Na czym polega działanie wzmacniacza mocy klasy A + D?

[fp74]

Potrzebuję pomocy w zrozumieniu odpowiedzi na zadane w tytule pytanie. Jako przykład podaję wzmacniacz, z którego sam korzystam Nuprime Sta-9. Nigdzie nie mogę wyczytać jednoznacznych informacji o sposobie działania, tzn. czy on działa jednocześnie jako klasa A i D (jak?), czy czasem jako A, a czasem jako D (w takim przypadku od czego to zależy?). Na stronie sklepu @rms.pl czytam, że końcówka ta jest wydajna energetycznie i się nie grzeje. No jednak grzeje się i to baaardzo, co sugeruje, że działa jednak jako klasa A (?). Czytam tam też, że "Urządzenie pracuje w układzie typu Single Ended, w którym wstępne wzmocnienie realizowane jest w klasie A, natomiast końcowe w klasie D". No ale tu już  brakuje mi i wiedzy, i wyobraźni, i doświadczenia, bo jest to końcówka mocy, więc myślałem, że wstępne wzmocnienie jest realizowane w przedwzmacniaczu, a więc poza nią. Poza tym w necie jakoś temat tego połączenia AD jest albo pomijany zupełnie albo powielany jest w kółko  jeszcze bardziej enigmatyczny opis, jakoby przy niskich sygnałach wzmacniacz grał jako klasa A, a przy wysokich jako D, co już w ogóle jest dziwne. Jakie to są niskie i wysokie sygnały, skąd miałbym wiedzieć czy wzmacniacz pracuje w danym momencie w klasie A, czy D? Więc może ktoś pomoże...?

[nowy78]

Klasyczna końcówka mocy audio pracująca w klasie AB to zazwyczaj trzy stopnie: wejściowy (zwykle, lub nawet zawsze w klasie A), napięciowy i mocy w układzie Push-Pull. Główną pracę wykonuje oczywiście ostatni z wymienionych sterując przepływem prądu z zasilacza do głośników zgodnie z doprowadzonym sygnałem muzycznym. W tego typu wzmacniaczach stopień końcowy zawsze pracuje w klasie A przy małym sygnale (oba tranzystory pary końcowej są w stanie przewodzenia) i przechodzi do klasy B przy większych sygnałach - przy pewnym poziomie sygnału (zdeterminowanym przez prąd spoczynkowy) jeden z tranzystorów pary końcowej (może być kilka par) przestaje przewodzić. Jest to proces, można by powiedzieć, automatyczny, który wynika z zasady pracy wzmacniacza. Ustawienie wysokiego prądu spoczynkowego spowoduje, że wzmacniacz taki może pracować w klasie A w całym zakresie sygnałów. Oczywiście trzeba wtedy zapewnić odpowiednio wydajne zasilanie i chłodzenie tranzystorów stopnia mocy, które są zmuszane do rozproszenia dużej mocy.

Zupełnie inaczej pracuje stopień końcowy w klasie D. Tam tranzystory pracują jak przełączniki - są w stanie zatkania lub nasycenia (otwarcia). Odwzorowanie sygnału następuje natomiast poprzez sterowanie czasem przełączania. Nie można zatem zbudować czego takiego jak wzmacniacz pracujący w klasie AD, przez analogię do klasy AB. To zupełnie inna filozofia wzmacniania sygnału. 

Z tego co zrozumiałem z opisu kreatywnych marketingowców, w przypadku podanego przykładu wzmacniacza Nuprime został celowo dodany stopień wejściowy w klasie A, dla wprowadzenia w sposób kontrolowany nieco parzystych zniekształceń harmonicznych, charakterystycznych dla tego typu układów, związanych z ich asymetrią. Zabieg ten ma na celu subiektywną poprawę brzmienia (bo obiektywnie dodawanie zniekształceń jest niekorzystne  ). Stopień mocy pracuje zaś w klasie D. Zawsze.

[fp74]

3 minuty temu, nowy78 napisał:

Klasyczna końcówka mocy audio pracująca w klasie AB to zazwyczaj trzy stopnie: wejściowy (zwykle, lub nawet zawsze w klasie A), napięciowy i mocy w układzie Push-Pull. Główną pracę wykonuje oczywiście ostatni z wymienionych sterując przepływem prądu z zasilacza do głośników zgodnie z doprowadzonym sygnałem muzycznym. W tego typu wzmacniaczach stopień końcowy zawsze pracuje w klasie A przy małym sygnale (oba tranzystory pary końcowej są w stanie przewodzenia) i przechodzi do klasy B przy większych sygnałach - przy pewnym poziomie sygnału (zdeterminowanym przez prąd spoczynkowy) jeden z tranzystorów pary końcowej (może być kilka par) przestaje przewodzić. Jest to proces, można by powiedzieć, automatyczny, który wynika z zasady pracy wzmacniacza. Ustawienie wysokiego prądu spoczynkowego spowoduje, że wzmacniacz taki może pracować w klasie A w całym zakresie sygnałów. Oczywiście trzeba wtedy zapewnić odpowiednio wydajne zasilanie i chłodzenie tranzystorów stopnia mocy, które są zmuszane do rozproszenia dużej mocy.

