| Author |
 Topic  |
|
|
Hasse
Member
831 Posts |
 Posted - 2004/06/12 : 17:20:22
|
| Vad menas men med att en försterkare är klass A eller AB osv? |
Ljudnörd med rötterna i Jönköping men pluggar nu akustik i Göteborg. |
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 17:29:33
|
Det har enkelt uttryckt att göra med hur transistorerna biaseras.
När man bygger förstärkare får man alltid komprimissa, när man väljer kompromiss så väljer man också klass.
Klass A är (i alla fall i teorin) den bästa typen av förstärkare men förbrukar mycket ström och det är svårt att få hög uteffekt, det beror på att förskaren "kör för fullt" hela tiden oavset om om den förstärker en signal eller inte.
KLass B är mer effektiv (=drar inte lika mycket ström för samma uteffekt) men har högre distortion, ren klass B används i praktiken aldrig inom audio.
Klass AB är som namnet antyder en kombation av A och B och är den vanligaste typen av audio-förstärkare, man får högre effektivitet men får mer distortion. I praktiken finns det dock många tekniken för att minimera felen så det är ingen stor skillnad mellan klass A och klass AB längre.
Klass D är egentligen ingen "riktig" klass, det är helt enkelt en förstärkare som förstärker signalen via digitalteknik (egenligen via switchning, men digital låter bättre).
Dessutom finns det klass C, H och några till men de används inte inom hifi såvitt jag vet.
|
 |
|
|
Pabo
Member
993 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 18:53:00
|
f95toli
Jag älskar att skriva detta, klass-B är den vanligast använda klassen, inte klass-AB. När man definierar klasser bör man titta på hur utgångssteget förändrar sin utimpedans med insignalen. Ren klass-A kommer i det närmaste ha en konstant låg utimpedans eftersom båda transistorerna hela tiden leder och hamnar parallellt på signalnivå. Klass-B är den klassen där man förspänner utgångssteget så att man precis överlappar transistorerna vid nollsignal. Därmed har i princip hela tiden samma höga utimpedans (bara en transistor leder ju) förutom precis vid nollgenomgång där faktiskt impedansen sjunker något. Klass-AB är den sämsta av alla klasser eftersom den medför att signalen lämnar ett område där utimpedansen är låg och övergår till ett område där utimpedansen är dubbelt så hög vilket ju sker två gånger per period.
När det gäller klass-D så tycker jag att det finns skäl att se den som en egen klass eftersom utimpedansen är lika konstant som hos ett klass-A steg men genom att bara använda en transistor i taget. Det finns alltså ingen övergångsolinjäritet i klass-D som det finns i klass-B eller AB. Detta förutsätter dock att man använder sig de moderna klass-D topologierna. |
Om det mäter bra men låter dåligt, mät igen! |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 19:24:16
|
Du har helt rätt. Jag försökte skriva en enkel förklaring men det blev nog lite fel, det är dessutom några år sedan jag läste kursen i aktiva nät
Men jag håller inte riktigt med dig. Det är väl så att klass AB beter sig som klass B vid högt strömuttag?
Det skiljer ju faktiskt en del i kretslösning samt i beteendet utan last.
Dvs, de flesta förstärkare kanske beter sig som klass B men kretslösningen är oftast AB.
Klass B-kretsar är ju som sagt var rätt ovanliga.
Vad jag menade med att klass D inte är en riktig "klass" är de ju faktiskt arbetar efter en helt annan princip, att överhuvutaget använda ordet "klass" är därför lite missvisande.
|
|
|
|
Pabo
Member
993 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 19:35:25
|
f95toli
quote:
Det är väl så att klass AB beter sig som klass B vid högt strömuttag?
Det skiljer ju faktiskt en del i kretslösning samt i beteendet utan last.
Nja, kanske delvis. En push pull klass-A koppling lämnar dubbelt så mycket ström i klass-A som den förspänns med så därmed kommer ju uteffekten då den lämnar A-läget bli lägre med en lägre lastimpedans men jag tror att överföringsfunktionen förblir densamma hos en klass-AB oavsett vilken last du kopplar på. Vid nollsignal går det ju ingen ström. Jag hävdar fortfarande att klass-B är den vanligaste kopplingen d.v.s. kritiskt förspännt. |
Om det mäter bra men låter dåligt, mät igen! |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 19:40:38
|
Men i klass AB kommer ju bägge transistorerna leda för små signaler (klass A) medan de leder en och en (klass B) för högt strömuttag.
I en klass AB stärkare flyter det ju dessutom ström genom båda transitorern vid noll strömuttag vilket det väl(?`) inte gör i klass B
|
|
|
|
Rydberg
Member
4519 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 20:05:05
|
Classes of Operation
Have a look at the diagram on the right. The curve is the one taken from the previous section, and the bias has been set where the red spot is, roughly in the middle of the curve.
If we now superimpose a signal on the grid voltage, the anode current will vary up and down in sypathy with the grid voltage, hence the "Out" waveform.
As the title suggests, this is "Class A". The distinguishing feature of class A is that the valve is conducting current at all times. Note the the "Out" current never drops down to the zero line at any time.
Some output stages are class A (such as the Vox AC-30), and all preamp sections are class A. If you want to check out a circuit diagram with a class A output stage, you can download the circuit of my Blues-112 combo. Note that you will need Adobe Acrobat installed to make sense of it!
OK, that's class A out of the way. What about class B? In the diagram on the right, we have set the bias point to where the valve has almost stopped conducting.
Note that the input signal is a lot larger now in order to drive the valve hard enough. Also, the output current is only for half of the waveform.
To make any use of this, we have to have a "push-pull" output stage which employs two valves (or two banks of valves) so that each side amplifies each half of the waveform. While the first output valve provides the output current as shown on the right, the second valve fills in the gap which follows it.
By now, you have probably guessed what class AB is - it's somewhere between class A and class B. Where exactly, is up to the imagination!
In our class AB diagram, a small amount of bias current is flowing through the valve. For the output valves in a typical class AB guitar amplifier, this would amount to around 30-40mA, with peaks of approximately 250-300mA.
In the push-pull output stage, there is a little overlap as each valve assists it's neighbour during a short transition, or crossover period.
Many larger guitar amplifiers are class AB, and we'll find out why a little later on.
Crossover Distortion
Class B suffers from a fundamental problem in that the push-pull amplifier does not, in practice, move smoothly from one half of the waveform to the other half.
When the current outputs from the two valves are added together by the output transformer, a kink can be seen on class B amplifiers (diagram on right). Class AB amplifiers can suffer from this also, if the bias current is too low.
In summary: Class B amplifiers generally introduce some crossover distortion.
Class AB amplifiers may introduce some crossover distortion.
Class A amplifiers introduce no crossover distortion, as both valves conduct simultaneously.
The solution therefore, seems to be to use Class A for guitar amplifiers. Then we don't need to worry about crossover distortion at all. But...
Efficiency
Class AB and B exist for a reason, and the word above says it all. If we look back at the class A diagram, the output valve is drawing current all the time. To get the most power out of a class A amp, it is generally biased so that the bias current puts as much power through the valve as it can take.
This is not as efficient as the class B design which only draws current when it needs to, or the AB which is a hybrid somewhere between the two...
The lower efficiency of the class A means that more heat is generated for the same output power. Let's do a comparison of class A on a pair of EL34's and class B on the same pair of valves.
Manufacturers data for the EL34 shows a single ended class A design running the EL34 right on its anode dissipation limit of 25 watts. 11 watts of output is claimed at 10% THD. For a push-pull class A amplifier, the output figure would double due to the use of two valves, to 22 watts.
