversor es mayor que el voltaje del terminal no inversor. la salida es de nivel bajo;
Cuando el voltaje del terminal inversor es menor que el voltaje del terminal no inversor, la salida es de nivel alto. En un amplificador de clase D, la salida del comparador está conectada al circuito del amplificador de potencia. El circuito del amplificador de potencia utiliza transistores de efecto de campo de óxido metálico (MOSFET) en lugar de transistores bipolares (BJT). y por lo tanto es adecuado para el modo de trabajo de alta frecuencia.
Los amplificadores de clase D requieren dos MOSFET, que pueden funcionar completamente encendidos o apagados en un período de tiempo muy corto. Cuando un MOSFET está completamente encendido, la caída de voltaje del tubo es muy baja y cuando el MOSFET está completamente apagado, la corriente a través del tubo es cero;
La velocidad de conmutación de los dos MOSFET que funcionan alternativamente en los estados encendido y apagado es muy rápida, por lo que la eficiencia es extremadamente alta y el calor generado es muy bajo, por lo que el amplificador Clase D no requiere un gran disipador de calor.
Hay muchos otros nombres para los amplificadores de potencia de Clase D, como Clase T, etc. Todos son variaciones de los amplificadores de potencia de Clase D. En aplicaciones prácticas, no fue hasta después de 1980 que este amplificador de potencia conmutado se desarrolló rápidamente debido a la aparición del MOSFET.
En el proceso de desarrollo real, aunque tiene alta eficiencia, también tiene alta distorsión, alto ruido y factores de amortiguación deficientes. Con el desarrollo de la tecnología, estos defectos serán cada vez menos. Se estima que los amplificadores de clase D se utilizarán más ampliamente en el campo del audio del automóvil en el futuro.
Información ampliada:
El amplificador de potencia, denominado amplificador de potencia, comúnmente conocido como “amplificador”, es el equipo más básico del sistema de audio. Su tarea es convertir la señal. de la fuente de señal (en sistemas de audio profesionales, es una señal eléctrica débil del mezclador que se amplifica para hacer que el altavoz produzca sonido.
La función del amplificador de potencia es amplificar la señal débil de la fuente de audio o preamplificador y presionar el altavoz para reproducir sonido. Un buen amplificador del sistema de sonido juega un papel importante. Según diferentes funciones, puede ser preamplificador (también llamado etapa frontal), amplificador de potencia (también llamado amplificador de potencia) y amplificador integrado.
Puntos clave al comprar:
Primero, verifique si las interfaces están completas.
Las interfaces de entrada y salida más básicas que debe tener un amplificador AV deben incluir las siguientes: interfaces de entrada multicanal coaxial, de fibra óptica y RCA para la entrada de señales de audio digitales o analógicas; para enviar señales a los altavoces.
La segunda es ver si el formato de sonido envolvente está completo.
Los formatos de sonido envolvente populares incluyen principalmente DD y DTS, ambos de 5.1 canales. Ahora estos dos formatos se han desarrollado a DD EX y DTS ES, los cuales son 6.1 canales.
La tercera es ver si la potencia de todos los canales es ajustable individualmente.
Algunos amplificadores de potencia baratos dividen el sonido de dos canales en cinco canales. Si el canal es más grande, utiliza un canal más grande, y si el canal es más pequeño, utiliza el canal más pequeño. Sin embargo, de forma verdaderamente cualificada. Amplificador de potencia AV, cada canal se puede ajustar de forma independiente.
En cuarto lugar, fíjate en el peso del amplificador de potencia.
En términos generales, debes intentar elegir un modelo más pesado. La razón es que la parte de la fuente de alimentación del equipo más pesado es primero. La mayor parte del peso del amplificador proviene de la fuente de alimentación y el chasis. Cuanto más pesado sea el equipo, más potente será la parte de la fuente de alimentación. Significa que el transformador que utilizó tiene un valor mayor o se utiliza un condensador de mayor capacidad para mejorar la calidad del amplificador. En segundo lugar, el chasis es más pesado. El material y el peso del chasis tienen un cierto impacto en el sonido. Los chasis fabricados con ciertos materiales pueden ayudar a aislar los circuitos del chasis de las ondas de radio que viajan al exterior. El peso del chasis es mayor o la estructura es más estable, lo que también puede evitar que el equipo sufra vibraciones innecesarias que afecten el sonido. El tercero es un amplificador más pesado, que suele utilizar materiales más ricos y sólidos.
La potencia es el parámetro más importante del sistema de audio, ya que indica la capacidad del sistema de audio para soportar una carga. Esto también es lo primero a lo que debemos prestar atención a la hora de comprar. Sin embargo, si cada fabricante utiliza diferentes estándares de medición para marcar el desempeño del producto, a menudo es difícil hacer comparaciones objetivas sin una comprensión suficiente. Lo mismo ocurre con los amplificadores de potencia. Al comprobar la etiqueta de potencia del amplificador de potencia, debe prestar atención a los tres puntos siguientes:
Primero, el voltaje de la batería.
El voltaje de las baterías de los automóviles cambia con frecuencia y los amplificadores de potencia con dos etiquetas de uso común: 14,4 V/100 W y 12 V/100 W tienen dos descripciones de potencia completamente diferentes. Dado que el voltaje del automóvil mientras se conduce es básicamente de alrededor de 12 V, el valor de potencia medido en el estado de voltaje de 12 V se acerca más a la situación real. Además, los amplificadores cuya potencia está marcada en función del voltaje continuo de 12V pueden obtener mayor potencia cuando supera los 12V.
En segundo lugar, la tasa de distorsión armónica THD.
Al comparar la potencia de salida continua de amplificadores de potencia, es necesario hacerlo bajo el mismo (o más cercano) valor THD. La diferencia en la calidad del sonido probado bajo diferentes valores de THD es muy evidente. En ocasiones la potencia máxima marcada es muy alta, pero es muy probable que su distorsión y ruido también sean muy altos. Por tanto, a la hora de comprobar la potencia máxima, también debes prestar atención al valor THD marcado en ella.
En tercer lugar, el rango de frecuencia.
La salida de potencia continua del amplificador de potencia debe probarse dentro del rango de frecuencia de su uso real.
Para la potencia del amplificador de potencia, se debe marcar el rango de detección completo. El valor de potencia no tiene significado cuando solo se marca una determinada frecuencia. Después de determinar el mismo punto de referencia, podemos comparar la potencia del amplificador de potencia. Por lo general, al comprar un sistema de sonido, siga el principio de alta potencia de salida. Cuanto mayor sea la potencia de salida de los amplificadores, mayor será su capacidad para controlar los altavoces. La potencia del amplificador de potencia debe ser mayor que la potencia indicada del altavoz. Si la potencia seleccionada es demasiado pequeña, se quemará fácilmente al utilizar una salida de alta potencia durante mucho tiempo y también provocará una mala calidad del sonido. , distorsión y otras fallas.
Material de referencia: Enciclopedia Baidu-Amplificador de potencia