Zupełnie inaczej pracuje stopień końcowy w klasie D. Tam tranzystory pracują jak przełączniki - są w stanie zatkania lub nasycenia (otwarcia). Odwzorowanie sygnału następuje natomiast poprzez sterowanie czasem przełączania. Nie można zatem zbudować czego takiego jak wzmacniacz pracujący w klasie AD, przez analogię do klasy AB. To zupełnie inna filozofia wzmacniania sygnału. 

Z tego co zrozumiałem z opisu kreatywnych marketingowców, w przypadku podanego przykładu wzmacniacza Nuprime został celowo dodany stopień wejściowy w klasie A, dla wprowadzenia w sposób kontrolowany nieco parzystych zniekształceń harmonicznych, charakterystycznych dla tego typu układów, związanych z ich asymetrią. Zabieg ten ma na celu subiektywną poprawę brzmienia (bo obiektywnie dodawanie zniekształceń jest niekorzystne  ). Stopień mocy pracuje zaś w klasie D. Zawsze.

Wielkie dzięki za wyjaśnienie. Jakoś czułem w kościach, że z tą "klasą" AD coś jest nie do końca tak, jak piszą internety. Potwierdzam, że brzmienie jest takie jak opisałeś i mi akurat odpowiada, o to chodziło, choć wiem, że nie każdemu, no ale akurat taki sprzęt wpadł w ręce i przypasował, więc został. Czyli opis z RMS jest zasadniczo prawidłowy, tylko ja go jakoś może źle zrozumiałem. Stopień wejściowy w klasie A, stopień mocy w klasie D. Dziękuję.

[nowy78]

Dla jasności dodam, że chodzi oczywiście o asymetrię układu single-ended w stopniu wejściowym. 

[fp74]

3 godziny temu, nowy78 napisał:

Dla jasności dodam, że chodzi oczywiście o asymetrię układu single-ended w stopniu wejściowym. 

Dla jasności....? 😵‍💫

[nowy78]

Wcześniej wspomniałem tylko o klasie A w stopniu wejściowym, co nie jest jednoznaczne z powstawaniem zniekształceń nieliniowych o dominujących parzystych harmonicznych. Takie zniekształcenia powstają w układach wzmacniaczy z pojedynczym elementem wzmacniającym (single ended) ze względu na asymetrię wynikającą z nieliniowości charakterystyki. 

[tomek4446]

15 godzin temu, fp74 napisał:

Dla jasności....? 

Znam Piotrka kilka lat , sporo mi pomógł i uwierz , że podanym wyjaśnieniem i tak się zniżył do poziomu amatorów. Mogło być gorzej , zazwyczaj rozumiem tylko " cześć " 

[Rafał S]

@nowy78 Przyłączam się do podziękowań. Twoje wyjaśnienie to jeden z ciekawszych wpisów, na jakie ostatnio trafiłem. @fp74 - Fajny wątek.  

[nowy78]

Dzięki  .

Po chwili zastanowienia doszedłem do wniosku, że jednak będę się udzielał tylko w tematyce technicznej, omijając szerokim łukiem wątki polityczno-światopoglądowe 🤣

[tomek4446]

18 minut temu, nowy78 napisał:

omijając szerokim łukiem wątki polityczno-światopoglądowe

Masz racje. Też do tego dochodzę. Człek jest zdrowszy i świat jakiś taki ładniejszy

[Chyba Miro 84]

No w końcu! Jest światełko w tunelu. Może w końcu Polacy zakopią ten topór wojenny i się zjednoczą dla wspólnego dobra i przestaną być "rozgrywani". Ja wielokrotnie miałem już tekst napisany i wystarczyło wstawić na forum, po czym po chwili zastanowienia.... a w sumie po ch... to i tak nic nie zmieni. 

 

[Rafał S]

1 godzinę temu, tomek4446 napisał:

Człek jest zdrowszy i świat jakiś taki ładniejszy

Jeśli świat wydaje Ci się ładniejszy, to raczej zdrowszy nie jesteś.  

[michaudio]

Zrobiło się ciepło, wszystko kwitnie, dziewczyny się częściowo "rozpakowały". No chce się żyć!

[rms.pl]

Co do działania potwierdzam co napisał @nowy78. NuPrime opisuje w specyfikacji swoje wzmacniacze jako działające w klasie A+D, ponieważ sygnał w STA-9 jest wstępnie wzmacniany przez 4 tranzystory pracujące w klasie A a dopiero potem następuje końcowe/główne wzmocnienie w klasie D.

Dnia 11.06.2025 o 10:24, fp74 napisał:

No jednak grzeje się i to baaardzo, co sugeruje, że działa jednak jako klasa A (?).

W STA-9 obudowa rzeczywiście mocniej się nagrzewa, ale wynika to z konstrukcji tego wzmacniacza i w tym modelu jest to normalne. Dobrej jakości elementy użyte do budowy sprawiają, że nie powoduje to usterek. Natomiast model STA-9X też pracujący w klasie A+D,  jest już inaczej skonstruowany (dużo rozwiązań zaczerpniętych z serii wyższej AMG) i podczas obciążenia jest lekko ciepły.

 

[Top Hi-Fi & Video Design]

Dodam od siebie, że to "tylko" konstrukcja wzmacniacza

Wielokrotnie, "klasa" wzmacniacza nic nie znaczy. Czasem klasa D zabrzmi jak klasa AB, a lampa jak dobry, rasowy tranzystor