Mert, amikor a félvezető teljesen kinyitott az "A"-osztályú beállításban, hogy elkerülhető legyen a nagymértékű jól hallható torzítás, inkább kisebb gyalázatot választva lefelé húzzuk a munkapontot és így csökkentjük a veszteséget. Igaz, ekkor az erősítőnk már eléggé hangosan szól ahhoz, hogy a gazda ezt ne hallja. Ez a talán legfontosabb probléma, amire a "D"-osztály megoldást kínál azzal, hogy nem a jel nagysága hordozza az információt. Tehát a "D"-osztály nem munkapont beállítást, hanem a végerősítő erősítő-használati módját jelenti. Bármelyik munkapont beállítás képes ugyanis teljesen kinyitni a végerősítést végző félvezetőt. Ezt a gyártók nem győzik hangsúlyozni. A működés megértéséhez induljunk neki kicsit távolabbról. Könnyebb lehet felfogni ennek a különleges rendszernek a működését úgy, ha az analóg rádiózást vesszük alapul. Itt forradalomként éltük át egy olyan elv működését, amely függetlenítette magát a vett jel nagyságától. Az AM-adások vételekor a jel nagyságának változása hordozza az információt, azaz a hangot.
A frekvencia 50, 100 Hz ha analóg, vagy 30 kHz környékű ha kapcsoló üzemű. Egy "D"-osztályú erősítő is így csinál, de a frekvencia sokkal magasabb és a kondenzátor töltés tárolási képessége/értéke sokkal alacsonyabb, hogy képes legyen a teljes hangtartomány minden frekvenciájának leképezésére. A tápegység esetében, ha nem sikerül tökéletesen elsimítani két impulzus között a feszültséget, az káros brumm-ként éljük meg. A "D"-osztályú erősítők pont ezt használják ki. Folyamatosan változó frekvenciájú brumm feszültséget adnak ki magukból, amelyet a hangfalunk hallható zenévé alakít át mechanikusan. Kicsit erőltetett a hasonlat, de valahogy így működik a dolog. A titok ott bújik meg, ahogyan ezt el lehet követni. Adott tehát egy nagy teljesítményű komplementer pár, általában MOSFET kapcsoló elem, amit a vezérlő áramkör teljesen kinyit, és teljesen bezár kénye-kedve szerinti időtartamra. Amikor teljesen kinyitnak a félvezetők, a kondenzátort szigorúan átlag feszültségre töltik fel. A hangfal terhelése pedig kisüti ezt a tárolt töltést.
Ebbe is gondoljunk bele, mert most következik a kegyelemdöfés. Most kíméletlenül összehozzuk a részleteket egy nagy egésszé. Adott tehát a hangsugárzónk terhelő impedanciája – amúgy nem, de most legyen így –, adott a hangjel felosztásának ciklusa és adott az impulzusunk feszültsége. Ehhez kell a kondenzátor értékét úgy megválasztani, hogy a hang folyamatos szinuszt utánzó lehessen átlagolás után. Ez nagyon nem könnyű, tényleg kevés gyártónak sikerül jól. A tápfeszültség értéke meghatározza majd a "D"-osztályú erősítő teljesítményét, a felosztás finomsága meg a hangminőségét. Vannak egyéb befolyásoló tényezők, amire később még kitérünk, ám az elv tényleg ennyi. Sajnos az egész dolog nem feszültség, hanem áram alapokon működik, viszont azt Kirchoff-on, és néhány őt megértő tervezőmérnökön kívül senki nem tudná felfogni, mi pedig közérthető cikket ígértünk. A következő részben elmeséljük, hogy lehet elrontani ezt a tényleg szuper ötletet. (folytatjuk)
This site helps you to save the Earth from electronic waste! You are here Home Forum Electro forum Hobby electronics 2012, November 9 - 08:20 #1 Sziasztok! Mivel már csináltam pár erősítőt kitaláltam, hogy épp itt az ideje egy digitális azaz d osztályú erősítőt építeni! Ebben szeretnék egy kis segítséget kérni! Valaki épített már? Mi a vélemény róla? Esetleg kapcsolási rajz, ha van valakinek!? Nézegettem a interneten, de sajnos nem találtam olyan kapcsolást ami tudna 600W -t 8 ohmon! :S Miután tájékoztattak, hogy hibás a digitális végfok elnevezés, igazán kijavíthattad volna a címet! Comments
Ha nincs bejövő jel, akkor 50%-os kitöltési tényezőjű négyszögjelet kapunk, a kitöltési tényező folyamatosan változik a bejövő jeltől függően. Az így kapott négyszögjelet erősíti fel a D-osztályú erősítő többi része, mégpedig úgy hogy az alacsony értékhez a negatív tápfesz, a magas értékhez a pozitív tápfeszt rendeli. A kimeneten egy aluláteresztő szűrő található, amely tipikusan egy LC elemből áll. Az LC elem demodulálja a PWM jelet úgy, hogy a kimeneten csak a hangfrekvenciás jelet kapjuk vissza. Miért nem digitális egy átlagos D-osztályú erősítő? Az előbbi működésből látszik, hogy bár a bemenet mintavételezett, a kitöltési tényező lényegében 0 és 100% (gyakorlatban: kb. 10-90%) között bármilyen tetszőleges, köztes értéket felvehet, a jel nem kvantált, míg egy digitálisan kódolt hangjel csak diszkrét értékeket vehet fel. Mikor digitális tényleg egy D-osztályú erősítő? Léteznek olyan erősítők, ahol a bemenetet ADC után mikrokontrollerrel alakítják PWM jellé. Ilyen erősítők esetében beszélhetünk digitális erősítőről, ez az 1-bites technika.
