|
|
|
|
| « Апрель 2024 » |
|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | | 29 | 30 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Звуковые усилители класса D: что, зачем и как?
|
|
|
|
|
|
Популярность усилителей класса D, предложенных еще в 1958 году, заметно выросла в последние годы. Что они собой представляют? Как соотносятся с другими типами усилителей? Почему класс D представляет интерес для аудиотехники? Что необходимо, чтобы сделать «хороший» усилитель класса D? Каковы особенности усилителей класса D от Analog Devices? Ответы на эти вопросы следуют далее.
Немного о звуковых усилителях
Функция звукового усилителя заключается в воспроизведении входного сигнала элементами выходной цепи, с необходимой громкостью и мощностью, точно, с минимальным рассеянием энергии и малыми искажениями. Усилитель должен обладать хорошими характеристиками в диапазоне звуковых частот, который находится в области 20–20 000 Гц (для узкополосных динамиков, например сабвуфера или высокочастотной головки, диапазон меньше). Выходная мощность варьируется в широких пределах в зависимости от назначения усилителя — от милливатт в головных телефонах до нескольких ватт в телевизоре и персональном компьютере (ПК), десятки ватт в домашней или автомобильной стереосистеме; наконец, сотни ватт в наиболее мощных домашних или коммерческих аудиосистемах для театров и концертных залов.
Простейший вариант реализации усилителя звука — использование транзисторов в линейном режиме, что позволяет получить на выходе увеличенное входное напряжение. Усиление в данном случае обычно велико (по меньшей мере, 40 дБ). Часто используется отрицательная обратная связь, так как она улучшает качество усиления, снижая вызванные нелинейностью усилительных каскадов искажения и подавляя помехи от источника питания. |
|
|
|
22 декабря 2012 | Просмотров: 69 207
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощный усилитель класса D
|
|
|
|
|
|
Теорию об усилителе мощности, работающем в классе D мы уже рассматривали, пора перейти к практике. Усилитель довольно мощный - 240 Вт (правда, при коэфф. гармоник 10%). Но, обо всем по порядку. Итак, усилитель выполнен на микросхеме фирмы Philips - TDA8924. Микросхема сравнительно новая, поэтому, сравнительно недешевая. Ну недешевая - это, конечно, смотря с чем сравнивать.
Основные характеристики следующие:
Напряжение питания, В.... +/-12...+/-30
Потребляемый ток отсутствие сигнала, мА.. 100
Выходная мощность(максимальная), Вт:
в режиме стерео....... 120
в режиме моно.. 240
КПД, %.... 90
Микросхема так же имеет защиту от КЗ на выходе, термическую защиту и защиту акустики от "бум-бац" при включении и выключении. В общем, спалить её довольно тяжело. Ну, разумеется, товарищ производитель основательно лукавит, когда выставляет такие значения выходной мощности. Все дело в том, что они даны с учетом коэффициента гармонических искажений - 10%, что есть полный бедлам. Но, тем не менее, усилитель стоит того, чтобы на него посмотрели поближе, более того - даже спаяли. А о реальных значениях мощности поговорим чуть ниже, после того, как посмотрим на схему. |
|
|
|
22 декабря 2012 | Просмотров: 13 821
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принципиальная схема усилителя класса D 120 Вт
|
|
|
|
|
|
Хочу представить простую полумостовую схему усилителя D класса с выходной мощностью 120 ватт.
