Amplificator de clasă A vs clasa AB: compromisuri de polarizare, căldură și difuzoare alimentate

Pentru aproape fiecare proiect de difuzoare amplificate, o scenă de clasă AB bine proiectată este cea mai sigură alegere tehnică și comercială. Clasa A câștigă doar atunci când liniaritatea măsurată la niveluri de ascultare foarte scăzute contează mai mult decât costul căldurii, greutății și electricității. Acea singură propoziție explică de ce modulele clasa AB încă se află în interiorul majorității difuzoarelor de producție, chiar dacă clasa A are o reputație mai bună pe hârtie.

Cele două clase nu sunt tehnologii diferite. Sunt aceeași treaptă de ieșire a tranzistorului complementar, polarizat la diferite puncte de funcționare. Orice altceva, de la dimensiunea radiatorului la greutatea de transport, decurge din acel curent de polarizare.

Punctul de părtinire decide orice altceva

Într-o etapă de ieșire de clasă A, dispozitivele conduc pe întregul ciclu de 360 de grade ale ciclului semnalului. Curentul de repaus este setat mai mare decât curentul de vârf pe care amplificatorul îl va furniza vreodată în sarcina sa, astfel încât tranzistoarele nu se opresc niciodată. Nu există nicio regiune de încrucișare, nicio transferare între dispozitive, iar curba de transfer rămâne liniară de la câțiva milivolți în sus.

Clasa AB se află între Clasa B și Clasa A. O mică polarizare în picioare menține ambele dispozitive să conducă aproximativ 200 de grade din ciclu, doar suficient pentru a se suprapune la trecerea cu zero și pentru a elimina distorsiunea crestăturii care afectează clasa B pură. În afara acestei ferestre de suprapunere, fiecare dispozitiv funcționează doar jumătate din timp, de unde vine câștigul de eficiență.

Consecința practică este ușor de observat pe o bancă. Un canal de clasa A consumă aproximativ aceeași putere de la sursă, indiferent dacă este silențios sau rulează la putere maximă. Un canal de clasă AB atrage puțin la relanti și progresiv mai mult pe măsură ce producția crește. De aceea, un șasiu de clasă A este fierbinte la zece secunde de la pornire, în timp ce un șasiu AB rămâne rece până la sosirea materialului programului.

Eficiență și căldură: costul de a nu opri niciodată

Plafonul teoretic pentru o etapă de clasă A este de 50% cu o sarcină cuplată la transformator și mai aproape de 25% pentru aranjamentul mai comun cu un singur capăt. Desenele reale se instalează în banda de 15-30%. Clasa AB atinge aproximativ 78,5% în teorie și oferă 50-70% în practică, tocmai de aceea a devenit implicit pentru audio analogic de mare putere.

Traduceți asta într-o decizie de cumpărare. Un modul de clasă AB de 200 W poate consuma 300-350 W de la rețea la putere maximă și 20-30 W la repaus. Un design echivalent de clasă A necesită o sursă și un radiator dimensionat pentru câteva sute de wați de disipare continuă, ceea ce înseamnă de obicei de trei până la patru ori mai mult decât volumul de metal, transformator și dulap per watt livrat.

Distorsiunea: o clasă AB bună depășește de obicei o clasă A ieftină

Reputația clasei A se bazează pe două avantaje reale: nicio distorsiune încrucișată și un profil armonic dominat de armonică secundă benignă de ordin scăzut. Ambele sunt autentice. Dar comparația care contează într-un produs este rareori ideală față de ideal.

Distorsiunea încrucișată în clasa AB apare ca armonici de ordin înalt la niveluri scăzute de ieșire, exact acolo unde urechea este cea mai sensibilă. Este controlat de trei lucruri: suficient curent de polarizare, urmărire termică strânsă a rețelei de polarizare, astfel încât setarea să nu se deplaseze pe măsură ce radiatorul se încălzește și câștig adecvat al buclei. Executate corect, modulele Clasa AB rețin distorsiunea armonică totală în intervalul 0,01-0,05% la puterea nominală, ceea ce este inaudibil în orice context normal de redare.

Acolo unde Clasa A avansează cu adevărat este la niveluri de miliwați în driverele de înaltă sensibilitate. Dacă produsul dvs. este un monitor de câmp apropiat pentru ascultare critică, merită plătită pentru acea marjă. Dacă este o cutie PA portabilă, un difuzor pe coloană sau un subwoofer, diferența dispare sub zgomotul camerei și sub materialul programului.

