Verschil in versterkingsklasse

De manier waarop een versterker vermogen en signaal combineert, definieert zijn klasse. Vraag je je af wat termen als Klasse A, AB, G/H of Klasse D betekenen in audioversterkers?

Wat zijn ook de verschillen tussen klasse A-, AB- en klasse D-versterkers?

In deze blog gaan we in op de verschillende klassen versterkers, gaan we dieper in op hun bijbehorende sterke en zwakke punten en hoe de technologie verschilt, om u te helpen een beter geïnformeerde aankoopbeslissing te nemen.

Elke les brengt iets unieks

Om te beginnen zijn dit geen beoordelingssystemen om de versterkerkwaliteit te evalueren, maar nauwkeurige beschrijvingen van de topologie van een versterker. Elke klasse brengt iets unieks naar de tafel, maar het doel is altijd hetzelfde: het ingangssignaal versterken zonder vervorming te introduceren.

Versterkerklasse zorgt voor synergie tussen vermogen en signaal

Versterkerklasse verschilt van versterker tot versterker met efficiëntie en geluidsgetrouwheid afhankelijk van het ontwerp dat wordt gebruikt. In alle ontwerpen voegen rijen uitgangstransistors, elk een kleine versterker op zich, hun gezamenlijke vermogen bij elkaar om de uiteindelijke output van de versterker te leveren.

Het is belangrijk om te onthouden dat de verschillende versterkerklassen verschillende hoeveelheden warmte produceren. Te veel hitte beschadigt het uitgangssignaal van de versterker en interne componenten.

Laten we meer te weten komen over de versterkerklasse

• Klasse A versterkers

Dit is een high fidelity versterkerklasse. De uitgangstransistors van klasse A-versterkers werken op vol vermogen, of er nu een ingangssignaal is of niet. Als er geen signaal is, wordt het vermogen van de transistors omgezet in warmte. Wanneer er een signaal is, valt de stroom uit de luidsprekeraansluitingen.

Ook versterkt elke Klasse A-uitgangstransistor zowel de negatieve spanning als de positieve spanningsdelen van de AC-golfvorm van het signaal, waardoor de werklast toeneemt en er meer warmte ontstaat. Klasse A-versterkers werken op een efficiëntieniveau van 25% en de resterende 75% van hun vermogen wordt omgezet in warmte.

Er zijn geen inschakel-, uitschakel-, opwarm- of koelcycli die de signaalstroom zouden beïnvloeden. In deze klasse krijgt u vervormingsvrije prestaties. Bovendien vindt er geen schakeling plaats, wat betekent dat er geen geïnduceerde hoogfrequente interferentie is. Pure klasse A-versterkers zijn zeldzaam en duur.

• Klasse B-versterkers

Deze verlichten de werklast van elke uitgangstrap door de enkele transistor daar te vervangen door twee transistors die zijn opgesteld in een gewoonlijk aangeduid als “push-pull” -opstelling. Van de twee versterkt een van de transistors de negatieve spanningsdelen van de AC-golfvorm van het signaal, terwijl de andere de positieve spanning beheert.

De twee synergiseren tot een uniforme output. De klasse B versterkers zijn efficiënter met low fidelity, maar produceren veel meer vervorming.

• Klasse AB-versterkers

Deze versterkers bieden een hogere getrouwheid en efficiëntie. Het push-pull-paar uitgangstransistors in een Klasse AB-versterker staan ​​elk meer dan de helft van de tijd aan en schakelen niet abrupt in en uit. Er is een optimale biasstroom voor elke versterker die de crossover-vervorming van Klasse B-ontwerp vermindert.

Klasse AB-versterkers hebben een veel hogere efficiëntie dan klasse A-versterkers tot 60% en minder vervorming dan klasse B-versterkers. Klasse AB-versterkers zijn een praktische en geschikte keuze voor thuisbioscoop- en stereoversterkers.

• Klasse D-versterkers

Klasse D-versterkers zijn geen digitale apparaten. De meeste versterkercircuits zullen strikt analoog zijn. Met een efficiëntie van bijna 90% slaan ze een slag om de oren. Ingebouwde circuits creëren zeer hoogfrequente (vaak meer dan 100K Hz) pulsen van gelijkstroom. IT is uitgerust met pulsbreedtemodulatie of PWM. 

Deze DC-pulsen worden door de versterkende uitgangstransistors geleid, wat resulteert in een hoog vermogen. Dit is de meest efficiënte manier om deze transistors te laten werken – in sommige gevallen wel 90% efficiënt. De meeste audiofielen zullen echter geen Klasse D-versterkers in hun systemen gebruiken, wat aangeeft dat gegenereerde vervorming moet worden weggefilterd .

• Klasse G/H versterkers

Ze bieden verbeterde efficiëntie ten opzichte van de Klasse AB-versterkers. Ze werken op het voedingsgedeelte. Voor hoog uitgangsvermogen is een hoogspanningsvoeding vereist. Klasse G maakt gebruik van meer dan één stabiele stroomrail. Terwijl klasse H een tandje hoger is dan klasse G, omdat deze de voedingsspanning op elk moment consistent varieert.

Ze hebben echter allebei aanzienlijk complexere voedingen nodig, wat leidt tot hogere implementatiekosten voor deze functies.

Belangrijkste kenmerken:

• Klasse A-ontwerp is het minst efficiënt, maar heeft de hoogste geluidsgetrouwheid.

• Klasse B-ontwerp is iets efficiënter, maar heeft veel vervorming.

• Klasse AB-ontwerp pakt uit met energiezuinigheid en superieur geluid.

• Klasse D-ontwerp biedt de hoogste efficiëntie, maar is niet zo betrouwbaar.