3, effektforsterker
Effektforsterker, også kjent som signalforsterker, dens grunnleggende funksjon er å forsterke lydsignaler for å drive høyttalere til å spille av lyd. Vanligvis har verten en innebygd effektforsterker, men effektforsterkerområdet er relativt lite, så den kan ikke møte det høye nivået av lyttekrav, enn si sammenlignes med en ekstern effektforsterker. Dessuten må bassenheten drives av en effektforsterker, og verten har ikke muligheten til å drive en så stor kraft av bassenheten. Signalforsterkeren er en avgjørende del av hele bilstereosystemet.
Spenningen til bileffektforsterkeren er 12V DC, noe som stemmer overens med strømforsyningsspenningen inne i bilen. For å utvide det dynamiske området til signalet og forbedre utgangseffekten, brukes teknologien for inverter-boost generelt i effektforsterkere, noe som betyr at spenningen økes fra 12V til 35-40V. En annen fordel med inverter-boost er at når det er en fluktuasjon i strømforsyningsspenningen, vil strømkretsen til effektforsterkeren automatisk justere spenningen for å sikre stabiliteten til utgangseffekten. For tiden er denne teknologien mye brukt i kjøretøyeffektforsterkere.
(1) Varmespredning av effektforsterkere
Det finnes to typer varmespredning for bilmonterte effektforsterkere: naturlig varmespredning og viftevarmeavledning. Vifte varmeavledning brukes vanligvis i high-end effektforsterkere. Den gode varmespredningen har en betydelig innvirkning på utgangseffekten.
(2) Klassifisering av effektforsterkere
① Bileffektforsterkere er klassifisert i henhold til forskjellige ledende metoder: Klasse A, Klasse B, Klasse AB og Digital.
Klasse A: Ren klasse A effektforsterker, også kjent som klasse A effektforsterker, er en fullstendig lineær forsterkerform for forsterker. Ved drift i en ren klasse A effektforsterker er de positive og negative kanalene til transistoren i en normalt åpen tilstand med eller uten signaler, noe som betyr at mer strøm forbrukes som varme, men forvrengningshastigheten er ekstremt lav. Pure Class A effektforsterkere er relativt sjeldne i billydapplikasjoner fordi deres effektivitet er svært lav, vanligvis bare 20-30%. Imidlertid er lydentusiaster lidenskapelig opptatt av lydytelsen.
Klasse B: Klasse B effektforsterker, også kjent som klasse B effektforsterker, også kjent som lineær forsterker, men dens arbeidsprinsipp er helt forskjellig fra ren klasse A effektforsterker. Når klasse B effektforsterkere er i drift, er de positive og negative kanalene til transistoren vanligvis i lukket tilstand med mindre det er en signalinngang. Det vil si at når det positive fasesignalet kommer, fungerer bare den positive fasekanalen, mens den negative fasekanalen er lukket, og de to kanalene vil aldri fungere samtidig. Derfor, i fravær av et signal, er det ikke noe strømtap i det hele tatt. Men når de positive og negative kanalene slås av og på, oppstår det ofte kryssforvrengning, spesielt ved lave nivåer, så klasse B-effektforsterkere er ikke virkelige high fidelity-effektforsterkere. I praktiske applikasjoner var mange tidlige billydforsterkere klasse B-forsterkere på grunn av deres høye effektivitet.
Klasse AB: Klasse A og B effektforsterkere, også kjent som klasse AB effektforsterkere, er et design som er kompatibelt med fordelene til klasse A og klasse B effektforsterkere. Når det ikke er noe signal eller signalet er veldig lite, er både de positive og negative kanalene til transistoren normalt åpne, noe som resulterer i effekttap, men ikke så alvorlig som klasse A-forsterkere. Når signalet er positivt, forblir den negative kanalen åpen til signalet blir sterkere, men når signalet blir sterkere, lukkes den negative kanalen. Når signalet er i negativ fase, er driften av de positive og negative kanalene nøyaktig motsatt. Ulempen med klasse AB effektforsterkere er at de produserer en liten delefilterforvrengning, men sammenlignet med deres effektivitet og troverdighet er de overlegne klasse A og klasse B forsterkere. Klasse AB-forsterkere er for tiden det mest brukte designet innen billyd.
Klasse D: I motsetning til klasse A-, B- eller AB-forsterkere nevnt ovenfor, fungerer klasse D-forsterkere basert på svitsjetransistorer og kan fullføre eller kutte av på ekstremt kort tid. To transistorer leder ikke samtidig, så de genererer svært lite varme. Denne typen forsterkere har ekstremt høy effektivitet (rundt 90 %), og når 100 % under ideelle forhold, mens forsterkere i AB-klassen kun kan oppnå 78,5 % i sammenligning. På den annen side øker bryterdriftsmodusen også forvrengningen av utgangssignalet. Kretsen til klasse D-forsterkeren er delt inn i tre trinn: inngangssvitsjetrinn, effektforsterkningstrinn og utgangsfiltreringstrinn. Klasse D-forsterkere kan fungere i en pulsbreddemodulasjonsmodus (PWM) når de er i på/av-modus. Ved å bruke PWM kan lydinngangssignalet konverteres til et høyfrekvent svitsjesignal. Lydsignalet sammenlignes med en høyfrekvent trekantbølge gjennom en komparator. Når spenningen ved den inverterende enden er høyere enn spenningen ved in-fase-enden, er utgangen på et lavt nivå; Når omvendt klemmespenning er lavere enn den samme faseklemmespenningen, er utgangen på et høyt nivå.
I klasse D-forsterkere er utgangen fra komparatoren koblet til effektforsterkerkretsen, som bruker metalloksid-felteffekttransistorer (MOSFET-er) i stedet for bipolare transistorer (BJT-er). Dette er fordi førstnevnte har en raskere responstid og er egnet for høyfrekvente driftsmoduser. Klasse D-forsterkere krever to MOSFET-er som kan fungere helt på eller av på svært kort tid. Når en MOSFET er fullt ledende, er spenningsfallet svært lavt; Når MOSFET er fullstendig avskåret, er strømmen som går gjennom røret null. Byttehastigheten til to MOSFET-er som jobber vekselvis i på- og av-tilstander er veldig rask, noe som resulterer i ekstremt høy effektivitet og lav varmeutvikling. Klasse D-forsterkere krever derfor ikke en stor kjøleribbe.
② I henhold til typen forsterkerrør i forsterkeren, kan den deles inn i galle- og steinmaskiner:
③ Steinmaskin (transistor): dynamisk og rask, som viser sterk analytisk kraft, hierarki og lysstyrke i stor dynamisk musikk
④ Galleblæren (elektronisk rør): Lyden er myk, diskanten er jevn, og det er nok plass (ren musikk, vokal).
