О классификации усилителей:
Начнём с того, что А, В, С классификация появилась задолго до рождения транзистора, поэтому в своих комментариях я буду употреблять выражение "Усилительный Прибор = УП", который может быть лампой, биполярным или полевым транзистором.
Итак, по-порядку. И популярно
Усилители классифицируются, в первом приближении, по топологии (однотактный, двухтактный) и классу работы усилительных приборов (А, В, АВ, С, D, иногда добавляют ещё G и H).
В однотактном усилителе используется, как правило, один или несколько подключённых параллельно УП. В этом случае линейное усиление возможно только в классе А (см. ниже), при невыполнении условий для класса А однотактный усилитель становится усилителем класса С и для аудио не годится совсем.
В двухтактном усилителе использованы как минимум пара УП, или набор пар. В этом случае они работают "по очереди", принимая на себя большую часть тока нагрузки, один для положительной, другой для отрицательной полярности сигнала. Двухтактные линейные усилители могут быть классов А, В, АВ. Поскольку два УП усиливают противоположные полуволны сигнала, для обеспечения симметрии требуется либо трансформатор, либо УП с "противоположными" характеристиками (комплементарные транзисторы), либо схемные ухищрения. Этот момент - один из наиболее болезненных в двухтактных усилителях, поскольку обеспечить точную симметрию очень непросто. Усилители класса D - импульсные, тоже обычно построены по двухтактной схеме.
Классы:
Класс А.
Одно из распространённых, и в целом неточное, определение класса А говорит, что при работе в этом классе УП проводит ток в течение всего периода сигнала, то есть не входит в режим "отсечки" (когда УП совсем не проводит ток). Это определение послужило оправданием так называемым классам "АА", "Супер-А" и т.п. , когда формально это определение выполнялось, хотя по сути применяемый класс был, без вопросов, АВ.
Более точное определение может звучать примерно так - в классе А УП участвует в усилении сигнала (то есть управляет выходным током/напряжением) в течении всего периода сигнала, без "перерывов" .
Коротко можно дать следующие комментарии к классу А:
Это самый простой режим - самые первые усилители работали в классе А.
Это самый линейный режим работы УП, особенно на малых уровнях сигнала.
Это самый неэффективный режим работы УП в усилителе мощности (эффективность всегда меньше 50% и на реальном музыкальном сигнале, в зависимости от конкретной схемы может быть меньше 5%). Усилитель класса А с выходной мощностью 2х100 Вт может по совместительству отапливать комнату. Основная причина этого - то, что в классе А УП проводит большой ток даже при полном отсутствии усиливаемого сигнала.
Класс А считается, и не без оснований, самым лучшим для звукоусиления.
Все малосигнальные цепи в предусилителях, процессорах и т.д. , работают, как правило, в классе А.
Класс В
появился с появлением двухтактных усилителей и в реальной аппаратуре применяется редко, по причине нелинейностей в момент перехода сигнала через "0" - перемене полярности (так называемые переходные искажения). "Точный" класс В означает, что два УП проводят ток сигнала 50% времени каждый, то есть в момент перехода через "0" один УП полностью закрывается, а второй только начинает открываться. Обычно это соответствует наименее линейному участку характеристики УП. Соответственно при отсутствии сигнала оба УП ток не проводят. Чтобы избавиться от переходных искажений, путём введения дополнительного смещения УП переводится в класс АВ:
Класс АВ.
Самый распространённый класс усиления в звуковых усилителях мощности. Отличается от класса В наличием так называемого тока покоя через УП при отсутствии сигнала, который, хотя и во много раз меньше тока через УП в "честном" классе А, тем не менее обеспечивает фактический класс А для малых уровней сигнала и этим уменьшает переходные искажения.
Комментарии:
Эффективность во много раз выше, чем у класса А и может превышать 70%, хотя в реальной жизни обычно меньше 40-50%.
Потребляемая мощность, в отличие от класса А, уменьшается при уменьшении выходной мощности и в отсутствие сигнала относительно невелика.
