অ্যামপ্লিফায়ার ক্লাস ব্যাখ্যা করা হয়েছে: ক্লাস A, B, AB, D, G, H এবং কিভাবে সঠিক নির্বাচন করবেন

ক্যাবিনেটে একটি 500-ওয়াট সাবউফার স্থাপন করা অন্য কিছুর আগে একটি স্পেসিফিকেশন সিদ্ধান্তকে বাধ্য করে: কোন অ্যামপ্লিফায়ার ক্লাস আউটপুট স্টেজ চালাবে। এই একক পছন্দ তাপ সিঙ্কের ভর, পাওয়ার সাপ্লাই ওজন, ঘেরের পরিমাণ এবং বিকৃতি শ্রবণযোগ্য হওয়ার আগে কতটা হেডরুম থাকবে তা নির্ধারণ করে। সিস্টেম নির্মাতাদের জন্য ব্যবহারিক উপসংহার: ক্লাস D নতুন পেশাদার অডিও মডিউল ডিজাইনে প্রাধান্য দেয় কারণ এটি 85-95 শতাংশ সরবরাহ শক্তিকে সিগন্যালে রূপান্তর করে। ক্লাস এবি স্বচ্ছ শব্দ এবং অনুমানযোগ্য পরিষেবার জন্য অ্যানালগ রেফারেন্স হিসাবে রয়ে গেছে। ক্লাস G এবং ক্লাস H উচ্চ-শক্তির রৈখিক পর্যায়ের জন্য একটি মধ্যম পথ সরবরাহ করে যার জন্য কম তাপ প্রয়োজন। ক্লাস এ এবং ক্লাস বি প্রধানত আজকের ধারণা হিসাবে গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু তাদের পরিবাহী-কোণ আচরণ পরবর্তী প্রতিটি শ্রেণিকে ব্যাখ্যা করে।

কি একটি পরিবর্ধক শ্রেণী সংজ্ঞায়িত করে?

প্রতিটি পরিবর্ধক শ্রেণী তার আউটপুট ডিভাইসের পরিবাহী কোণ দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় - প্রতিটি ইনপুট চক্রের অংশ যেখানে ট্রানজিস্টরগুলি কারেন্ট পাস করে। একটি ডিভাইস যা 360 ডিগ্রির জন্য সঞ্চালন করে ক্রমাগত থাকে; একটি যন্ত্র যা 180 ডিগ্রির জন্য সঞ্চালন করে তরঙ্গরূপের অর্ধেকই পরিচালনা করে। পরিবাহী কোণ একটি তাত্ত্বিক দক্ষতার সীমা নির্ধারণ করে, কারণ একটি পরিবাহী যন্ত্র যা সংকেত প্রদান করে না তা এখনও শক্তি বিলুপ্ত করে। এটি মঞ্চের বিকৃতি স্বাক্ষরেরও পূর্বাভাস দেয়।

নীচের ক্লাসগুলি একটি অডিও সিস্টেম ডিজাইনার সম্মুখীন হবে সবকিছু কভার. ক্লাস সি শুধুমাত্র রেফারেন্সের জন্য প্রদর্শিত হয়: 180 ডিগ্রির নিচে কাজ করা দক্ষতা 70 শতাংশের উপরে বাড়ায়, কিন্তু আউটপুটকে এত খারাপভাবে সমতল করে যে এটি অডিওর পরিবর্তে রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সমিটারে সীমাবদ্ধ। দক্ষতার মানগুলি প্রতিষ্ঠিত ইলেকট্রনিক্স রেফারেন্স এবং মডিউল ডেটাশিটে উদ্ধৃত ব্যবহারিক রেঞ্জ; সঠিক সংখ্যাগুলি সরবরাহ ভোল্টেজ, লোড এবং অপারেটিং স্তরের উপর নির্ভর করে।

