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최근까지 앰프의 효율성과 음질에 대한 투쟁은 두 방향으로 진행되었습니다. 아날로그 증폭기는 효율 저하와 동시에 음질 향상을 제공한 반면, 디지털 증폭기는 낮은 신호 품질로 높은 효율을 제공했습니다.

동시에 디지털 및 아날로그 신호 처리 방법을 함께 사용하면 이러한 문제를 해결할 수 있으며 수년간의 개발이 성공했습니다. Tripath Technology에 따르면 Class T 증폭기는 고효율과 오디오 애호가 음질을 결합합니다.

잡지는 이미 오디오 주파수 증폭기의 주요 클래스에 대해 썼습니다. 이코노미 클래스 앰프 B 상당한 저수준 신호 왜곡("첫 번째 와트")은 오디오 애호가급 앰프의 특징입니다. A 엄청나게 탐욕 스럽습니다. 타협 클래스 솔루션 AB 어떤 문제도 완전히 해결하지 못합니다.

기껏해야 증폭기가 소비하는 전력의 절반만 부하로 전달됩니다. 나머지는 출력 스테이지 트랜지스터를 가열합니다. 아날로그 증폭기의 효율을 개선하기 위해 세 가지 그룹으로 요약할 수 있는 많은 기술 솔루션이 제안되었습니다.

1. 저전력급 캐스케이드 총부하 병렬운전 A 그리고 강력한 클래스 B (수업 슈퍼에이).

2. 공급 전압이 다른 캐스케이드의 총 부하에 대한 작업(클래스 G).

3. 출력 스테이지의 공급 전압 제어(클래스 H).

그러나 설계의 복잡성으로 인해 비용 절감이 정당화되지 않았으며 이러한 유형의 증폭기는 가전 제품에서도 널리 사용되지 않았습니다. 자동차 부문의 상황은 더욱 심각합니다.

• 낮은 공급 전압은 헤드 유닛의 내장 증폭기 출력 단계에서 손실을 증가시킵니다.

• 외부 증폭기용 전원 공급 장치는 특히 낮은 변환 주파수(예산 모델의 경우 일반적)에서 거의 모든 특성에 영향을 미칩니다.

클래스 증폭기 D - "디지털" 시대의 디자인 아이디어 달성. 주요 기능은 증폭 대신 펄스 폭 변조(PWM, PWM - 펄스 폭 변조라고도 함)를 사용하는 것입니다. 출력 신호가 입력 신호의 "확대된" 사본인 아날로그 증폭기와 달리 동급 증폭기의 출력 신호는 D 직사각형 펄스입니다. 진폭은 일정하며 지속 시간("폭")은 증폭기 입력에 입력되는 아날로그 신호의 진폭에 따라 달라집니다.

펄스 주파수(샘플링 주파수)는 일정하며 증폭기 요구 사항에 따라 수십에서 수백 킬로헤르츠 범위입니다. 형성 후 펄스는 키 모드에서 작동하는 터미널 트랜지스터에 의해 증폭됩니다. 펄스 신호를 아날로그로 변환하는 것은 증폭기 출력의 저역 통과 필터 또는 부하에서 직접 발생합니다.

이 클래스 증폭기의 주요 장점은 높은 효율성(최고의 예에서 최대 95%)입니다. 이것은 펄스의 진폭이 공급 전압과 거의 같고 출력 트랜지스터의 전력 손실이 최소화된다는 사실에 의해 설명됩니다. 신호 주파수가 증가하고 샘플링 주파수가 감소하면 왜곡이 증가합니다. 출력 전력은 또한 샘플링 속도에 간접적으로 의존합니다. 주파수가 증가하면 코일의 인덕턴스가 감소하고 출력 필터의 손실이 감소합니다.

아날로그 증폭기와 마찬가지로 스위칭 증폭기는 하위 클래스로 나뉩니다. AD и BD, 그들의 장단점도 비슷합니다. 동급 증폭기 AD 입력 신호가 없으면 출력 단계가 계속 작동하여 동일한 기간의 펄스를 부하에 전달합니다. 이렇게 하면 약한 신호의 전송 품질을 개선할 수 있지만 효율성이 크게 떨어지고 여러 가지 기술적 문제가 발생합니다.

특히, 출력 트랜지스터가 동시에 전환될 때 발생하는 소위 관통 전류를 처리해야 합니다. 출력 단계에서 통과 전류를 제거하기 위해 한 트랜지스터의 닫힘과 다른 트랜지스터의 열림 사이에 데드 타임이 도입됩니다.

실용적인 응용 프로그램은 BD 클래스의 증폭기에서 찾을 수 있습니다. 이 증폭기는 설계가 더 단순하고 신호가 없을 때 출력 단계가 매우 짧은 지속 시간의 펄스를 생성하거나 정지 상태입니다. 그러나이 유형의 증폭기에서 방법의 주요 단점은 샘플링 주파수 및 신호 주파수에 대한 비선형 왜곡 수준의 의존성입니다. 또한 낮은 수준의 신호가 전송될 때 왜곡이 증가합니다.

