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 A Classificação dos Amplificadores

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vlopes
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MensagemAssunto: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 18:01

Numa recente "consulta" a um entendido da familia sobre como se classificam os Amplificadores recebi esta "redacção"...


Classes de Amplificadores
Os amplificadores são geralmente divididos em classe que leva em consideração as
características de operação do estágio de saída de amplificadores, que inclui a
eficiência tanto em potência quanto em qualidade.
Suscintamente, temos as seguintes classes de amplificadores de áudio:

Classe A:

O amplificador que possui melhor qualidade de som sem distorção mas com um
consumo de potência muito grande, possui eficiência de +/- 20% (teórico máximo de
25%) , isto é, se ele fornecesse 10W de som, consumiria 50W de energia, essa
diferença de 40W seria transformada em calor. Geralmente é um amplificador com
potência de saída abaixo dos 100W, gasta muita energia e seu preço é muito alto;

Classe B:
Um amplificador com esse tipo de etapa de saída não consome muita energia e possui
rendimento teórico máximo de 78,5% mas sua amplificação gera grande distorção
audível para pequenos sinais (distorção de crossover) mas para sinais de grande
amplitude essa distorção é muito pequena quando comparada com a amplitude do
sinal tornando a distorção menos perceptível. Não existe amplificadores desse tipo no
mercado;

Classe AB:
Como o nome indica, é um circuito de amplificação que une características de um
classe A e um classe B. Consumindo energia, pequeno quando comparado com um
Classe A, temo distorção de um Classe B somente para grandes potências e em
pequenas potências (pequenos sinais) o funcionamento é como um classe A. Possui
rendimento em torno de 50% , isto é, se ele fornece 100W de som consome 200W de
energia. A maioria dos amplificadores comercializados são de classe AB, pois possui
boa qualidade e bom rendimento utilizando componentes baratos, portanto, ótima
relação custo benefício;

Classe C:

Gera distorção pior que um classe B e geralmente é utilizando em radio-frequência
( telefones celulares, transmissores de rádio e TV );

Classe D:
As vezes confundido com "Digital". Mas um classe D, não leva o D por ser digital,
mas pela sequência de classificação dos amplificadores. O seu funcionamento se deve
a um circuito de chaveamento digial com frequência de 100Hz a 200KHz que
transforma o sinal de entrada em uma onda quadrada de largura variável, possui
rendimento perto de 90% (fornecendo 100W de som, estará consumindo 111W de
energia) e está limitado a trabalhar abaixo de 1Khz, porque acima disso, existe a
geração de distorção e pode ocorrer do amplificador interferir em rádios AM. Com
isso seu uso fica restrito a alimentar subwoofers com potências acima de 1000W
RMS;

Classe G:
Tabalha como um classe A em pequenas potências e como um classe AB em grandes
potências possuindo rendimento em tornor de 70%;

Classe H:
É um classe AB que trabalha com dois níveis de tensão de alimentação. Um nível
mais baixo para baixa potência e outro nível de tensão de alimentação maior para
potências maiores, com isso os componentes dissipam menos energia conseguindo um
rendimento maior. A desvantagem é a distorção causada pela comutação das fontes
para um determinado nível de sinal. Possui rendimento em torno de 70%;

Classe I:
É um classe A mas a alimentação desse estágio é feita por um controlador do tipo
classe D (modulação por pulso), com isso o amplificador classe A recebe somente
energia o suficiente para alimentar a si próprio a a carga (alto-falante). Assim,
variando sua fonte de alimentação um classe I possui rendimento em torno de 75%;

Classe T:
Seu funcionamento é parecido com um classe D mas este, possui bem menos
distorção e pode trabalhar em toda a faixa audível (20Hz a 20KHz). O sinal de áudio
entra no amplificador, é transformado digitalmente através de algoritmos em um sinal
digital de frequência variável até 1.5MHz depois é amplificado . Seu rendimento está
em torno de 90% e possui menos distorção que um classe D.

Aprofundamento sobre Classe A
Considerado o amplificador com as melhores características de linearidade, pois é
capaz de fornecer em sua saída um sinal sem distorções. Possui uma corrente de
polarização dos transistores que faz com que conduzam todo tempo para qualquer
sinal de entrada como é observado na figura abaixo:
O circuito típico de um classe A pode ser observado abaixo onde o transistor Q2
"gera" a corrente de polarização constante em Q1:
A característica de transferência de um classe A pode ser observado abaixo
O rendimento máximo teório é de 25%, isto é, se o amplificador fornece 100W de
som, consome 300W em calor e consome 400W da fonte de tensão, na prática o
rendimento está entre 10 e 20%.
Amplificadores valvulados que são comercializados hoje em dia, normalmente
possuem configuração classe A.
Um dos fabricantes de amplificadores classe A é a McIntosh.

