Class-D stiprius

Gal jau pastebėjot, kad ant kai kurių namų kino sistemų stiprintuvų, resiverių, LCD/Plazma telikų buna užrašyti labai dideli garso galingumai. Tačiau nesimato didelių aušinimo radiatorių, ir maitinimo šaltiniai dažnai visai mažiukai. Nors tiesa, kai jie impulsiniai, tai nelabai ir suprasi kas per galingumas. Iš karto kila mintis apie “kinietiškus” vatus. Nors labai dažnai čia būna ir kinietiški vatai, bet dabar vis dažniau pasitaiko D klasės galios stiprintuvai.

Kas per žvėris yra D stiprintuvas. Tai sena naujovė- skaitmeninis stiprintuvas. Garso signalas paverčiamas/moduliuojamas į impulso plotį (PWM) ir toliau su greitais ir galingais MOSFET raktais gaminamas galingas signalas garso kolonėlėm.

Va fotkė vieno tokio stiprintuvo:

Class-D

Čia tik nuimtas radiatorius nuo mikroschemų. Nors radiatorius nėra labai didelis. Ir šiaip jo labai didelio nereikia, nes anot datasheeto, šio stiprintuvo naudingumo koeficientas siekia net 90%.

Class-D

Čia fotkė iš arčiau. Prašom atkreipti į SMD rezistorių dydį, kad suprasti kokios visdėlto mažos mikroschemos. Mikroschemos tai TAS5111 ir TAS5112 nuo Texas Instruments.

TAS5111 tai subvuferio (žemų dažnių garsiakalbio) stiprintuvas. Pagal dokumentacija, ši mikroschema duoda 70W RMS (prie 0,2% THD+N), 95dB dinaminio diapazono išėjimą. Mikroschema maitinama 30V ir 3.3V įtampa. Beja, 30V, tai vienpoliaris įtampos šaltinis.
Kita mikroschema, TAS5112 tai stereo (dviejų kanalų) stiprintuvas, 2 x 50W (prie 0,2% THD+N).

Mikroschemų veikimo principas labai paprastas, PWM signalas iš garso procesoriaus paduodamas į mikroschemą ir ten jis komutuoja mosfetinius raktus pajungtus pagal H-Bridge schemą. Kadangi naudojami po du PWM signalus kanalui, tai pasidaro pilnas Bridge. Mikroschemoje yra sumontuotos visos galimos apsaugos. Visas PWM signalo pavertimas atliekamas grupėje 10uH droseliu, kurie nuotraukoje atrodo kaip melsvi kondikai. Deja schemoje kondikai tik rudi (power stage pusėje).

Visas stiprintuvas yra 6+1. T.y. 6x50W+70W. Viso 370W RMS iš plokštės kuri vos vos didesnė už CD diską. Radiatoriai išspinduliuoja tik apie 40W šilumos prie maksimalios apkrovos.

Ši plokštė papuolė jau bloga, bet dar neaišku kas čia sugede. Kažkokie montavimai atlikti dalyje kuri net nesusijusi su power-stage. Todėl didelė tikimybė, kad galios pusė ir net procesorius veikiantis. Kol kas neturiu laiko šį stebuklą netgi įjungti.

14 replies on “Class-D stiprius”

  1. O kaip su grojimu, žmonės sako, kad skaitmeninis garsas labai negražiai groja… Ar čia tik audiofilams taip atrodo, o paprastas mirtingasis to negirdės?

  2. Šis aparatas papuolė jau išardytas. Nebandžiau.

    Nemanau kad labai jau skirtusi ta kokybė. Aišku “audiofilas” jaučia ir 220V šniūro kokybę 🙂

    Tuo labiau su tokiom kolonkėm kurios buvo prikomplektuotos prie tokio ar kito “buitinio” grotuvo.

  3. Turejau galvoje jau kieno nors surinkta ir ismeginta schema, na bet gal reiktu megint laime 🙂
    Beje is ko isluptas sis stiprintuvas? firma,modelis

  4. >skaitmeninis stiprintuvas

    Neužsiimkim mazochismu, ką ? Arba ir impulsinius maitinimo šaltinius vadinkim “skaitmeniniais maitinimo šaltiniais” bus vienam komplekte kaip koks sadomazochizmas 😉 ?

