Внутренняя классификация усилителей класса D для "чайников" (1 онлайн

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
Здравствуйте! В комментарии призываются уважаемые инженеры, и вообще все те, кто участвовал в разработке подобных усилителей.

Пожалуйста, поясните, кто в теме - класс Д в усилителях как-то классифицируется внутри себя? Я периодически слышу, что бывает цифровой класс Д и "нецифровой".


Очень трудно найти на эту тему адекватные ссылки в Гугле, может, кто-то из знающих напишет не слишком длинный, познавательный и в доступной форме гайд по теме для новичков?

Вот фрагмент для затравки, так скажем, который я откопал в сети, как минимум вижу классификацию по току покоя и типу преобразования входного сигнала (или отсутствия оного):




В усилителях класса D возможен режим непосредственного усиления цифровых сигналов без их преобразования в аналоговую форму. Когда аудиосигнал уже представлен в цифровом виде, информацию о величине сигнала и необходимом для его усиления напряжении питания можно получить заранее. Это используется в некоторых конструкциях, так что идея управления напряжением питания получила вторую жизнь.
Принцип работы усилителей этого класса состоит в том, что выходной каскад возбуждается импульсами прямоугольной формы. Затем последовательность прямоугольных импульсов поступает на усилитель мощности, работающий в ключевом режиме. Фильтр НЧ на выходе выделяет полезный сигнал, подавляя при этом несущую частоту, ее гармоники и боковые полосы спектра модуляции. КПД этих усилителей доходит до фантастической цифры 92-95%. Это преимущество особенно проявляется при усилении сигналов малого уровня. Однако искажения сигналов малого уровня больше, чем среднего. Коэффициент нелинейных искажений обычно лежит в пределах от 0,01 до 0,1%.
Усилители класса D, подобно их аналоговым собратьям, тоже разделяются на классы. Основное разделение идет по количеству уровней выходных импульсов:
два уровня (+U и - U) - режим AD
три уровня (+U, 0 и -U) - режим BD

Усилители в режиме AD подобны аналоговым усилителям класса A - потребляют значительный ток покоя. В режиме BD ток покоя отсутствует. Что же касается искажений, то они при прочих равных условиях зависят от способа модуляции и вида модулирующего сигнала.
односторонняя модуляция: смещается во времени только один фронт импульсов (передний или задний)
двухсторонняя модуляция: смещаются во времени оба фронта импульсов симметрично относительно момента тактирования
Модулирующие сигналы могут быть двух видов
непосредственно аналоговый сигнал (случайная дискретизация). Дополнительные искажения не возникают.
сигнал после схемы выборки-хранения (фиксированная дискретизация). Изменения формы импульсов приводят к дополнительным нелинейным искажениям сигнала.
 

Rst7

Well-Known Member
10 Янв 2010
2.167
2.156
113
50
Kharkiv-city
Усилители в режиме AD подобны аналоговым усилителям класса A - потребляют значительный ток покоя.
Нет. Ток покоя там определяется только потерями в ключах и в реактивных элементах (выходном фильтре). Никакого отношения к току покоя I0=Imax/2 в усилителях класса А это не имеет никакого отношения.

В общем-то и дальше написано много дичи.

В первую очередь надо уяснить себе, что без отрицательной обратной связи усилители класса D годятся только в трамвае остановки озвучивать. Вот именно такие варианты часто называют "цифровыми".

Все вменяемые усилители D-класса имеют ООС по напряжению, которая иногда используется не только для компенсации всех нелинейностей, а и для обеспечения самогенерации схемы. При правильном проектировании, кстати, эта же ООС делает noise shaping, превращая все в сигма-дельта модулятор не первого, а более высокого порядка. Например, классические схемы на IRS2092 являются сигма-дельта второго порядка, хотя и неочевидным.

Даже те усилители класса D, которые представляют из себя микросхему, у которой с одной стороны I2S-интерфейс, а с другой - динамик подключается (валом таких, например, у Texas Instruments), тоже имеют внутри ООС, правда не охватывающую выходной фильтр, что немного ухудшает ситуацию в целом.
 
  • Like
Реакции: Parsifal75

Rst7

Well-Known Member
10 Янв 2010
2.167
2.156
113
50
Kharkiv-city
Вообще, кстати, тема не совсем в том разделе. @landco, обратитесь к админам, пусть перенесут в более подобающее место.
 

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
Все вменяемые усилители D-класса имеют ООС по напряжению, которая иногда используется не только для компенсации всех нелинейностей, а и для обеспечения самогенерации схемы. При правильном проектировании, кстати, эта же ООС делает noise shaping, превращая все в сигма-дельта модулятор не первого, а более высокого порядка. Например, классические схемы на IRS2092 являются сигма-дельта второго порядка, хотя и неочевидным.
Я вам сейчас кину пару схем одного усилителя, можете как-то прокомментировать? Это обычный музыкальный усилитель (домашний потребительский).

173384

173385

173386


173387
 
Последнее редактирование:

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
Вообще, кстати, тема не совсем в том разделе. @landco, обратитесь к админам, пусть перенесут в более подобающее место.
Да, пожалуйста, если админы читают, перенесите в подходящий раздел
 

Rst7

Well-Known Member
10 Янв 2010
2.167
2.156
113
50
Kharkiv-city
Хмм... а если вот так?
Это тоже еще тот набор дичи. Даже если не принимать во внимание вот эту аудиофилию головного мозга про "более реалистичное и приятное звучание усилителей без ООС", то говорить о глубине отрицательной обратной связи в автогенерирующем устройстве - это тот еще оксюморон. Кто является автором, кстати, этого посыла про "неглубокую ООС в UcD" - особо неизвестно. В оригинальных документах по технологии этой фразы нигде не наблюдается.
 
