Читайте также: |
|
Большинство усилителей мощности класса «А» работают в однотактном режиме. При этом постоянное напряжение смещения транзистора составляет половину запирающего, а амплитуда сигнала меньше напряжения смещения. Этим обусловлен недостаток усилителей класса "А" - маленькая выходная мощность. В результате такой работы транзисторов, постоянная составляющая протекающего тока, чуть больше амплитуды переменной составляющей, поэтому транзистор всегда открыт и находится в проводящем состоянии. Если на входе сигнала нет, то постоянный ток постоянно протекает и отдаёт большую часть энергии на нагрев (низкий КПД до 20%). Основное преимущество класса "А" - то, что рабочая область транзистора находится на линейном участке вольт - амперной характеристики и искажения усиливаемого сигнала минимальны.
Усилители работающие в двухтактном режиме класса "А" малопригодны для высококачественного звуковоспроизведения сложного сигнала, так как постоянно протекающий повышенный постоянный ток, способствует дополнительному увеличению несимметричности правой и левой полуволны сигнала, это добавляет фазовые искажения и звук теряет разборчивость. Такой характер звука некоторые малоопытные слушатели воспринимают как "ламповую мягкость". К тому же, нагрев двух мощных (комплементарных) звукопроводящих транзисторов увеличивает (в два раза) тепловые - гармонические искажения на низких и инфранизких частотах, что приводит к образованию паразитной частотной модуляции. Отметим, что на сложном сигнале уровень частотной модуляции 0,05% здорово заметен на слух, поэтому класс "А", это не панацея от всех болезней. Но, паразитная частотная модуляция имеет место в других классах и сильно проявляется при повышенной динамической активности звукового сигнала. Поэтому нагрев мощных транзисторов зависит от активности и громкости усиливаемого звукового сигнала, в результате мощный транзистор хаотично, то нагревается, то остывает. Надо признать, что скоростные качества одного и того же транзистора с разной температурой кристалла неодинаковые, а мощных комплементарных пар много более. Комплементарные транзисторы (в классе "А" и "В") имеют разный наклон характеристики передачи, что вызывает устойчивые кроссоверные искажения в этих классах.
В режиме класса «В» амплитуда звукового сигнала меньше или равна напряжению смещения, а напряжение смещения = напряжению запирания транзистора. В этом случае транзистор открывается только во время прихода положительной полуволны сигнала. Такие усилители мощности работают в двухтактном режиме и каждая полуволна сигнала поочерёдно (в режиме отсечки) проходит через свой тип транзистора. Поэтому, наличие "мёртвой" зоны при переходе через ноль приводит к искажениям типа "ступенька". Но, в отличие от класса «А» транзисторы заперты и постоянный ток не течёт если нет сигнала. КПД усилителей мощности этого класса максимум 75%. Недостаток данной схемы, это переходные искажения второго порядка, которые возникают в транзисторах разной проводимости и обусловлены различиями индивидуальных частотно - временных свойств NpN и PnP транзисторов.
Класс «АВ» - частичное объединение двух классов «А» и «В». При этом напряжение запирания транзистора меньше половины напряжения смещения, но амплитуда проходного сигнала не превышает напряжение смещения. В этом случае отрицательная полуволна сигнала частично искажается, а положительная проводится полностью. Но, общие искажение сигнала меньше чем в схеме класса «В» и протекающий ток меньше чем в классе «А». КПД таких усилителей в два раза выше, по сравнению с схемой класса "А" и составляет 50 - 70%. Основное достоинство класса "АВ" - это возможность выбора оптимального соотношения между величиной искажений и КПД, c помощью изменения напряжения смещения в определённых пределах. Отметим, что 99% всей выпускаемой аудио аппаратуры работает в этом классе.
К экономичной категории класса "АВ" относятся усилители с динамическим смещением, которые имеют зависимость от уровня сигнала - Super Class A, Non-switching amp, New Class A и.т.п. Такие усилители мощности ближе расположены к классу "В" и имеют основные недостатки этого класса. Однако, спектр нелинейных искажений этих усилителей сужается до 5 гармоники (что есть хорошо) и уменьшается при малых уровнях сигнала, но реально превзойти класс "А" (по качеству звукопередачи) нет возможностей.
Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 75 | Нарушение авторских прав