Clasa A vs clasa AB dintr-o privire

Tabelul de mai jos condensează comparația în parametrii care conduc de fapt o listă de materiale și un design termic.

Ce înseamnă acest lucru pentru proiectarea modulului difuzor alimentat

Difuzoarele profesionale, line arrays și subwooferele sunt construite în jurul clasei AB și, din ce în ce mai mult, în jurul clasei D și clasei H, dintr-un singur motiv: un produs care funcționează trebuie să supraviețuiască unor cicluri de lucru lungi în interiorul unui rack fierbinte. Aritmetica termică de mai sus exclude pur și simplu Clasa A la nivelurile de putere cerute de acele sisteme.

În interiorul unui design AB tipic, modulul amplificator de putere gestionează creșterea tensiunii și livrarea curentului, în timp ce controlul tonului, intrarea microfonului și limitarea în direct pe module funcționale separate plasate în fața acestuia. Această divizare menține lanțul de semnal analogic scurt și permite reutilizarea unei platforme de amplificator pe mai multe modele de cabinet.

Modul front-end analogic orizontal PL35 pentru amplificatoare de clasă AB Intrările echilibrate pentru microfon și linie plus un egalizator grafic cu cinci benzi fac din acest modul orizontal un front-end compact pentru platformele de amplificatoare de clasă AB. Vizualizare produs →

Modul funcțional vertical PL21 / PL21E cu protecție limită O opțiune verticală frontală pentru carcase înguste, care combină microfon echilibrat și intrări de linie, un egalizator cu cinci benzi și protecție limită; PL21E adaugă controlul ecoului microfonului. Vizualizare produs →

Cele două module front-end de mai sus urmează acel model: microfon echilibrat și intrări de linie cu un egalizator grafic cu cinci benzi în format orizontal sau același egalizator cu protecție limită într-un format vertical când carcasa este îngustă. Ambele sunt proiectate pentru platformele de amplificatoare din clasa AB, astfel încât comportamentul de polarizare al etajului de ieșire rămâne variabila dominantă.

Dacă bugetul termic al unui design AB încetează să se creeze, de obicei peste câteva sute de wați pe canal în interiorul unui dulap compact, următorul pas în audio profesional nu este înapoi în clasa A, ci înainte în clasa H, care comută șina de alimentare în pas cu semnalul. Un modul precum AMP400H păstrează o sursă de transformator liniar și un radiator din aluminiu în formă de U, păstrând treapta de ieșire analogică în timp ce reduce disiparea la niveluri joase și medii.

Modul amplificator de putere AMP400H 7294 clasa H Un modul de clasă H cu ieșiri de frecvență medie/joasă de 400 W și 100 W de înaltă frecvență, o sursă de transformator liniar și radiator în formă de U, plus circuite de protecție multiple. Vizualizare produs →

Pentru echipele care cartografiază întreaga familie înainte de a se angaja, ghidul nostru pentru Clasele de amplificatoare A, AB, D și H pentru proiectarea modulelor de difuzoare amplificate parcurge aceleași compromisuri pentru fiecare topologie. Puteți, de asemenea, să răsfoiți curentul Module amplificatoare pentru difuzoare clasa AB pentru a compara nivelurile de producție și opțiunile de aprovizionare.

Alegerea dintre ei pentru un produs nou

De obicei, patru întrebări rezolvă decizia mai repede decât orice test de ascultare:

1. Care este ciclul de activitate? Un difuzor care rulează opt ore la putere mare nu își poate permite o scenă care își disipează întreaga putere de polarizare tot timpul.
2. Unde se duce caldura? Într-o carcasă din plastic sigilată, un design AB necesită deja o cale termică către placă; Clasa A ar avea nevoie de una mult mai mare.
3. La ce nivel se aude de fapt distorsiunea? Măsurați la nivelurile la care produsul va juca cu adevărat, nu la 1 W într-o sarcină inactivă.
4. Ce cântărește unitatea finită? Masa transformatorului și a radiatorului este un cost recurent de transport și instalare, nu unic.

Răspundeți sincer la acestea, iar punctul de părtinire, împreună cu platforma modulului, tinde să se aleagă singur.

Întrebări frecvente