고품질 광대역 급 증폭기 만들기 D 상당한 설계 복잡성이 필요합니다. 따라서 자동차 오디오 시스템에서 이러한 증폭기는 여전히 서브 우퍼에서만 사용됩니다. 이 경우 최대 몇 퍼센트의 비선형 왜곡 수준이 상당히 허용됩니다.

동급 앰프 T 고효율을 유지하면서 음질이 한 단계 향상되었습니다. 헤드 유닛 전력 증폭기를 만들 때 특히 그렇습니다. Tripath Technology는 휴대용 오디오 장비 및 헤드 유닛을 위한 10W 및 20W 통합 증폭기와 최대 300W의 더 높은 전력 증폭기를 생성하기 위한 미세 회로를 제조합니다.

그래프는 클래스 증폭기가 T 성능면에서 최고의 아날로그 증폭기 샘플보다 열등하지 않습니다. 왜곡 수준은 최소이며 출력 신호의 스펙트럼에는 실질적으로 더 높은 고조파가 없습니다. 결과적으로 음악 신호의 재생이 더욱 자연스러워집니다.

새로운 증폭기와 아날로그 및 기존 디지털 증폭기 간의 주요 차이점은 고조파 계수보다 낮은 낮은 수준의 혼변조 왜곡입니다.

클래스 증폭기용 AB예를 들어, 혼변조 왜곡 계수가 고조파 계수를 크게(때로는 수십 배) 초과합니다. 클래스 증폭기용 A 이 수량은 동일한 순서입니다. 이 표시기의 통합 증폭기는 "대형"급 제품보다 다소 열등합니다. T, 그러나 전통적인 마이크로 회로는 전혀 경쟁하지 않습니다. 따라서 라스베가스에서 열린 지난 전시회에서 많은 수의 새로운 유형의 라디오 테이프 레코더와 앰프가 발표된 것은 놀라운 일이 아닙니다.

방법의 비밀은 무엇입니까? 독점 기술 사용 디지털 전력 처리(TM). 회사 자료에서 이 기술에 대해 많은 텍스트를 할애하고 있지만 분명한 이유로 유용한 정보는 거의 없습니다. 그 비밀에는 디테일 뿐만 아니라 신호 처리의 원리까지 담겨 있습니다. 수사학을 버리면 모두 "예측"(예측 처리) 및 "적응 변환"(적응 신호 조건 처리)의 두 가지 상호 관련된 프로세스로 귀결됩니다.

옛날부터 성직자와 점쟁이는 예측에 종사해 왔으며 성공의 정도는 다양했습니다. 우리의 경우 두 가지 방법으로 사운드 신호의 레벨을 확인할 수 있습니다.

• 계산. 신호(미분)의 변화율을 추적하고 이를 바탕으로 다음 시점의 신호 값을 계산합니다. 아날로그 및 디지털 버전 모두에서 구현할 수 있습니다. 음향 처리기는 통계 데이터에 기반한 수학적 모델을 사용할 수 있습니다.
• 측정. 신호는 미리 진폭을 측정할 수 있는 디지털 지연 라인을 통해 처리됩니다. 고정밀 ADC가 필요합니다.

통합 증폭기의 동적 범위가 100dB를 초과한다는 사실로 판단하면 신호 진폭이 계산됩니다. 왜 그녀를 알아야 합니까? 동급 앰프 T 고정 샘플링 속도가 없습니다. "적응형 변환" 알고리즘에 따라 최대 1,5MHz의 대역폭에서 지속적으로 변경됩니다. 초기 데이터는 신호의 진폭과 변화율입니다. 업샘플링은 음질을 향상시키고 출력 필터의 설계를 단순화합니다.

처리 알고리즘의 본질에 대해서만 추측할 수 있습니다. 위의 내용 외에도 적응형 변환에는 내부 네거티브 피드백(디지털 또는 아날로그)도 포함될 수 있습니다. 이를 바탕으로 다음과 같이 추정할 수 있다. 디지털 전력 처리(TM) 델타 - 변조의 종류 중 하나를 넣습니다. 전송되는 신호의 절대값이 아니라 이전 상태에 대한 변경(따라서 이름의 "델타")이라는 점에서 기존의 펄스 폭과 다릅니다.

부정적인 피드백은 유 전적으로 포함되어 있으며 "예측"도있을 곳이 있습니다 ...

칩은 Tripath Technology에서 직접 생산합니다. 기성 증폭기 모듈을 포함하여 많은 수의 다양한 구성 요소가 생산됩니다. 모든 신호 처리 기능은 최소한의 외부 부품으로 하나의 칩에 집중되어 있습니다. 저전력 및 중전력 증폭기는 통합 설계로 제조됩니다. 고전력 증폭기에서 출력 단계는 개별 구성 요소에서 수행됩니다. 출력 LC 필터는 모든 경우에 별도로 장착됩니다.

그리고 말한 내용에 대한 예로서 몇 가지 숫자가 있습니다.

출판물 : www.bluesmobil.com/shikhman

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