  • Like
Реакции: Long

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
Это тоже еще тот набор дичи. Даже если не принимать во внимание вот эту аудиофилию головного мозга про "более реалистичное и приятное звучание усилителей без ООС", то говорить о глубине отрицательной обратной связи в автогенерирующем устройстве - это тот еще оксюморон. Кто является автором, кстати, этого посыла про "неглубокую ООС в UcD" - особо неизвестно. В оригинальных документах по технологии этой фразы нигде не наблюдается.
То есть ваш месседж - без ООС невозможно сделать хороший класс Д? Кстати, а если отбросить лабораторные измерения, человеческое ухо улавливает отсутствие или наличие ООС в усилителе этого класса?
 

Rst7

Well-Known Member
10 Янв 2010
2.167
2.156
113
50
Kharkiv-city
человеческое ухо улавливает отсутствие или наличие ООС в усилителе этого класса?
Тут, как говорится, "каждому свое". Это как wav и mp3 на слух отличать. Если не отличаешь, то "ты лох глухой". Правда, обычно те, которые об этом кричат, побаиваются двойных слепых тестов ;)
 
  • Like
Реакции: Andruha

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
Тут, как говорится, "каждому свое". Это как wav и mp3 на слух отличать. Если не отличаешь, то "ты лох глухой". Правда, обычно те, которые об этом кричат, побаиваются двойных слепых тестов
Нууу.... я думал, вы всерьез про ООС, а выходит, это как в старой телерекламе про порошок Дося - если не видно разницы, зачем городить оос платить лишнее
 

Rst7

Well-Known Member
10 Янв 2010
2.167
2.156
113
50
Kharkiv-city
я думал, вы всерьез про ООС
Я - всерьез. Если задаться целью услышать - то слышно. В формате "мониторный усилитель на студии в комплекте с хорошими АС" - то вот тут как раз "про усилитель для трамваев". В формате "дома музычку играть с ютуба" - нифига не слышно, причем, думаю, что вообще никому.
 
  • Like
Реакции: Long

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
В формате "мониторный усилитель на студии в комплекте с хорошими АС" - то вот тут как раз "про усилитель для трамваев". В формате "дома музычку играть с ютуба"
Ну это прям полярности какие-то.... в студии же несколько иные задачи, студийные мониторы, они специально созданы для того, чтобы выпячивать недостатки в записи? для домашнего hi-fi другие требования для акустики вроде
 

VR.j

Well-Known Member
29 Апр 2014
824
398
63
Rostov-on-Don
У меня есть что вам добавить. Не гонитесь на "цифрой" в усилителе. Не ведитесь на рекламки. Слушайте как сможете. Есть и в студийных мониторах (активных) класcD, может только на вуфер, а может и на все полосы, есть и ДСП там - вот вам и полностью цифровая колонка?
Просто уси нужно слушать и понимать что ты услышал. Говорю как владелец Hypex UCD (что у вас на фото выше) двух разных моделей.

Есть хорошие реализации - и есть неудачные. Вот и все. Есть и удачный ширпотреб (наверно). некоторые образцы Edifer например.

И про ОС также - есть и сверхглубокие, и частичные. Ну параметр. Ну и что? это как по фото судить о качестве блюда. В цифроусях мегакритичное это питание (не такое чуть как обычно) и качество "реализации" (разводка и детали) выхода. Дросселя там и емкости.
А эти параметры не очень и обсуждаются, хотя имеют драматическое влияние на результат. Что братья китайцы всем и "демонстируют" с их экономией.
 
  • Like
Реакции: landco

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
Говорю как владелец Hypex UCD (что у вас на фото выше) двух разных моделей.
Спасибо за комментарий! А что скажете по поводу первого усилителя, схемы которого я кинул вначале?
 

Long

Well-Known Member
27 Фев 2008
16.508
14.169
113
Moscow
WWW.LONG.RU
КПД этих усилителей доходит до фантастической цифры 92-95%
...
Усилители в режиме AD подобны аналоговым усилителям класса A - потребляют значительный ток покоя
-- Говорил же профю Преображенский: " - Не читайте ихних газет на ночь!"

В общем-то и дальше написано много дичи.
-- Именно. Бред полнейший.
 

landco

Member
5 Апр 2019
82
5
8
38
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
@Long, здравствуйте! Прокомментируйте схемы в начале поста, пожалуйста.
 

Long

Well-Known Member
27 Фев 2008
16.508
14.169
113
Moscow
WWW.LONG.RU
>что скажете по поводу первого усилителя, схемы которого я кинул вначале?
>Sorry , не гадаю по картинкам.
>простите, я думал, вы инженер

-- Именно что инженер - потому и не гадает по картинкам.
А схемы вы не "кинули".

Что касается самого УМ - ну, почитайте его параметры: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tas5142.pdf
"Следующая остановка ..." :Dle89:
 

Long

Well-Known Member
27 Фев 2008
16.508
14.169
113
Moscow
WWW.LONG.RU

Сейчас онлайн (Пользователей: 0, Гостей: 1)