Недостаток класса АВ - это то, что большую часть времени при усилении звукового сигнала УП проводят в области наихудшей линейности, в начале усилительной характеристики. Это приводит к необходимости в большинстве случаев использовать глубокую общую ООС (отрицательную обратную связь) для получения приемлемых характеристик. (Об ООС в усилителях, её положительных и отрицательных моментах я, пожалуй, напишу отдельно).
Класс С -
как я уже написал раньше, для аудио неприменим. По сути он означает, что в течении некоторого времени УП вообще не проводит ток, и усилитель, вообще говоря, ничего в течение этого времени не усиливает. Применяется этот класс исключительно в усилителях мощности для радиочастот, когда нагрузкой является колебательный контур, который "исправляет" форму сигнала.
Класс D -
по сути это даже не класс усиления УП, а класс усилителей, применяющих широтно-импульсную модуляцию, когда УП работают как ключи, то есть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Этот класс отличается очень высокой эффективностью (реально от 80 до 99%) и большим количеством технологических сложностей и проблем, которые на современном уровне развитии технологии большей частью успешно решены и сейчас существуют даже "Hi-End" усилители этого класса.
Комментарии:
класс D хорош там, где нужна высокая эффективность и требования к качеству звука и наличию возможных радиопомех ослаблены - в переносной аппаратуре, усилителях для сабвуферов и т.п.
Обычные недостатки - обязательное и жёсткое ограничение полосы пропускания сверху, увеличение нелинейных искажений с частотой, относительно высокое и реактивное выходное сопротивление по причине обязательного фильтра на выходе усилителя, повышенный уровень радиопомех.
Классы H и G
так называются, вообще говоря, разновидности топологии АВ с переключаемыми уровнями питания, которые обладают заметно повышенной эффективностью за счёт сильного усложнения схемы. Применяются в основном в профессиональных сверхмощных усилителях.
Алексей
[small]Отредактировано: 02-07-2003, 16:06[/small]
Начнём с того, что А, В, С классификация появилась задолго до рождения транзистора, поэтому в своих комментариях я буду употреблять выражение "Усилительный Прибор = УП", который может быть лампой, биполярным или полевым транзистором.
Итак, по-порядку. И популярно
Усилители классифицируются, в первом приближении, по топологии (однотактный, двухтактный) и классу работы усилительных приборов (А, В, АВ, С, D, иногда добавляют ещё G и H).
В однотактном усилителе используется, как правило, один или несколько подключённых параллельно УП. В этом случае линейное усиление возможно только в классе А (см. ниже), при невыполнении условий для класса А однотактный усилитель становится усилителем класса С и для аудио не годится совсем.
В двухтактном усилителе использованы как минимум пара УП, или набор пар. В этом случае они работают "по очереди", принимая на себя большую часть тока нагрузки, один для положительной, другой для отрицательной полярности сигнала. Двухтактные линейные усилители могут быть классов А, В, АВ. Поскольку два УП усиливают противоположные полуволны сигнала, для обеспечения симметрии требуется либо трансформатор, либо УП с "противоположными" характеристиками (комплементарные транзисторы), либо схемные ухищрения. Этот момент - один из наиболее болезненных в двухтактных усилителях, поскольку обеспечить точную симметрию очень непросто. Усилители класса D - импульсные, тоже обычно построены по двухтактной схеме.
Классы:
Класс А.
Одно из распространённых, и в целом неточное, определение класса А говорит, что при работе в этом классе УП проводит ток в течение всего периода сигнала, то есть не входит в режим "отсечки" (когда УП совсем не проводит ток). Это определение послужило оправданием так называемым классам "АА", "Супер-А" и т.п. , когда формально это определение выполнялось, хотя по сути применяемый класс был, без вопросов, АВ.
Более точное определение может звучать примерно так - в классе А УП участвует в усилении сигнала (то есть управляет выходным током/напряжением) в течении всего периода сигнала, без "перерывов" .