КПД усилителя составляет 96% при нагрузке на динамик импедансом 4 Ом. В качестве ШИМ-контроллера применяется IRS20955S. На выходе стоят мощные МОП-транзисторы IRFI4212-117P, разработанные специально для D класса. Точнее, это сборка из двух MOSFET, соединенных по полумостовой схеме. КНИ при полной мощности составляет 1%; при 60 Вт – 0,05%. Диапазон воспроизводимых частот от 20 Гц до 35 кГц. Питается усилитель от двуполярного источника напряжением +/-40 вольт. Все номиналы радиодеталей указаны на схеме. |
|
|
|
22 декабря 2012 | Просмотров: 16 999
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усилители класса D
|
|
|
|
|
|
Как ни странно, но усилители D класса были разработаны ещё в 1958 году. Хотя, если упоминание про нанотехнологии относить к 1959 году, то нисколько не странно (прим. AndReas). И вообще середина прошлого столетия была богата научными разработками, которыми мы лишь сейчас начинаем использовать, а нового, на мой взгляд, практически ничего не предлагается. В полной мере сказанное относится и к усилителям класса D, которые завоевали особую популярность именно в начале 21 века. |
|
|
|
22 декабря 2012 | Просмотров: 11 434
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ремонт одноканального автомобильного усилителя Xtreme 500W
|
|
|
|
|
|
В ремонт поступил автомобильный усилитель с опознавательными знаками Xtreme 500W mono block amplifier. Производство очевидно Китай. Никаких других опознавательных знаков я на нем не нашел.
Неисправность следующая: большое потребление, перекос усилителя мощности (из-за чего у хозяина усилителя сгорел сабвуфер).
|
|
|
|
29 марта 2010 | Просмотров: 51 957
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усилители класса D на основе технологии UCD
|
|
|
|
|
|
Принцип работы самоосциллирующих усилителей звуковой частоты класса D, разработанный компанией NXP Semiconductor (бывшая Philips Semiconductor) в 2005 году и названный UcD-технологией, позволяет инженерам-разработчикам аудиотехники достичь новых стандартов качественного воспроизведения.
В последние годы все большую и большую популярность приобретают усилители класса D или, как их еще называют, импульсные усилители. Некоторые производители дают им название «цифровые усилители», но оно несколько некорректно, поскольку никакого преобразования звука в двоичный код там нет. В усилителе класса D звуковой сигнал преобразуется в последовательность импульсов различной ширины в результате широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Частота следования импульсов обычно выбирается в пределах 300-500 кГц, это оптимально для всего аудиодиапазона. Если усилитель сабвуферный и перед ним стоит задача усиливать только диапазон до 100-200 Гц, частоту переключения можно уменьшить до 50-100 кГц.
Раньше импульсные усилители были интересны только за счет своего высокого КПД (обычно более 90%) и применялись только для управления мощными электродвигателями. Этот факт был напрямую связан с отсутствием высокоскоростных мощных переключательных элементов, способных работать на высоких частотах, вследствие чего высокие нелинейные искажения были просто неизбежны. Однако сейчас многими компаниями-производителями электронных компонентов выпускаются специализированные элементы для построения усилителей класса D, способные работать на частотах вплоть до 1 МГц и выше. |
|
|
|
28 февраля 2010 | Просмотров: 351 227
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высококачественный экономичный усилитель мощности
|
|
|
|
|
|
Как известно, симметричные широкополосные оконечные усилители НЧ вносят минимальные искажения при всех уровнях выходной мощности. Один из наиболее совершенных вариантов высококачественного усилителя, обладающего указанными свойствами, был опубликован в [1]. Подробное описание этого усилителя можно найти также в [2]. Усилитель спроектирован на транзисторах дополнительной структуры и является симметричным и двухтактным от входа до выхода. На входе включен двойной дифференциальный каскад, а каждое из плеч выходной ступени представляет собой усилитель, охваченный отрицательной обратной связью (ООС) с коэффициентом передачи по напряжению больше единицы. Преимущества этих схемных решений подробно описаны как в указанных работах, так и на страницах журнала «Радио» [3, 4]. |
|
|
|
29 августа 2009 | Просмотров: 19 780
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высококачественный усилитель мощности
|
|
|
|
|
|
Качество усилителей мощности 34 оценивают обычно несколькими основными, наиболее важными параметрами: номинальным диапазоном частот (как правило, по уровню -3 дБ), коэффициентом гармоник и скоростью нарастания выходного напряжения. Значительно реже пользуются коэффициентом интермодуляционных искажений, выходным сопротивлением и т. п. характеристиками.