  5. Nu šiaip šiame stiprintuve vienintelės analoginės detalės tai induktyvumai ir maži kondikai. Visas stiprintuvas skaitmeninis- įėjimas spdif, visi dalykai apdorojami procesoriuje apačioje kairėje. Beja pavadinimą ne pats sugalvojau- taip parašyta Texas Instruments datasheete. O TI labiau pasitikiu nei mūsų Marijos žemės interneto vartotojais 🙂

  6. Nieko tamstai asmeniškai netaikau bet vadovautis kompoerciniės firmos “teorijom” ( gal marketinginiais išsireiškimais) gal keik neatsargu ?

    >nei mūsų Marijos žemės interneto vartotojais 🙂

    O kaip dėl
    http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_circuit

    Digital electronics are representations of Boolean algebra
    Jei elektronika dirba Būlio algebros principais tai skaitmeninė elektronika ( ar elektronikos atskiras blokas ), jei ne – ne
    Jei stiprinama ne būlio algebros teorijos pagrindais ( įdomu kaip tai galima būtu atlik?… be PWM, nes tai jau analoginis signalo apdirbimas, neieina į būlio algebrą 😉 ) tai ne skaitmeninė schema/ stiprintuvas

    The term “Class-D” is sometimes !!!misunderstood!!! as meaning a “digital” amplifier. The quantization of the output signal at the power stage can be controlled by either an analog signal or a digital signal. Only in the latter case would an amplifier be using fully digital amplification.

    Su visku sutinku su paskutiniu sakiniu ne 🙂 Neaišku ka jie laiko “fully digital amplification”

    Kažkas įdomesnio su

    http://en.wikipedia.org/wiki/Class_T_amplifier

    Bet T-klasė neapibrėžia jog būtinai bus naudojama skaitmenika tam “to provide very high quality audio amplification”, pažymimą jog tik dažniausiai… . O jei ten ir naudojamas skaitmeninis sginalų apdoirojimas tai tik viena monetos pusė . Patį stiprinima atlieka ta pati analoginė D-klasė (pwm)

    Sutinku kad gali būt skaitmeniai :
    Filtrai , genratoriai , valdymai ir koregavimai. Bet stiprintuvai…. nu atleiskit .
    Antraip bet ką kur atrasi meandrą galima vadint “skatimeninių” kad ir PWM, impulsinį maistą 🙂

  7. aišku nereikia pyktis dėl terminų. Gal kiek keičia situacija, kad TAS511x mikroschema tikrai neturi analoginių iėjimų. Ji komplektuojama kartu su procesoriuku kuris atlieka visas manipuliacijas su garso signalu. Ir ten matematikos tikrai daug 🙂 O pats išėjimos kaskadas (TAS511x) šiaip kai ir ne stirprintuvas- ten tik mosfetu raktų rinkinys su apsaugos grandinėm…

    Peace.

  8. Sveikas. Paskaičiau šį straipsni ir nutariau pasidalinti savo žiniomis , man yra teke susidurti su d stiprintuvais , net esu bandęs toki suburti is 555 taimeriukų, gavosi bet garso kokybe buvo š…. . Vienintelis pliusas yra aukštas naudingumas ir didelė galia, visa kita atsilieka nuo ab stipriaus. Didžiausia problema yra LC išėjime, mat jai pajungi kolonėlę su filtrais viskas issiderina , geriausiai yra jungti tiesiai garsiakalbi , tam ir yra tas bi-, tri-wiring , nes filtrai stovi prieš galios stiprintuva , be to jo dažninės charakteristikos kinta nuo apkrovos varžos , jei nėro jokios ‘correction’ grandinės, kurios dažniausiai ir nebuna , taigi šio tipo stipriai labai riboto naudojimo ,nes projektuojami dirbti tik su tam tikrų parametrų kolonėlėmis.
    Šitas stebuklas šiais laikais naudojamas ekonominiais sumetimais , be to daugumai ir nereikia super kokybės. Gali pabandyti įsivaizduoti kaip atrodytu gera namų kino sistema su ab tipo stiprintuvais , apie ‘slim’ dizainą galima būtu pamiršti , o is svoris (turiu stiprintuvą (ne resiverį) SONY 2x120w rms(8om), ant stk mikroschemų pagamintą ) sveria tik … 14kg.

  9. Taip , kai visas kinas yra kruvoj tai ir gal skamba , bet kaip rasiau pabandyk prijungti prie jo kitokias koloneles :). šiaip tai nėra tinkamiausis variantas jei nori kokybės.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *