3, effektförstärkare
Effektförstärkare, även känd som signalförstärkare, dess grundläggande funktion är att förstärka ljudsignaler för att driva högtalare att spela upp ljud. Generellt har värden en inbyggd effektförstärkare, men dess effektförstärkningsområde är relativt litet, så den kan inte uppfylla de höga lyssningskraven, än mindre jämföras med en extern effektförstärkare. Dessutom måste basenheten drivas av en effektförstärkare, och värden har inte förmågan att driva en så stor effekt av basenheten. Signalförstärkaren är en avgörande del av hela bilstereosystemet.
Spänningen på bilförstärkaren är 12V DC, vilket överensstämmer med strömförsörjningsspänningen inuti bilen. För att utöka det dynamiska omfånget för signalen och förbättra uteffekten, används tekniken för inverterförstärkning i allmänhet i effektförstärkare, vilket innebär att spänningen höjs från 12V till 35-40V. En annan fördel med inverterboost är att när det finns en fluktuation i strömförsörjningsspänningen kommer effektförstärkarens strömkrets automatiskt att justera spänningen för att säkerställa stabiliteten hos uteffekten. För närvarande används denna teknik i stor utsträckning i fordonseffektförstärkare.
(1) Värmeavledning av effektförstärkare
Det finns två typer av värmeavledning för bilmonterade effektförstärkare: naturlig värmeavledning och fläktvärmeavledning. Fläktvärmeavledning används vanligtvis i avancerade effektförstärkare. Den goda värmeavledningen har en betydande inverkan på uteffekten.
(2) Klassificering av effektförstärkare
① Effektförstärkare för fordon klassificeras enligt olika ledande metoder: Klass A, Klass B, Klass AB och Digital.
Klass A: Ren Klass A effektförstärkare, även känd som Klass A effektförstärkare, är en helt linjär förstärkningsform av förstärkare. Vid drift i en ren Klass A effektförstärkare är transistorns positiva och negativa kanaler i normalt öppet tillstånd med eller utan signaler, vilket innebär att mer effekt förbrukas som värme, men distorsionshastigheten är extremt låg. Pure Class A effektförstärkare är relativt sällsynta i billjudapplikationer eftersom deras effektivitet är mycket låg, vanligtvis bara 20-30%. Men ljudentusiaster brinner för sin ljudprestanda.
Klass B: Klass B effektförstärkare, även känd som Klass B effektförstärkare, även känd som linjär förstärkare, men dess funktionsprincip är helt annorlunda än ren Klass A effektförstärkare. När klass B-effektförstärkare är i drift är transistorns positiva och negativa kanaler vanligtvis i ett slutet tillstånd om det inte finns en signalingång. Det vill säga, när den positiva fassignalen kommer, fungerar bara den positiva faskanalen, medan den negativa faskanalen är stängd, och de två kanalerna kommer aldrig att fungera samtidigt. Därför, i frånvaro av en signal, finns det ingen effektförlust alls. Men när de positiva och negativa kanalerna slås på och av, uppstår ofta korsdistorsion, särskilt vid låga nivåer, så klass B-effektförstärkare är inte riktigt high fidelity-effektförstärkare. I praktiska tillämpningar var många tidiga billjudförstärkare klass B-förstärkare på grund av deras höga effektivitet.
Klass AB: Klass A och B effektförstärkare, även kända som Klass AB effektförstärkare, är en design som är kompatibel med fördelarna med Klass A och Klass B effektförstärkare. När det inte finns någon signal eller signalen är mycket liten är både de positiva och negativa kanalerna i transistorn normalt öppna, vilket resulterar i effektbortfall, men inte lika allvarliga som klass A-förstärkare. När signalen är positiv förblir den negativa kanalen öppen tills signalen blir starkare, men när signalen blir starkare stänger den negativa kanalen. När signalen är i negativ fas är funktionen för de positiva och negativa kanalerna exakt den motsatta. Nackdelen med Klass AB-effektförstärkare är att de ger en liten delningsförvrängning, men jämfört med deras effektivitet och tillförlitlighet är de överlägsna Klass A- och Klass B-förstärkare. Klass AB-förstärkare är för närvarande den mest använda designen inom billjud.
Klass D: Till skillnad från klass A-, B- eller AB-förstärkare som nämnts ovan, fungerar Klass D-förstärkare baserat på switchande transistorer och kan leda eller stänga av helt på extremt kort tid. Två transistorer leder inte samtidigt, så de genererar väldigt lite värme. Denna typ av förstärkare har extremt hög verkningsgrad (cirka 90%) och når 100% under idealiska förhållanden, medan förstärkare i AB-klassen endast kan uppnå 78,5% i jämförelse. Å andra sidan ökar omkopplardriftsläget också distorsionen av utsignalen. Klass D-förstärkarens krets är uppdelad i tre steg: ingångsomkopplingssteg, effektförstärkningssteg och utgångsfiltreringssteg. Klass D-förstärkare kan arbeta i ett pulsbreddsmodulationsläge (PWM) när de är i på/av-läge. Genom att använda PWM kan ljudingångssignalen omvandlas till en högfrekvent omkopplingssignal. Ljudsignalen jämförs med en högfrekvent triangulär våg genom en komparator. När spänningen vid den inverterande änden är högre än spänningen vid in-fasänden är utgången på en låg nivå; När den omvända anslutningsspänningen är lägre än samma fasanslutningsspänning, är utgången på en hög nivå.
I klass D-förstärkare är utgången från komparatorn ansluten till effektförstärkarkretsen, som använder metalloxidfälteffekttransistorer (MOSFET) istället för bipolära transistorer (BJT). Detta beror på att den förstnämnda har en snabbare svarstid och är lämplig för högfrekventa driftlägen. Klass D-förstärkare kräver två MOSFETs som kan fungera helt på eller av på mycket kort tid. När en MOSFET är helt ledande är dess spänningsfall mycket lågt; När MOSFET är helt avstängd är strömmen som passerar genom röret noll. Omkopplingshastigheten för två MOSFET:er som arbetar växelvis i på- och avlägen är mycket snabb, vilket resulterar i extremt hög effektivitet och låg värmealstring. Klass D-förstärkare kräver därför ingen stor kylfläns.
② Beroende på typen av förstärkarrör i förstärkaren kan det delas in i gall- och stenmaskiner:
③ Stenmaskin (transistor): dynamisk och snabb, uppvisar stark analytisk kraft, hierarki och ljusstyrka i stor dynamisk musik
④ Gallblåsa (elektroniskt rör): Ljudet är mjukt, diskanten är mjuk och det finns tillräckligt med utrymme (ren musik, sång).