ক্লাস A: উচ্চ অপারেটিং খরচে রৈখিকতা

ক্লাস A আউটপুট পর্যায়ে সম্পূর্ণ 360 ডিগ্রীর জন্য সঞ্চালন করে। একটি একক ডিভাইস, বা একটি জোড়া একক-এন্ডেড মোডে চলমান, কোনো ইনপুট সংকেত না থাকা সত্ত্বেও সক্রিয় অঞ্চলে থাকে। এটি ক্লাস A-কে অ্যানালগ পরিবারের সবচেয়ে লিনিয়ার টপোলজি করে তোলে: ডিভাইসগুলির মধ্যে কোনও হ্যান্ডঅফ নেই, তাই সংজ্ঞা অনুসারে ক্রসওভার বিকৃতি অনুপস্থিত। মূল্য বিপুল নিষ্ক্রিয় অপচয়. ব্যবহারিক একক-এন্ডেড ক্লাস A দক্ষতা 20 থেকে 30 শতাংশের মধ্যে বসে, তাই একটি 100-ওয়াট পরিবর্ধক 200 থেকে 300 ওয়াট তাপ হিসাবে বাতিল করে। হিট সিঙ্ক বৃদ্ধি পায়, ট্রান্সফরমার বৃদ্ধি পায় এবং চলমান খরচ স্থায়ী হয়। পেশাদার অডিও মডিউলগুলিতে, সম্পূর্ণ ক্লাস A আউটপুট পর্যায়গুলি শুধুমাত্র প্রিঅ্যাম্প স্তরে বিদ্যমান; পাওয়ার এম্প্লিফায়ারের মধ্যে, ক্লাস A একটি ক্লাস AB ইনপুট পর্যায়ের ছোট-সংকেত পক্ষপাত অঞ্চল হিসাবে টিকে থাকে।

ক্লাস B: ধাক্কা-টান মূল

ক্লাস B তরঙ্গরূপটিকে দুটি অর্ধে বিভক্ত করে: একটি ট্রানজিস্টর ধনাত্মক অর্ধ-চক্রকে ধাক্কা দেয় এবং অন্যটি ঋণাত্মক অর্ধ-চক্রকে টানে, তাই প্রতিটি ডিভাইস ঠিক 180 ডিগ্রিতে সঞ্চালিত হয়। তাত্ত্বিক দক্ষতা 78.5 শতাংশে উন্নীত হয়, কিন্তু শূন্য ক্রসিং-এ স্থানান্তর ক্রসওভার বিকৃতির পরিচয় দেয় যখন কোনো ডিভাইসই সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণে থাকে না। বিশুদ্ধ ক্লাস বি-তে কোনো গুরুতর অডিও আউটপুট স্টেজ চলে না কারণ বিচ্ছিন্নতা কম সংকেত স্তরে শ্রবণযোগ্য। ডিজাইনাররা একটি ছোট পক্ষপাত কারেন্ট যোগ করেন যাতে উভয় ডিভাইসই জিরো ক্রসিং-এ সামান্য চালু থাকে এবং সেই সমন্বয়ই ক্লাস AB-কে সংজ্ঞায়িত করে।

ক্লাস এবি: অ্যানালগ ওয়ার্কহরস

ক্লাস AB পুশ-পুল কাঠামোতে নিয়ন্ত্রিত শান্ত পক্ষপাত যোগ করে। উভয় আউটপুট ডিভাইস শূন্য ক্রসিং এ সামান্য সঞ্চালন করে, ক্রসওভার খাঁজকে সরিয়ে দেয়, তারপরে সিগন্যাল বাড়ার সাথে সাথে কাটঅফের দিকে ফিরে যায়। ব্যবহারিক অডিও ডিজাইনে দক্ষতা 50 থেকে 65 শতাংশের মধ্যে স্থায়ী হয়। একটি 600-ওয়াটের ক্লাস AB মডিউল এখনও শক্তভাবে চালিত হলে 200 থেকে 300 ওয়াট নিক্ষেপ করে, তাই গভীর পাখনা দিয়ে তাপ ডুবে যায় এবং কখনও কখনও জোরপূর্বক বায়ু নকশার অংশ থাকে।

প্রকৌশলীরা ক্লাস AB বেছে নেন যখন টোনাল আচরণকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয় এবং ঘেরের আকার অনুমোদিত হয়। বায়াস কারেন্ট, বিকৃতি এবং তাপীয় লোডের মধ্যে সম্পর্ক এতই সূক্ষ্ম যে নির্মাতারা এটিকে বছরের পর বছর ধরে উৎপাদন পরিমার্জন করে থাকে। এ কারণেই ইঞ্জিনিয়াররা আউটপুট স্টেজে যতটা সময় ব্যয় করেন ড্রাইভারদের মতো, কারণ শব্দের গুণমানে অ্যামপ্লিফায়ার মডিউলের অবদান পরিমাপ করার চেয়ে শুনতে সহজ।

