Классификация усилителей низкой частоты

Опубликовано 11.08.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Мощность и качество - это те, два основные параметра, характеризующие усилители низкой частоты, (Фото-1) и, конечно, по которым мы привыкли сравнивать и оценивать их технические свойства, возможности и способности, радующие наш музыкальный слух. Немаловажную роль в работе усилителя мощности играет его составляющая - акустическая система. (Фото-2)Чувствительность акустической системы - это величина, показывающая, какое звуковое давление в децибелах (дБ) на расстоянии в 1м будет создавать данная акустическая система (Фото-2А) при подведении к ней усилительной мощности в 1 Вт.
И все же, усилители мощности подразделяются т на классы по типу обработки входного сигнала и схеме построения выходного каскада усилителя.
Класс "А". Усилители этого класса обладают низкой эффективностью, но дают очень "чистый" сигнал на выходе, при минимальных нелинейных искажениях. Мощность не высокая, схема построения каскада не сложная. (Фото-3) При умеренном питании, лишь часть подаваемой энергии уходит на усиление звука, а остальное выделяется в виде тепла. (Фото-4). Предпочтенье отдается ламповой технике (Фото-5) и конструкциям с несложными типовыми транзисторными и интегральными схемами.
Класс "В". Эффективность усилителя этого класса почти в два раза выше эффективности усилителя класса "А". Но, к сожалению, искажения в выходном сигнале очень высоки, особенно при малом входном сигнале. (Фото-6)Потребляемая мощность усилителя всецело зависит от его выходной мощности, термостабильность высокая.
Класс "АВ". Большинство Hi-Fi усилителей принадлежат именно этому промежуточному классу. (Фото-7)Они вобрали в себя возможности усилителей класса А - относительно "чистый сигнал", без искажений, при относительно неплохой эффективности (немного ниже чем в классе В). (Фото-8)
Класс "С". Усилители этого класса имеют К.П.Д. равным почти 75%, что делает их очень эффективными, но с увеличением К.П.Д. резко увеличиваются искажения. Эти усилители не подходят для усиления звука в Hi-Fi аудиосистемах. Усилители класса "С" работают при напряжении смещения большем, чем напряжение запирания, и амплитудой сигнала не превышающем напряжения смещения.
Класс "D". Принцип работы звукового усилителя класса Д схож с принципом работы импульсного блока питания. (Фото-9)Он состоит в том, что выходной каскад усилителя возбуждается импульсами прямоугольной формы высокой частоты. (Фото-10) Поэтому усилитель, работающий в классе Д также часто называют импульсным или цифровым усилителем. Усилитель мощности класса Д обладает рядом преимуществ. (Фото-11)Это, прежде всего малый вес и высокий КПД. За счёт того, что выходные транзисторы работают в режиме переключения (в импульсном ключевом режиме, мощность, рассеиваемая выходными транзисторами уменьшается на порядок, не требуя таких массивных радиаторов охлаждения. (Фото-12)Мало того, при мощностях до 200Вт в канал, можно отказаться и от принудительного охлаждения вентиляторами выходных ключей-транзисторов. (Фото-13)Соответственно, и мощность, потребляемая усилителем от сети, уменьшается, приближаясь к выходной мощности усилителя.