Ha ügyesen választjuk meg a kondenzátor feltöltésének ritmusát és annak értékét, a hangfal impedanciája nem lesz képes teljesen kisütni, ezzel a membránok mozgását abbahagyva elhallgatni. (Ezen gondolkodjunk el egy kis ideig, mert évtizedek kellettek a kitalálásához, mi meg azonnal meg akarjuk érteni. ) A fenti bekezdésben szükségszerű volt az átlagfeszültség fogalom használata. Nem ördöngös dolog, ez is könnyen megérthető. A feszültség itt mindig teljes tápfeszültség méretű, ezt már tudja, az átlag pedig az időtartamra vonatkozik. A "D"-osztályú erősítő vezérlő áramköre rövid időszakokra osztja fel a bejövő jelet, és meghatározza, hogy milyen időtartamra kell nyitva tartani a félvezetőt ahhoz, hogy megfelelő nagyságú átlagfeszültség álljon elő a kondenzátoron. Ha az impulzus szélessége csekély, hiába teljes a tápfeszültség nagysága, az időtartamot figyelembe véve az átlagfeszültség nyugodtan lehet akár nagyon alacsony is. Így ábrázolhatók például a halk részletek a zenében. Ha az impulzus szélessége nagyobb, az átlagfeszültség is nagyobb lesz, azaz nő a hangerősség.
Ennek a hátránya az, hogy egy nagyfrekvenciás jelet kell MCU kimenetén előállítani, ráadásul úgy, hogy a kitöltési tényezőt lehetőleg elég kicsi lépésekben tudjuk változtatni, így hihetetlen gyors adatfeldolgozásra van szükség (az MCU kimenetnek több MHz körül kell kapcsolgatnia). Az előny ebben az esetben az, hogy például digitális keverő digitális kimenetét, (digitális effekten keresztül…) közvetlenül köthetjük a végfokba, szóval teljesen digitális átviteli láncaink lesznek. A cikk még nem ért véget, lapozz! Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Remélem ha nekem nem hisztek, hogy 10 watt ablaküveg repesztő nálam akkor ennek a táblázatnak hisztek:) A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
A bemenő jel információját PWM jellé alakítja (nem a bemenő jelből lesz PWM) és azt használja fel később. A fentiekhez képest legjobb effektivitással rendelkezik és elméletben nagyon jó lenne... De sajnos a valóság azt mutatja, hogy nem lehet olyan minőségi hangzást elérni vele amire már rá lehet büfögni egy audiofil matricát... (nem összetévesztendő a D-osztály nem feltétlen digitálist jelent) Véleményemet fent tartom, amint a forumban szó esik róla, de lehet, hogy csak az elfogultságom miatt. Mindenképp elismerem kicsi keresgélés után, hogy a D-osztály igenis sokat fejlődőtt és Audiofil is lehet! Az már úgy tűnik megmarad az A-osztályú erősítőknek. A bevezető végére már csak egy pici meglepit tartogatok. Rengetegszer vágták a nyáron a fejemhez, hogy minek pazarolom a 2*10 wattos erősítőmre az időmet pénzemet... 10W?! Uhhh de hát az egy róka lyukba is épphogy elég. Mondták ezt a pmpo 50 wattos papírral rendelkező vacakkal. Íme egy táblázat ami szerintem jól példázza mire elég 10 watt minőségi 87-90 decibel érzékenységű hangfalak mellett.
Talán sok, korábban furcsa terminus technicus is értelmet nyer. Kezdjük azzal – amit szeretünk, és ismerünk – az pedig nem más, mint az analóg erősítés mód. Ki ne hallott volna az "A", "B" esetleg "C"-osztályú munkapont beállításról, illetve az "A" és a "B" kombinációjáról? Esküszünk, hogy nincs több fajta! Az "A" az istenített, az "A/B" a szükségszerű, a "C" pedig a hangtechnikában csak akkor alkalmazott, ha meghibásodás lép fel a készülékben (amúgy arra használják, hogy leválasszák vele a csúcsértékeket a bejövő jelről, és csak azt erősítsék a fokozattal – van értelme, de az nem a hanggal kapcsolatos). Így elérkeztünk az első tévhithez, amely a "D"-osztályt munkapont beállításként kezeli. Való igaz, abban a megközelítésben, ahogy az analóg erősítők működnek, nincs értelme teljesen kinyitni vagy lezárni a félvezetőt – gondoljuk, de sajnos ez nem így van. Csendesen megkérdezzük, miért is csúsztatja lefelé, azaz a "B"-osztályú beállítás felé az analóg erősítő a munkapontot, amikor az nyilvánvaló torzítást és információ veszteséget jelent?