Bộ khuếch đại Class A và Class AB: Sự cân bằng giữa độ lệch, nhiệt và loa được cấp nguồn

Đối với hầu hết mọi dự án loa công suất, sân khấu Loại AB được thiết kế tốt là sự lựa chọn an toàn hơn về mặt kỹ thuật và thương mại. Loại A chỉ thắng khi độ tuyến tính được đo ở mức nghe rất thấp quan trọng hơn nhiệt, trọng lượng và chi phí điện. Câu duy nhất đó giải thích tại sao các mô-đun Loại AB vẫn được sử dụng bên trong hầu hết các loa sản xuất, mặc dù Loại A có danh tiếng tốt hơn trên giấy tờ.

Hai lớp không phải là công nghệ khác nhau. Chúng là giai đoạn đầu ra bóng bán dẫn bổ sung giống nhau, bị sai lệch ở các điểm vận hành khác nhau. Mọi thứ khác, từ kích thước tản nhiệt đến trọng lượng vận chuyển, đều tuân theo dòng điện phân cực đó.

Điểm thiên vị quyết định mọi thứ khác

Ở giai đoạn đầu ra Loại A, các thiết bị sẽ tiến hành toàn bộ chu kỳ tín hiệu 360 độ. Dòng tĩnh được đặt cao hơn dòng điện cực đại mà bộ khuếch đại sẽ cung cấp cho tải của nó, vì vậy các bóng bán dẫn không bao giờ tắt. Không có vùng giao nhau, không có sự chuyển giao giữa các thiết bị và đường cong truyền vẫn tuyến tính từ vài milivolt trở lên.

Loại AB nằm giữa Loại B và Loại A. Một độ lệch đứng nhỏ giúp cả hai thiết bị dẫn điện trong khoảng 200 độ của chu kỳ, vừa đủ để chồng lên nhau ở điểm giao nhau bằng 0 và loại bỏ hiện tượng biến dạng khía hình ảnh hưởng đến Loại B thuần túy. Bên ngoài cửa sổ chồng chéo đó, mỗi thiết bị chỉ hoạt động được một nửa thời gian, đó là lý do đạt được hiệu quả.

Hậu quả thực tế có thể dễ dàng quan sát được trên băng ghế. Kênh Loại A lấy công suất gần như tương đương từ nguồn cung cấp cho dù nó ở chế độ im lặng hay chạy ở công suất tối đa. Kênh Loại AB thu hút ít khi không hoạt động và tăng dần khi đầu ra tăng. Đó là lý do tại sao khung xe Loại A nóng lên sau 10 giây kể từ khi bật, trong khi khung xe AB vẫn mát cho đến khi tài liệu chương trình được gửi đến.

Hiệu quả và nhiệt: Cái giá của việc không bao giờ tắt

Mức trần lý thuyết cho giai đoạn Loại A là 50% với tải kết hợp với máy biến áp và gần 25% đối với bố trí một đầu phổ biến hơn. Thiết kế thực sự ổn định trong dải 15-30%. Lớp AB đạt khoảng 78,5% về mặt lý thuyết và mang lại 50-70% trong thực tế, đó chính xác là lý do tại sao nó trở thành mặc định cho âm thanh analog công suất cao.

Hãy chuyển điều đó thành quyết định mua hàng. Mô-đun 200 W Loại AB có thể tiêu thụ 300-350 W từ nguồn điện ở công suất tối đa và 20-30 W ở chế độ không tải. Một thiết kế Loại A tương đương cần một nguồn cung cấp và bộ tản nhiệt có kích thước đủ để tiêu tán liên tục vài trăm watt, điều này thường có nghĩa là gấp ba đến bốn lần khối lượng kim loại, máy biến áp và tủ trên mỗi watt được phân phối.

Biến dạng: Loại AB tốt thường đánh bại loại A rẻ tiền

Danh tiếng của Lớp A dựa trên hai ưu điểm thực sự: không có biến dạng phân tần và cấu hình hài hòa bị chi phối bởi hài bậc hai lành tính bậc thấp. Cả hai đều là chính hãng. Nhưng sự so sánh quan trọng trong một sản phẩm hiếm khi là lý tưởng và lý tưởng.

Biến dạng chéo trong Loại AB xuất hiện dưới dạng sóng hài bậc cao ở mức đầu ra thấp, chính xác là nơi tai nhạy cảm nhất. Nó được điều khiển bởi ba yếu tố: đủ dòng điện phân cực, theo dõi nhiệt chặt chẽ của mạng phân cực để cài đặt không bị lệch khi tản nhiệt ấm lên và mức tăng vòng lặp vừa đủ. Được thực hiện đúng cách, các mô-đun Loại AB giữ tổng độ méo sóng hài trong phạm vi 0,01-0,05% ở công suất định mức, không thể nghe thấy được trong bất kỳ bối cảnh phát lại thông thường nào.

Trường hợp Loại A thực sự dẫn đầu là ở mức miliwatt đối với trình điều khiển có độ nhạy cao. Nếu sản phẩm của bạn là một màn hình trường gần để nghe quan trọng thì mức lợi nhuận đó đáng để trả. Nếu đó là hộp PA di động, loa cột hoặc loa siêu trầm, sự khác biệt sẽ biến mất bên dưới tiếng ồn trong phòng và tài liệu chương trình.