Коротко можно дать следующие комментарии к классу А:
Это самый простой режим - самые первые усилители работали в классе А.
Это самый линейный режим работы УП, особенно на малых уровнях сигнала.
Это самый неэффективный режим работы УП в усилителе мощности (эффективность всегда меньше 50% и на реальном музыкальном сигнале, в зависимости от конкретной схемы может быть меньше 5%). Усилитель класса А с выходной мощностью 2х100 Вт может по совместительству отапливать комнату. Основная причина этого - то, что в классе А УП проводит большой ток даже при полном отсутствии усиливаемого сигнала.
Класс А считается, и не без оснований, самым лучшим для звукоусиления.
Все малосигнальные цепи в предусилителях, процессорах и т.д. , работают, как правило, в классе А.
Класс В
появился с появлением двухтактных усилителей и в реальной аппаратуре применяется редко, по причине нелинейностей в момент перехода сигнала через "0" - перемене полярности (так называемые переходные искажения). "Точный" класс В означает, что два УП проводят ток сигнала 50% времени каждый, то есть в момент перехода через "0" один УП полностью закрывается, а второй только начинает открываться. Обычно это соответствует наименее линейному участку характеристики УП. Соответственно при отсутствии сигнала оба УП ток не проводят. Чтобы избавиться от переходных искажений, путём введения дополнительного смещения УП переводится в класс АВ:
Класс АВ.
Самый распространённый класс усиления в звуковых усилителях мощности. Отличается от класса В наличием так называемого тока покоя через УП при отсутствии сигнала, который, хотя и во много раз меньше тока через УП в "честном" классе А, тем не менее обеспечивает фактический класс А для малых уровней сигнала и этим уменьшает переходные искажения.
Комментарии:
Эффективность во много раз выше, чем у класса А и может превышать 70%, хотя в реальной жизни обычно меньше 40-50%.
Потребляемая мощность, в отличие от класса А, уменьшается при уменьшении выходной мощности и в отсутствие сигнала относительно невелика.
Недостаток класса АВ - это то, что большую часть времени при усилении звукового сигнала УП проводят в области наихудшей линейности, в начале усилительной характеристики. Это приводит к необходимости в большинстве случаев использовать глубокую общую ООС (отрицательную обратную связь) для получения приемлемых характеристик. (Об ООС в усилителях, её положительных и отрицательных моментах я, пожалуй, напишу отдельно).
Класс С -
как я уже написал раньше, для аудио неприменим. По сути он означает, что в течении некоторого времени УП вообще не проводит ток, и усилитель, вообще говоря, ничего в течение этого времени не усиливает. Применяется этот класс исключительно в усилителях мощности для радиочастот, когда нагрузкой является колебательный контур, который "исправляет" форму сигнала.
Класс D -
по сути это даже не класс усиления УП, а класс усилителей, применяющих широтно-импульсную модуляцию, когда УП работают как ключи, то есть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Этот класс отличается очень высокой эффективностью (реально от 80 до 99%) и большим количеством технологических сложностей и проблем, которые на современном уровне развитии технологии большей частью успешно решены и сейчас существуют даже "Hi-End" усилители этого класса.
Комментарии:
класс D хорош там, где нужна высокая эффективность и требования к качеству звука и наличию возможных радиопомех ослаблены - в переносной аппаратуре, усилителях для сабвуферов и т.п.
Обычные недостатки - обязательное и жёсткое ограничение полосы пропускания сверху, увеличение нелинейных искажений с частотой, относительно высокое и реактивное выходное сопротивление по причине обязательного фильтра на выходе усилителя, повышенный уровень радиопомех.
Классы H и G
так называются, вообще говоря, разновидности топологии АВ с переключаемыми уровнями питания, которые обладают заметно повышенной эффективностью за счёт сильного усложнения схемы. Применяются в основном в профессиональных сверхмощных усилителях.
Алексей
[small]Отредактировано: 02-07-2003, 16:06[/small]