Further down the sheet, parameters for class B are listed. Claimed output is 100W at 5% THD - this is substantially higher than the 22 watts for the class A scenario!
Putting this into perspective, you would need ten EL34's to power a 100W amp in class A, and only two for class B. In the hybrid AB amplifiers, four EL34's are generally used for a 100W head such as a Marshall.
Other Classes
There are other classes such as class C, which shift the grid bias even more to the left. These classes are not useful for guitar amplification, and are best suited to Radio Frequency applications which use tuned circuits to remove distortion.
The Numbers
Oh yes, those numbers. There's A1 A2 AB1 AB2 etc., and these distinctions apply only to valve amplifiers.
The scheme is a simple one, with a "1" indicating that the valve does not draw any grid current, and "2" indicating that the valve output stage grid voltage is being pushed above the 0 volt mark and into a positive grid voltage, causing the grid to draw some current from the preceding driver stage. |
I'm not a complete idiot, some parts are missing
|
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 20:24:14
|
| Det sammanfattade det hela rätt bra |
|
|
|
Hasse
Member
831 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 20:55:10
|
Tack för svaren.
Är digitalförstärkare samma som "klass D"? |
Ljudnörd med rötterna i Jönköping men pluggar nu akustik i Göteborg. |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 21:14:13
|
| Ja, det ska det normalt vara. |
|
|
|
Pabo
Member
993 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 22:37:52
|
Detta var precis vad jag väntade mig. Ni definierar (och artikeln som jag anser är felaktig) klasserna efter hur man kopplar dem och inte hur de fungerar. Det var det jag menade med att jag älskar att skriva att klass-B är den vanligaste topologin, att det är provocerande.
Klass-d är inte samma sak som digital. De flesta klass-d förstärkare (ICEpower, Zappulse, Mueta, Ucd mfl) är analogt modulerade. Det finns dock digitala klass-d förstärkare som tex Tact men det är ovanligare. |
Om det mäter bra men låter dåligt, mät igen! |
|
|
|
Hatoil
Member
1102 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 23:44:15
|
Glömmer ni inte Technics klass AA?  |
Säljer ny och begagnad vinyl i butik och på nätet: www.vinylium.se |
|
|
|
Mathias_J
Member
214 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 23:49:20
|
| Deras "eget" påhitt? Och vad sjutton var det egentligen? |
|
|
|
Snutten
200.000-klubben
3452 Posts |
Posted - 2004/06/12 : 23:54:09
|
| Class AA = marknadsföringsgrej (?) |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2004/06/13 : 01:13:45
|
Pabo: Men det betyder också att du har en annan definition än i princip alla böcker och papper som handlar om förstärkare, den definition som artikeln ger är ex. den som lärdes ut när jag pluggade så jag antar det är den de flesta ingenjörer lär sig.
Det är möjligt att du har rätt, men klass A,B, AB osv har vedertagna definitioner och det är att röra till det lite väl mycket att försöka ändra den. Bättre då att använda en annan klasificering med andra namn.
|
|
|
|
Rydberg
Member
4519 Posts |
Posted - 2004/06/13 : 01:41:43
|
quote:
Klass-d är inte samma sak som digital. De flesta klass-d förstärkare (ICEpower, Zappulse, Mueta, Ucd mfl) är analogt modulerade. Det finns dock digitala klass-d förstärkare som tex Tact men det är ovanligare.
PWM är ju förvisso tidskontinuerlig men dock amplitudsdiskret |
I'm not a complete idiot, some parts are missing
|
Edited by - Rydberg on 2004/06/13 01:42:02 |
|
|
|
Pabo
Member
993 Posts |
Posted - 2004/06/13 : 10:27:17
|
f95toli
quote:
Pabo: Men det betyder också att du har en annan definition än i princip alla böcker och papper som handlar om förstärkare, den definition som artikeln ger är ex. den som lärdes ut när jag pluggade så jag antar det är den de flesta ingenjörer lär sig.