ক্লাস ডি: দক্ষতার জন্য স্যুইচিং

ক্লাস D পরিবাহী-কোণ মডেল সম্পূর্ণরূপে পরিত্যাগ করে। আউটপুট ট্রানজিস্টরগুলি অডিও ব্যান্ডের উপরে একটি ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি, সাধারণত 400 kHz থেকে 1 MHz পর্যন্ত সম্পূর্ণ স্যাচুরেশন এবং সম্পূর্ণ কাটঅফের মধ্যে বিকল্প হয় এবং অডিও সিগন্যাল ফলস্বরূপ পালস-প্রস্থ-মডিউলেটেড তরঙ্গরূপের ডিউটি ​​চক্রে চলে। একটি এলসি ফিল্টার আউটপুটে অডিও ব্যান্ড পুনর্গঠন করে। যেহেতু একটি স্যাচুরেটেড সুইচ প্রায় কোন ভোল্টেজ ড্রপ করে না এবং একটি কাটঅফ সুইচ প্রায় কোন কারেন্ট পাস করে না, তাই তাত্ত্বিক দক্ষতা 100 শতাংশে পৌঁছে যায়; বাস্তব মডিউল 85 থেকে 95 শতাংশ প্রদান করে।

লাউডস্পিকার ডিজাইনের পরিণতি তাৎক্ষণিক। একটি 500-ওয়াটের ক্লাস ডি স্টেজ ডাই-কাস্ট চ্যাসিসের জন্য তাপ সিঙ্কগুলিকে যথেষ্ট ছোট রাখে, যখন একটি সমতুল্য ক্লাস AB পর্যায়ে একটি ভারী এক্সট্রুড প্রোফাইল এবং একটি বড় ট্রান্সফরমার প্রয়োজন। আধুনিক পোস্ট-ফিল্টার ফিডব্যাক প্রাথমিক স্যুইচিং ডিজাইনের বিকৃতির প্রক্রিয়াকে সংশোধন করে, এবং ভালভাবে প্রয়োগ করা ক্লাস ডি মডিউলগুলি ভাল এনালগ পরিবর্ধকগুলির তুলনায় অন্ধ শোনার তুলনা পাস করে।

প্রকৃত প্রকৌশল প্রচেষ্টা আউটপুট ফিল্টার, EMI আচরণ এবং স্যুইচিং পর্যায়ের ডেড-টাইম ম্যানেজমেন্টে বসে। এই ক্ষেত্রে বিশেষজ্ঞ যারা সরবরাহকারীরা সাধারণত ফিল্টারটিকে পরবর্তী চিন্তা হিসাবে বিবেচনা করার পরিবর্তে একটি অনুরণন বা পাওয়ার-ফ্যাক্টর-সংশোধিত ফ্রন্ট এন্ডের সাথে সুইচিং কোর যুক্ত করে।

এলএলসি রেজোন্যান্ট সাপ্লাই সহ EON522SUB সক্রিয় সাবউফার অ্যামপ্লিফায়ার মডিউল এই 500W ক্লাস ডি সাবউফার মডিউলটি ওভারলোড, শর্ট-সার্কিট এবং তাপ সুরক্ষা সহ একটি এলএলসি রেজোন্যান্ট 800W সাপ্লাই যুক্ত করে, যা আশেপাশের পাঠ্যে আলোচিত উচ্চ-দক্ষতা বেস অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটি একটি ব্যবহারিক উপযুক্ত করে তোলে। পণ্য দেখুন →

ক্লাস জি এবং ক্লাস এইচ: স্মার্ট সাপ্লাই রেল

ক্লাস জি এবং ক্লাস এইচ একটি AB পরিবর্ধকের রৈখিক আউটপুট স্তর রাখে তবে এটিকে একটি সরবরাহ রেল দিয়ে খাওয়ায় যা সংকেতের সাথে খাপ খায়। ক্লাস G দুই বা ততোধিক স্থির রেল রক্ষণাবেক্ষণ করে, যখন সিগন্যাল পিকগুলির প্রয়োজন হয় তখনই উচ্চতর একটিতে স্যুইচ করে। ক্লাস H ক্রমাগত রেল ভোল্টেজকে মড্যুলেট করে, হেডরুমের কয়েক ভোল্ট দিয়ে সিগন্যাল খাম ট্র্যাক করে। আউটপুট ডিভাইস উভয় ক্ষেত্রেই রৈখিক থাকে, তাই বিকৃতি প্রোফাইলটি ক্লাস AB-এর সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, কিন্তু ডিভাইস জুড়ে গড় ভোল্টেজ কম। এটি বর্জ্য তাপ হ্রাস করে এবং দক্ষতা 65-80 শতাংশের মধ্যে ঠেলে দেয়।

