Téma: Zesilovač třídy A, B, AB, D..? Jak to funguje?
Jarek(Yetti) při našich spidero-yettiovsko-davidakovských ICQ diskuzích o apcích vyslovil pár zajímavejch analogií, který by mohly leckterýmu laikovi přiblížit princip fungování jednotlivých zesilovačů a z nich vyplývající účinnosti, spotřeby proudu, velikostní poměry atd atd..
Je mi jasný, že se tu hned objeví Mistergo a další z vás, který jsou teorie znalý. Klidně můžete článek doplnit, konstruktivně diskutovat. Každopádně jako odrazovej můstek pro další studium zesiků a jejich funkce je to parádní. Děkujeme.
Teď už cituju:
*****************************************************
Zvuk sou vlny, a ty vlny je třeba něčím vytvořit. Co jsou vlny pochopíte snadno. Vemte si třeba takový rybník, voda se na něm vlní, ale samotný rybník nikam nejde. Když do něj hodíte kámen, vytvoří se vlny. Jiné vlny se vytvoří, když bude foukat vítr. Co je tedy pro vlny hlavní? Co je vytvoří, kam se rozšíří a co jim stojí v cestě. V tomto článku postupně rozeberu všechny základní jevy, které s tím souvisí.
Co je to reproduktor?
Stejně jako můžete do rybníka hodit kámen, můžete rozvlnit i vzduch. K tomu slouží repro. Velikost repra, výkon, konstrukce a ozvučnice(krabice, ve které je), to všechno ovlivňuje vlnění vzduchu. A co je třeba s reprem udělat aby hrálo? Pohyb. Musí se hýbat. A pohyb je změna polohy. Když si hodíte míčkem metr do vzduchu udělá pohyb metr nahoru a metr dolů. Je jedno jestli to provedete na náměstí nebo na Eifellovce, udělá pořád jen tento pohyb, tuto změnu. A proč to tak detailně vysvětluju? Protože to souvisí s třídami zesilovačů a s tím jak se dosahuje pohybu reproduktoru.
Zesilovač, aneb hýbeme reproduktorem
Protože rozhýbat reprák není tak snadné, je třeba mu dodat nějaký výkon. Ve skutečnosti se na vlny ve vzduchu přenese jen asi jedno procento výkonu zesilovače:) . Zbytek se spotřebuje na rozhýbání repra apod. K tomu slouží zesilovač. A tranzistory, lampy v něm.
Třídy zesilovačů
Je dobré vědět jak vypadá sínusovka, základ to periodické vlny Tranzistor si můžeme představit jako kouhoutek, ze kterého dopadá voda na jednu misku vah a z té teče pryč. Chceme, aby byla vlna dolů i nahoru. Jak na to? Když pustíme kohoutek, váha se převáží, ale jen jedním směrem - dolů a voda bude odtékat pryč. My ale chceme aby se vlnila, jak to provedeme? No budeme přivírat a otevírat kohoutek, miska váhy se bude různě naplňovat a houpat dolů a zpátky do nuly. Jenže bude se hýbat jen dolů. Co s tím? Dáme na druhý konec váhy protizávaží a když kohoutek přivřeme, váha půjde rychleji nahoru a půjde i výš než jen do nuly a to přece potřebujeme. Ale co když kohoutek úplně vypneme? Naše váha se převáží miskou úplně nahoru. Ale my potřebujeme, aby byla na nule a mohla se správně vlnit, jak nahoru tak i dolu. Tak pustíme kohoutek tak, aby pořád proud vody vyvažoval protizávaží, pak ho přivíráme a otvíráme. Váha se vlní, ale co je nejdůležitější, voda stále teče. Aby mohla jít miska dolů i nahoru, musíme spotřebovat více vody. A takhle funguje zesilovač třídy A. Pořád jím teče proud a podle toho jak se zmenušje a zvětšuje, chvěje se i repro.
Správná otázka je, co se stane, když na druhou stranu váhy nedáme závaží, ale druhý kohoutek. Ano tím dosáhneme toho, že tam nemusí být žádné závaží – tím pádem nemusí na misku dopadat pořád voda, aby váha ukazovala nulu. Zdá se to jako dobré řešení, když chceme misku dole, pustíme kohoutek nad ní a když jí chceme nahoře, pustíme kohoutek na druhé straně. Jenže musíme dosáhnout toho, aby se jeden kohoutek zavíral stejně rychle, jako se druhý otevírá, jinak se může stát, že se váha bude vlnit jinak, než chceme. Výhodou je, že když chceme váhu v nule, voda nepoteče. A to je zesilovač třídy B, má dva tranzistory, jeden se otvírá do plus a druhý do mínus. To znamená, si jeden bere směr do plus a druhý do mínus. Když je změna rovna nule, neteče žádný proud.
Je tu ještě jedna otázka, správné načasování může být problém, tak co nechat raději oba kohoutky mírně téct a podle toho jak se proud v každém kohoutku liší zpřesnit zavírání a otevírání. To jde a je to přístup třídy AB. Nějak laicky se to asi vysvětlit nedá, ale elektricky jde poměrně snadno zlepšit vlastnosti třídy B tím, že necháme konstrukcí protékat jistý odborně – klidový proud.
No a na závěr třída D. Taky vám přijde divné používat tolik haraburdí? Váhu, kohoutky, pořád je hlídat a přivírat. Co kdybychom raději použili ventil - jeden. Prostě vypnuto zapnuto. Lze dokázat, že když ventilem dost rychle cvakáte, nelze rozeznat, jestli cvaká, nebo vydává zvuk. Je to vidět třeba u bubnu. U rychlého virblu nejsou poznat jednotlivé údery, ale jednolitá plocha. Vytvoří se tón. A ventil má jednu velikou výhodu. Není třeba, aby na něm byl nějaké otočný mechanismus, není třeba aby ho někdo řídil, tím pádem se mnohem méně namáhá a dýl vydrží. Není na něm třeba pák, takže je menší apod. Tím jsou zesilovače D. Donedávna bylo problémem udělat ventil, který vydrží dosti rychle cvakat a nezkreslovat. Aby se hned neopotřeboval a byl spolehlivý. Dnes technologie pokročily a spínané zesilovače jsou na pořadu dne. Nicméně je těžké nějak laicky Déčko vysvětlit. Je to strašák radioamatérů a milovníci starých dobrých řešení ho pořád ještě neobjevili, ale funguje to .