中文简体
Klasse AB lydforstærkere er et hybrid design af klasse A og klasse B forstærkere. Ved at indstille et hvilende driftspunkt for at holde transistorerne lidt tændt (forspændt over cutoff-punktet) gennem hele signalcyklussen, løser de effektivt crossover-forvrængningsproblemet for klasse B-forstærkere. Dens kerneegenskab er, at to komplementære transistorer (NPN/PNP eller NMOS/PMOS) veksler mellem de positive og negative halvcyklusser af inputsignalet, hvilket opnår en jævn overgang over nulkrydsningsområdet.
Klasse A-forstærkere opretholder en konstant on-state udgangstransistor gennem hele signalcyklussen. Dette resulterer i fremragende lydkvalitet, fordi signalet er uafbrudt, men effektiviteten er ekstremt lav, og det meste af energien spredes som varme.
Klasse B-forstærkere bruger på den anden side to transistorer: en til den positive halvbølge og den anden til den negative halvbølge. Hver transistor leder kun 180° af signalets halvcyklus. Dette forbedrer effektiviteten markant, men ulempen er, at de to transistorer veksler mellem tænd og sluk ved signalets nulkrydsningspunkt, hvilket nemt kan forårsage deleforvrængning og påvirke lydkvaliteten.
Klasse AB-forstærkere er designet til at løse problemet med crossover-forvrængning af klasse B-forstærkere, samtidig med at de opretholder en relativt høj effektivitet.
De grundlæggende designprincipper er:
Forspænding: Klasse AB-forstærkere anvender en lille forspændingsstrøm til udgangstransistorerne, hvilket får dem til at lede en smule, selv når der ikke er noget signal. På denne måde, når signalet krydser nul, forbliver begge transistorer en smule tændt, snarere end helt slukket. Dette undgår effektivt crossover-forvrængning.
Push-pull: Et push-pull design bruger typisk et par komplementære transistorer (såsom en NPN og en PNP) til at forstærke henholdsvis den positive og negative halvcyklus af signalet. Når signalet er positivt, leder en transistor og forstærker; når signalet er negativt, leder og forstærker den anden transistor. På grund af forspændingsstrømmen leder begge transistorer i en kort periode (typisk mere end 180° men mindre end 360°), når signalet nærmer sig nul, hvilket sikrer en jævn overgang.
Klasse AB lydforstærker effektivitet
Klasse AB-forstærkere har en effektivitet mellem klasse A og klasse B.
Klasse AB-forstærkere er mere effektive end klasse A-forstærkere. Klasse A-forstærkere fortsætter med at forbruge betydelig strøm, selv når der ikke er noget signal. Klasse AB-forstærkere, på grund af tilstedeværelsen af bias-strøm, bruger dog meget mindre strøm i inaktiv tilstand end klasse A-forstærkere. Deres effektivitet forbedres yderligere, efterhånden som signalniveauet stiger.
Sammenlignet med Klasse B-forstærkere introducerer Klasse AB-forstærkere forspændingsstrøm, hvilket resulterer i en vis mængde stille strømforbrug, hvilket gør dem lidt mindre effektive end rene Klasse B-forstærkere. Klasse AB-forstærkere har typisk en effektivitet mellem 60% og 70%. Selvom de ikke er så effektive som klasse D-forstærkere (som typisk når over 90%), tilbyder klasse AB-forstærkere betydelige fordele i lydkvalitet.
Anvendelser af klasse AB-lydforstærkere
Klasse AB-forstærkere er populære i en række lydapplikationer på grund af deres fremragende lydkvalitet og relativt rimelige effektivitet:
Lydsystemer til hjemmet: Disse omfatter forstærkere, modtagere og hi-fi-systemer. Klasse AB-forstærkere leverer et klart lydoutput med lav forvrængning, der opfylder audiofiles højkvalitetskrav.
Bilstereo: Bilmiljøet kræver både lydkvalitet og kraft. Klasse AB-forstærkere er meget udbredt i bilforstærkere og leverer en kraftfuld og klar lydoplevelse.
TV- og multimediesystemer: Disse forstærkere er integreret i forbrugerelektronik såsom tv'er og computerhøjttalere for at drive indbyggede højttalere eller give lydoutput.
Hovedtelefonforstærkere: Mange højtydende hovedtelefonforstærkere bruger et klasse AB-design for at sikre den lydkvalitet og det dynamiske område, der kræves for at drive hovedtelefoner.
Professionelt lydudstyr: Klasse AB-forstærkere er også almindeligt brugt i studiemonitorer, instrumentforstærkere og PA-systemer på grund af deres pålidelighed og lydkvalitet.
