Wzmacniacz Sony TA-F220 (pierwszy od dołu)
Wzmacniacz muzyczny (ang. audio amplifier) jest najczęściej wzmacniaczem mocy pracującym w paśmie akustycznym (16 Hz-22 kHz). W konstrukcji wzmaczniaczy dźwiękowych klasy high-fidelity dąży się do uzyskania jak najszerszego pasma akustycznego przenoszonego przez wzmacniacz przy jak najmniejszych zakłóceniach (płaskiej charakterystyce wzmocnienia dla przenoszonych częstotliwości) i zużyciu energii. "Ampy" służą do wzmacniania sygnałów analogowych lub cyfrowych o niewielkiej mocy, pochodzących ze źródeł dźwiękowych (odtwarzaczy, mikrofonów, elektronicznych instrumentów muzycznych). Głównymi parametrami wzmacniaczy muzycznych są:
- pasmo przenoszenia ( klasa hi-fi od kilku do kilkudziesięciu tysięcy Hz )
- sprawność ( wzmacniacze cyfrowe osiągają powyżej 90%)
- niski stosunek sygnał/szum (0,05%)
- maksymalna moc muzyczna
- maksymalna moc znamionowa (sinusoidalna - RMS)
- impedancja (opór) na wyjściu.
- definicja 1
- Maksymalna moc muzyczna jest chwilową mocą, którą może oddać wzmacniacz w krótkim czasie (np. przez sekundę).
- definicja 2
- Maksymalna moc znamionowa jest mocą, którą może oddać wzmacniacz przez długi okres przy zniekształceniach nieprzekraczających określonego poziomu (np. 1%).
edytuj Klasy wzmacniaczy
- A - wzmacniacze, w których cały sygnał wzmacnia jedna lampa lub tranzystor, pracujące w płaskiej części swojej charakterystyki. Sprawność wzmacniacza jest rzędu 10-25%
- B - wzmacniacze przeciwsobne, w których pół sygnału wzmacnia jedna lampa lub tranzystor, pracujące w płaskiej części swojej charakterystyki, a drugie pół druga. Sprawność wzmacniacza jest rzędu 78%. Największe zniekształcenia występują przy przejściu sygnału przez 0, dlatego tak klasa częściej jest stosowana w sprzęcie estradowym niż w w HiFi.
- AA - Jest to sposób budowy wzmacniacza "dwa w jednym", czyli dobrej jakości wzmacniacz małej mocy, pracujący w klasie A, i drugi, który pracuje w klasie B, o większej mocy. Oba wzmacniacze są połączone specjalnym mostkiem tak, aby przy małych sygnałach pracował ten o mniejszej mocy, przy większym zaś sygnale płynnie włączany jest drugi, mocniejszy. Wzmacniacze takie mają niskie zniekształcenia nieliniowe i bardzo małe przesunięcia fazowe. Wzmacniacze takie propaguje m.in. Technics. Jest to bardziej klasa marketingowa, niemająca wiele wspólnego z tradycyjnym podziałem wzmacniaczy na klasy.
- AB - wzmacniacze przeciwsobne, w których część sygnału wzmacnia jedna lampa lub tranzystor, pracujące nie tylko w płaskiej części swojej charakterystyki. Sprawność wzmacniacza jest rzędu 50-75%
- C - wzmacniacz wykorzystuje się całą szerokość charakterystyki, także tą nieliniową. Wzmacniacze takie dają dużą moc. Nie używane powszechnie w technice audio ze względu na wysokie zniekształcenia
- D - wzmacniacze impulsowe używane w technice audio o wysokiej sprawności energetycznej, często nazywane wzmacniaczami cyfrowymi. Sprawność wzmacniacza wynosi 90-95%.
- E, F, S - wzmacniacze rezonansowe nie używane powszechnie w technice audio
- H - wzmacniacze, w których pół sygnału wzmacniają dwa tranzystory, jeden niski sygnał od 0 do ½ napięcia, drugi od ½ do pełnej wartości napięcia. Analogicznie dwa tranzystory wzmacniają drugą połówkę sygnału. Zwiększa to sprawność i zmniejsza wydzielanie ciepła przez wzmacniacz.
- T - jak Tripath - Są to wzmacniacze impulsowe, podobnie jak w klasie D. Stopień wyjściowy, zwierający tranzystory MOSFET, jest również sterowany przebiegiem prostokątnym. W odróżnieniu od klasy D, częstotliwość impulsów nie jest stała i zmienia się w granicach 50 kHz - 1.5 MHz. Bardzo skomplikowane są stopnie sterujące. Częstotliwość i wypełnienie są wyznaczane przez rozbudowane cyfrowe układy elektroniczne, według bardzo skomplikowanych algorytmów. Jedną z przyczyn występowania zniekształceń we wzmacniaczach klasy D jest niedoskonałość i rozrzut parametrów wyjściowych tranzystorów MOFSET. Sterownik wzmacniacza klasy T jest układem samo uczącym się, gdzie wszystkie parametry elementów są odczytywane a wszelkie niedoskonałości odpowiednio kompensowane. Przy zastosowaniu tak zaawansowanej obróbki cyfrowej, wzmacniacze tej klasy mają lepszą liniowość, mniejszy poziom szumów własnych i szerszy zakres dynamiki. Charakterystyka przenoszenia jest bardziej płaska i liniowa, a zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez układ są minimalne. Udaje się uzyskać współczynnik zniekształceń THD+N poniżej 0,08%, a współczynnik zniekształceń intermodulacyjnych IMD poniżej 0,04%. Przy olbrzymich mocach uzyskiwanych przez taki wzmacniacz parametry te stawiają wzmacniacz tej klasy na równi z bardzo dobrymi wzmacniaczami klas A i AB. Sprawność energetyczna wynosi 80 - 92 %.
|