খরচ পাওয়ার সাপ্লাইতে চলে যায়: ক্লাস G-এর জন্য সুইচ-ওভার লজিক সহ মাল্টি-রেল ট্রান্সফরমার, বা ক্লাস H-এর জন্য ফাস্ট ট্র্যাকিং রেগুলেটর। এই ক্লাসগুলি সাবউফার এবং লাইন-অ্যারে মডিউলগুলির জন্য উপযুক্ত, যেখানে উচ্চ ক্রেস্ট ফ্যাক্টর সহ সঙ্গীত মানে উচ্চ রেল শুধুমাত্র ছোট চূড়াগুলির জন্য সক্রিয়। এইচ-ক্লাস পদ্ধতি হল একটি লিনিয়ার ট্রান্সফরমার সরবরাহ সহ দ্বি-পরিবর্ধিত ঘেরের জন্য একটি সাধারণ পছন্দ, এই কারণেই মডিউল সরবরাহকারীরা এই সমন্বয়টিকে একটি মানক কনফিগারেশন হিসাবে তালিকাভুক্ত করে।

বাস্তব মডিউলে পরিবর্ধক ক্লাস তুলনা করা

শ্রেণীগত সিদ্ধান্ত কখনই বিচ্ছিন্নভাবে নেওয়া হয় না; এটি পাওয়ার সাপ্লাই, এনক্লোজার এবং মিউজিক প্রোগ্রামের ডিউটি ​​সাইকেলের সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে। নীচের চার্টটি দেখায় কেন পোর্টেবল এবং কমপ্যাক্ট সিস্টেমে ক্লাস ডি এত আকর্ষণীয়।

ক্লাস ডি এর বেশিরভাগ আউটপুট পরিসরে উচ্চ দক্ষতা বজায় রাখে, যখন ক্লাস AB দক্ষতা কম শোনার স্তরে ভেঙে পড়ে। একটি 500-ওয়াট ক্লাস এবি মডিউল থেকে একটি 50-ওয়াট গড় আউটপুট প্রায় 25-30 শতাংশ দক্ষতায় বসতে পারে; একই অবস্থা একটি ক্লাস ডি মডিউলকে 75 শতাংশের উপরে রাখে। একটি ট্যুরিং সিজনে, সেই পার্থক্যটি বিদ্যুতের খরচ, র্যাক হিট এবং কত ঘন ঘন তাপ সুরক্ষা ট্রিগার হয় তার মধ্যে দেখা যায়।

একটি সক্রিয় শক্তি পরিবর্ধক মডিউল ধারণ করে কি বোঝা ক্রেতাদের এই ম্যাট্রিক্স সঠিকভাবে প্রয়োগ করতে সাহায্য করে। ক্লাস লেটার শুধুমাত্র পাওয়ার স্টেজ বর্ণনা করে; সরবরাহ নকশা, প্রতিক্রিয়া টপোলজি, এবং সুরক্ষা সার্কিট বাস্তব-বিশ্ব নির্ভরযোগ্যতা নির্ধারণ করে। একটি সাবউফার মডিউল, উদাহরণস্বরূপ, একটি উচ্চ-ভোল্টেজ রেলের সাথে আউটপুট সীমাবদ্ধ করে যা অবিচ্ছিন্ন বাস প্রোগ্রামে টিকে থাকে, তাই ক্লাস পছন্দ এবং প্রতিরক্ষামূলক বৈশিষ্ট্যগুলিকে একটি সিস্টেম হিসাবে মূল্যায়ন করা আবশ্যক।

পেশাদার অডিওর জন্য EON180S 2092 BTL সাবউফার অ্যামপ্লিফায়ার মডিউল একটি 650W ক্লাস D BTL আউটপুট এবং 800W সুইচিং সাপ্লাই সমন্বিত, এই সাবউফার মডিউলে উপরে বর্ণিত এমপ্লিফায়ার-শ্রেণির বিবেচনার সাথে সারিবদ্ধভাবে ক্রমাগত বাস ডিউটির জন্য উপযুক্ত প্রতিরক্ষামূলক সার্কিট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। পণ্য দেখুন →

একটি পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার মডিউলের অ্যানাটমি

একটি আধুনিক মডিউলের ক্রস-সেকশন দেখায় কিভাবে ক্লাসটি তার চারপাশের সবকিছুর সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে। ইনপুট পর্যায় সুষম বা ডিএসপি-প্রক্রিয়াজাত সংকেত গ্রহণ করে, ড্রাইভার পর্যায়টি সুইচিং বা রৈখিক নিয়ন্ত্রণকে আকার দেয়, আউটপুট পর্যায়টি নির্বাচিত শ্রেণী অনুসরণ করে এবং পাওয়ার সাপ্লাই দক্ষতার সিলিং সেট করে। নীচের আইসোমেট্রিক চিত্রটি একটি স্বয়ংসম্পূর্ণ মডিউলে এই ব্লকগুলির সাধারণ বিন্যাস দেখায়।

Amplifier ক্লাস সম্পর্কিত প্রায়শ জিজ্ঞাস্য প্রশ্নাবলী