Считается, что набор указанных параметров достаточно полно характеризует качество усилителей мощности. Что касается норм на эти параметры, то здесь в последнее время наметились два основных направления. Сторонники одного из них считают, что необходимо совершенствовать аппаратуру практически беспредельно, и создают, исходя из этого, ультралинейные усилители с коэффициентом гармоник порядка десятитысячных долей процента, усилители со скоростью нарастания выходного напряжения несколько сотен вольт в микросекунду. Сторонники другого направления вполне резонно отмечают, что качество звучания зависит от характеристик всех звеньев звуковоспроизводящего тракта и определяется тем из них, которое имеет наихудшие параметры [1|. Исходя из этой предпосылки, они считают допустимым коэффициент гармоник 0,3...1 %, а скорость нарастания выходного напряжения либо вовсе не нормируют, либо ограничивают ее сравнительно невысоким значением 1...2 В/мкс. Основанием для таких норм являются стандартизированные параметры основных источников сигнала - проигрывателей и магнитофонов. Известно, например, что даже студийные магнитофоны могут иметь коэффициент гармоник до 1...2 % [1]. Практика работы со звуковоспроизводящими установками показывает, что усилители с примерно одинаковыми параметрами (полосой рабочих частот, коэффициентом гармоник, скоростью нарастания выходного напряжения) при субъективной оценке «звучат» по-разному (естественно, при использовании одних и тех же источников сигнала и акустических систем). В некоторых случаях разницу в звучании обусловливают такие параметры, как коэффициент демпфирования динамический диапазон и т. п., в других - «микронелинейность» амплитудной характеристики, вызванная, например, самовозбуждением на высоких частотах [2|. Во многих случаях разница в звучании не находит удовлетворительного однозначного объяснения и не подтверждается объективными измерениями. Из этого можно сделать, по крайней мере, два вывода: |
|
|
|
29 августа 2009 | Просмотров: 20 905
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усилитель для сабвуфера на TDA 1562
|
|
|
|
|
|
Интегральный усилитель TDA1562 был разработан в 1998 г. концерном "PHILIPS" и является вдвое умощненной версией TDA1560 (40 W). В новом усилителе разработчики значительно "поправили здоровье" выходному каскаду и еще более упростили принципиальную схему. Особенностью TDA1562 является то, что она работает в режиме усиления Н, который характеризуется тем, что в момент прохождения мощного импульса выходного сигнала, питание оконечного каскада подкидывается специальными накопительными цепями (4700 mF - 2 шт). Таким образом достигается двухкратное увеличение выходного напряжения и четырехкратное увеличение выходной мощности по сравнению с обычным мостовым усилителем (а именно такие и стоят практически на всех магнитолах). Кроме того, достигается очень большой КПД - именно благодаря следящему источнику питания - в режиме номинальной мощности средний потребляемый ток TDA1562 едва достигает 1,5...2 ампер. Но это на реальном музыкальном сигнале. Если же подать тестовый синусоидальный сигнал, то потребляемый ток сразу же вырастет до 6,5 ампер. В этом случае эффект "следящего питания" уже не работает, то есть питание оконечных каскадов накопительные цепи исправно поднимают, но уже в постоянном режиме, а не в импульсном, как на реальном музыкальном сигнале. Но в конце концов, усилители делают для того, чтобы слушать музыку, а не "синус". Вот и слушайте на здоровье. |
|
|
|
20 августа 2009 | Просмотров: 31 009
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 Ваттный усилитель мощности на полевых транзисторах
|
|
|
|
|
|
В схеме УМЗЧ (рис. 1) для усиления по напряжению применен специально разработанный для звуковых применений малошумящий с низким коэффициентом гармоник ОУ NE5534 и симметричный усилитель на биполярных Т5-Т8, а усиление по току выполняет комплементарная пара мощных комплементарных полевых транзисторов Т9, Т10. Полевые транзисторы менее чувствительны к перегрузкам, чем биполярные, поэтому для защиты от замыкания нагрузки оказалось достаточно установленных в цепях затворов 12-вольтовых стабилитронов, ограничивающих выходной ток до 8 А. Усилитель имеет чувствительность 0,7 В, номинальную максимальную выходную мощность на нагрузке 8 Ом соответственно 80 и 120 Вт, частотный диапазон 7 Гц...50 кГц |
|
|
|
16 августа 2009 | Просмотров: 22 620
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