Sơ lược về lớp A và lớp AB

Bảng dưới đây cô đọng sự so sánh thành các thông số thực sự quyết định danh mục vật liệu và thiết kế nhiệt.

Điều này có ý nghĩa gì đối với thiết kế mô-đun loa được hỗ trợ

Các loa, dàn loa và loa siêu trầm công suất chuyên nghiệp được chế tạo dựa trên Loại AB và ngày càng xung quanh Loại D và Loại H, vì một lý do: một sản phẩm hoạt động phải tồn tại trong chu kỳ hoạt động lâu dài bên trong giá nóng. Số học nhiệt ở trên chỉ đơn giản loại trừ Loại A ở mức công suất mà các hệ thống đó yêu cầu.

Bên trong thiết kế AB điển hình, mô-đun bộ khuếch đại công suất xử lý việc tăng điện áp và phân phối dòng điện, trong khi điều khiển âm thanh, đầu vào micrô và giới hạn hoạt động trên các mô-đun chức năng riêng biệt được đặt phía trước nó. Sự phân chia đó giữ cho chuỗi tín hiệu tương tự ngắn lại và cho phép tái sử dụng một nền tảng bộ khuếch đại trên một số mẫu tủ.

Mô-đun đầu cuối tương tự ngang PL35 dành cho bộ khuếch đại lớp AB Đầu vào micrô và đường truyền cân bằng cộng với bộ cân bằng đồ họa năm băng tần làm cho mô-đun nằm ngang này trở thành một mặt trước nhỏ gọn cho nền tảng bộ khuếch đại Class AB. Xem sản phẩm →

Mô-đun chức năng dọc PL21 / PL21E có bảo vệ giới hạn Tùy chọn mặt trước dọc dành cho thùng loa hẹp, kết hợp đầu vào micrô và đường truyền cân bằng, bộ cân bằng năm băng tần và bảo vệ giới hạn; PL21E bổ sung tính năng kiểm soát tiếng vang của micrô. Xem sản phẩm →

Hai mô-đun giao diện người dùng ở trên tuân theo mẫu đó: đầu vào micrô và đường truyền cân bằng với bộ cân bằng đồ họa năm băng tần ở định dạng nằm ngang hoặc cùng một bộ cân bằng với khả năng bảo vệ giới hạn ở định dạng dọc khi vỏ hẹp. Cả hai đều được thiết kế cho nền tảng bộ khuếch đại Class AB, do đó đặc tính sai lệch của tầng đầu ra vẫn là biến số chủ đạo.

Nếu ngân sách nhiệt của thiết kế AB ngừng tăng quy mô, thường ở mức trên vài trăm watt mỗi kênh bên trong tủ nhỏ gọn, thì bước tiếp theo trong âm thanh chuyên nghiệp sẽ không quay lại Loại A mà chuyển sang Loại H, chuyển đổi đường ray cung cấp theo tín hiệu. Một mô-đun như AMP400H giữ nguồn cung cấp biến áp tuyến tính và tản nhiệt bằng nhôm hình chữ U, duy trì giai đoạn đầu ra analog trong khi cắt giảm mức tiêu tán ở mức thấp và trung bình.

Mô-đun bộ khuếch đại công suất loại H AMP400H 7294 Mô-đun Loại H có đầu ra tần số trung bình/thấp và 100 W tần số cao 400 W, nguồn cung cấp biến áp tuyến tính và tản nhiệt hình chữ U, cùng với nhiều mạch bảo vệ. Xem sản phẩm →

Đối với các nhóm lập bản đồ cho cả gia đình trước khi cam kết, hướng dẫn của chúng tôi về các lớp khuếch đại A, AB, D và H để thiết kế mô-đun loa được hỗ trợ trải qua sự đánh đổi giống nhau cho từng cấu trúc liên kết. Bạn cũng có thể duyệt hiện tại Mô-đun khuếch đại loa loại AB để so sánh mức sản lượng và các lựa chọn cung cấp.

Lựa chọn giữa chúng cho một sản phẩm mới

Bốn câu hỏi thường đưa ra quyết định nhanh hơn bất kỳ bài kiểm tra nghe nào:

1. Chu kỳ nhiệm vụ là gì? Một chiếc loa chạy suốt tám giờ ở công suất cao không thể trang bị cho một sân khấu tiêu tán toàn bộ công suất phân cực của nó trong suốt thời gian đó.
2. Nhiệt đi đâu? Trong vỏ nhựa kín, thiết kế AB đã cần có đường dẫn nhiệt tới tấm; Lớp A sẽ cần một cái lớn hơn nhiều.
3. Ở mức độ nào thì sự biến dạng thực sự có thể nghe được? Đo ở mức mà sản phẩm thực sự sẽ phát, không phải ở mức 1 W đối với tải giả.
4. Đơn vị đã hoàn thành nặng bao nhiêu? Khối lượng máy biến áp và tản nhiệt là chi phí vận chuyển và lắp đặt định kỳ chứ không phải chi phí một lần.

Hãy trả lời những điều đó một cách trung thực và điểm thiên vị, cùng với nền tảng mô-đun, có xu hướng tự lựa chọn.

Câu hỏi thường gặp