Det är möjligt att du har rätt, men klass A,B, AB osv har vedertagna definitioner och det är att röra till det lite väl mycket att försöka ändra den. Bättre då att använda en annan klasificering med andra namn.
Du har helt rätt, jag hade bara en tråkig lördagskväll och ville ha lite kul debatt. Men det blir faktiskt tre helt olika karaktäristika om man jämför de tre ovan nämnda biaseringarna. Klass-A ger 0,5 i utimpedans kontinuerligt, klass-B (enligt Douglas Self och det som jag håller med om) ger 1 i utimpedans nästan kontinuerligt medan klass-AB ger 0,5 under en stor del av signalen för att sedan övergå till 1 vid stora utströmmar. Klass-AB är alltså den sämsta av de tre då det gäller linjäritet.
Rydberg
quote:
PWM är ju förvisso tidskontinuerlig men dock amplitudsdiskret
Fast man bör se utgångssteget i kombination med utgångsfiltret och då är det inte amplituddiskret. Man kallar ju inte en switchad strömförsörjning för en digital strömförsörjning |
Om det mäter bra men låter dåligt, mät igen! |
|
|
|
Rebo
Member
1071 Posts |
Posted - 2004/06/13 : 12:27:04
|
Pabo: Men det som Self kallar klass B, benämns ofta som klass AB i andra böcker.
Den vanligaste definitionen av klass B är den då man har full övergångsdist, vilket inte är fallet i Self definition av klass B, då han väljer sina arbetspunkter för att få bort övergångsdisten. |
|
|
|
Pabo
Member
993 Posts |
Posted - 2004/06/13 : 15:27:16
|
Rebo
Men Selfs definition är mer logisk eftersom det han benämner som klass-B skiljer sig så avsevärt från klass-AB. |
Om det mäter bra men låter dåligt, mät igen! |
|
|
|
MatsT
100.000-klubben
2457 Posts |
Posted - 2004/06/13 : 19:22:55
|
Det är lite roligt det här med förstärkarklasser, skolboken stämmer inte riktigt verkligheten alla gånger.
Jag är mest hemma i rörförstärkarvärlden och där kopplar man ofta i push-pull med klass AB, det roliga är att det egentligen borde kallas olinjär klass A. Rör har nämligen den egenheten att de aldrig (nästan) slutar att leda ström så när förstärkaren skall gå över i klass B (endast ett rör leder ström) så gör den inte det, det andra röret leder fortfarande en del ström och detta pågår ofta ända upp till max-effekt. Definitionsmässigt är det alltså klass A (båda rören leder ström) men praktiskt är det klass B vid högre effektuttag eftersom nästan all ström går i ett rör.
|
|
|
|
martinsson
100.000-klubben
3311 Posts |
Posted - 2004/06/13 : 21:11:00
|
Jag har goda erfarenheter av klass H steg, om jag har förstått det rätt handlar det om att man använder ett par (2 till 3) olika styrkor på strömmatningen till trissorna som var och ett går i vid behov, detta för att vara mer effektiv och utveckla mindre värme.
Dessa konstruktioner kan även ge mkt hög uteffekt (vissa fall upp till 4,5kW/Ch), med detta menar jag att de i de fall jag har sett vida överglänser i stort sett alla andra klasser på förstärkare rent effektmässigt dock med ett fåtal undantag av extrema klass D konstruktioner som jag sett ligga uppåt 6kW/Ch (och detta på 1he).
Någon kunnig här som kan ge mig en bättre förklaring till hur dessa fungerar samt vilka för och nackdelar denna klass innehar ? |
martinssons DIY funderingar och projekt - http://www.martinsson.cc/blog/ |
Edited by - martinsson on 2004/06/13 21:12:35 |
|
|
| |
Topic |
|
All Forums
HiFi-diskussion
New Topic
Topic Locked
Printer Friendly