Aprofundamento sobre Classe B
O circuito básico de um classe B é composto por 2 transistores complementares que
conduzem em cada ciclo do sinal de entrada, Qn conduz para sinais positivos e Qp
conduz para sinais negativos, na ausência de sinal de entrada, nenhum dos transistores
conduzem:
O que ocorre nessa configuração é a perda da linearidade, pois é necessário o mínimo
de 0.5 Volts para o transistor conduzir, entao sua curva de transferência fica:
Essa distorção é chamada de distorção de crossover.
Seu rendimento teórico máximo é de 50%.

Aprofundamento sobre Classe AB
O circuito de um classe AB é estruturalmente bem parecido com um classe B, mas
possui uma pequena corrente de polarização que flui constantemente, independente do
sinal de entrada, aquela distorção de crossover do classe B pode ser quase que
eliminado .
O gráfico da característica de transferência é quase linear:
Podemos pensar que um classe AB funciona como classe A quando operando com
pequenos sinais e como classe B quando operando com sinais de grande amplitude.
Cerca de 85% do mercado mundial de amplificadores são de classe AB.
Seu rendimento prático está em torno de 50%.

Aprofundamento sobre Classe D
Sua principal característica é o funcionamento que tem por base a modulação por
largura de pulso (PWM - pulse width modulation) fazendo com que os transistores
funcionem ou ligados ou desligados e nunca "no meio", isto é, conduzindo alguma
parcela de corrente, por isso são chamados também por amplificadores de
"chaveamento", com isso a eficiência em potência de um classe D está em torno de
80% apesar disso a eficiência em qualidade não é muito boa, gerando distorção que é
maior que os classe AB.
Para entender de onde vem a distorção, seguimos o sinal de entrada que após ser
modulado em PWM, passa por um filtro passa-baixa afim de "retirar" o sinal
modulador, este precesso cria mudanças de fase e distorção principalmente em
frequências maiores que 1kHz limitando o uso do amplificador classe D para baixas
frequências. Por isso que a maioria dos amplificadores classe D do mercado são
voltados para utilização com subwoofers.

Aprofundamento sobre Classe T
Seu funcionamento é parecido com um classe D, mas ao invés de modulação PWM
(modulação por largura de pulso) um classe T usa algoritomos e técnicas de Digital
Power Processing (TM) que levam em consideração as características dos transistores
para evitar distorções.
Enquanto a modulação PWM para um classe D trabalha com frequências de
modulação fixa entre 100 a 200KHz, um classe T trabalha com até mais de 1,5MHz
isso facilita na utilização de componentes mais baratos para re-transformação do sinal
modulado de volta para som original.
Possui eficiência parecida com o classe D, em torno de 80% , as vezes até mais que
90%. Além de não causar distorções acima de 1kHz como ocorre nos classe D.
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Milton
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 18:51

Boa informação Virgilio !

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vlopes
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 21:45

Milton escreveu:
Boa informação Virgilio !

fiquei a saber que tenho dois classe AB, e que mesmo que junte os dois não faço um classe A.....
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Vodoo
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 21:51



Pois a classe A é outra loiça !!!
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António José da Silva
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 22:25

Mas como tudo.....
Há muito AB a tocar bem melhor que muito classe A. O ser classe A por si só não é garante de nada.

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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 22:31


Tambêm preferiria as Tuas KT120 a 2x25Watts ultralineares em ClassA em vez dessa configuração, mas lá está cada um é que sabe !!!

Wink
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António José da Silva
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 22:38

Vodoo escreveu:

Tambêm preferiria as Tuas KT120 a 2x25Watts ultralineares em ClassA em vez dessa configuração, mas lá está cada um é que sabe !!!

Wink

Caro Vodoo. Isso tem pouco a ver com o "cada um é que sabe". Existem bons amplificadores em todos os grupos e bastante maus. Todos os sistemas tem as suas virtudes e os seus lados negativos.

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lore
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 22:44



ou do que precisa .
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 22:49

Ou o que pode !!!

E daí a expressão CADA UM É QUE SABE !!!

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lore
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 22:51

um classe A de 20W nao pega em colunas duras , que precisem de muito musculo
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Vodoo
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 22:59

Poís não, mas um de 2x50 ou maís já !!!
E tambêm não sou apologista de colunas duras e pouco eficientes, lamento.

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lore
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 23:02


2x50 em classe A ,nao quero pagar a conta da luz , nao !!!!!!!!!!!
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vlopes
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 23:12

António José da Silva escreveu:
Mas como tudo.....
Há muito AB a tocar bem melhor que muito classe A. O ser classe A por si só não é garante de nada.

Mas julgo eu que num cenario de optimização de componentes e processos, um classe A tocará em 99% dos casos melhor que um classe AB,..
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Vodoo
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 23:15

Amigo VLopes, claro que sim e a nível de pureza de som é outra loiça !!!

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António José da Silva
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 23:26

Vodoo escreveu:
Amigo VLopes, claro que sim e a nível de pureza de som é outra loiça !!!


É interessante de ver a facilidade com que nós, leigos na material, temos sempre tantas certezas sobre um assunto tão complexo.

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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 23:28

Nós ??

lol!
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Vodoo
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Sab Jun 18 2011, 23:31

E por falar em Nós, pergunto eu que sou um leigo na matéria:
E em qual das drives das colunas (Crossover) esta diferença é mais notória ??

geek
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António José da Silva
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 00:10

Vodoo escreveu:
Nós ??


Sim, não tenhas a mais pequena duvida.



There are four classes of operation for an amplifier. These are: A, AB, B and C. Each class of operation has certain uses and characteristics. No one class of operation is "better" than any other class.


Audio power amplifiers are classified in an alphabetical order according to their circuit configurations and mode of operation. Amplifiers are designated by different classes of operation such as class "A", class "B", class "C", class "AB", etc. These different classes of operation range from a near linear output but with low efficiency to a non-linear output but with a high efficiency. No one class of operation is "better" or "worse" than any other class with the type of operation being determined by the use of the amplifying circuit. There are typical maximum efficiencies for the various types or class of amplifier, with the most commonly used being:


http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_1.html

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_2.html

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_3.html

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_4.html

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_5.html

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_6.html

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_7.html

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_8.html


Tenho lido muito o que os grandes especialistas dizem, e posso-vos garantir que nem entre eles as coisas são assim tão lineares. Eu já ouvi aparelhos em classe A de marcas de renome onde a diferença para os AB era inexistente. E já tive em minha casa um conjunto puramente classe A de uma marca conceituada e o meu Ex JJ era (para mim) bem superior.

E claro que nem vale a pena pensar em Primas Lunas e milhares de outros amps em class AB pois nada disso pode tocar bem.

Mas não seja por isso.

http://cgi.ebay.co.uk/YAQIN-MC-10L-EL34-Class-Integrated-Tube-Amplifier-GB-/310325750555?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4840db2b1b


http://cgi.ebay.co.uk/10W-SE-MOSFET-Class-power-amplifier-stereo-assembled-/220748872357?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3365a87aa5

http://cgi.ebay.co.uk/15W-pure-sound-Class-amplifer-kit-Hiraga-/220712678031?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item336380328f


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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 01:00

Alto ai !!!
Onde já vamos Nós, que venha lao Forista TD124 e nos diga algo acerca disto, SFF .
António refiro-me aos estágios de amplificação de saída em ClassA e AB.

E sêm me querer alongar muito sobre este assunto porque o mesmo está mais do que debatido e estudado ao longo de muitos anos, continuo a afirmar VAI DO GOSTO DE CADA UM, e porquê ??

Porque eu prefiro colunas maís eficientes e nunca com menos de 87/88, continuo a dizer que não se trata de TOCAR BÊM mas sim de menos THD na ClassA que eu prefiro, nem mais nem menos é assim.
Porque a baixos níveis sonoros a ClassAB funciona em ClassA e os valores de distorção são idênticos mas quando aumentamos o volume e passamos para classAB ai o caso muda de figura.

E se isto não fôr verdade digam-me, e se isto não se nota nos tweeter´s já cada um sabe de sí, eu noto !

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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 01:02

e nos graves , nao nota nada ?
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 01:05

Claro que se nota , mas garanto-lhe que a maior diferênça é nos agudos.

Very Happy
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António José da Silva
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 01:06

Vodoo escreveu:
Alto ai !!!
Onde já vamos Nós, que venha lao Forista TD124 e nos diga algo acerca disto, SFF .
António refiro-me aos estágios de amplificação de saída em ClassA e AB.

E sêm me querer alongar muito sobre este assunto porque o mesmo está mais do que debatido e estudado ao longo de muitos anos, continuo a afirmar VAI DO GOSTO DE CADA UM, e porquê ??

Porque eu prefiro colunas maís eficientes e nunca com menos de 87/88, continuo a dizer que não se trata de TOCAR BÊM mas sim de menos THD na ClassA que eu prefiro, nem mais nem menos é assim.
Porque a baixos níveis sonoros a ClassAB funciona em ClassA e os valores de distorção são idênticos mas quando aumentamos o volume e passamos para classAB ai o caso muda de figura.

E se isto não fôr verdade digam-me, e se isto não se nota nos tweeter´s já cada um sabe de sí, eu noto !



Onde quero chegar e depois de ler muitos dos maiores especialistas europeus na matéria, apesar de pouco compreender quando aprofundam verdadeiramente a coisa, é que mesmo entre grandes especialistas há muita divergência. Mas o que interessa é aquilo que se gosta de ouvir independentemente do tipo de circuito empregue.

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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 01:28



Ora nem maís, e era ai onde eu queria chegar e percebo perfeitamente o teu ponto de vista e acho que é totalmente válido.
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António José da Silva
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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 01:30

Vodoo escreveu:


Ora nem maís, e era ai onde eu queria chegar e percebo perfeitamente o teu ponto de vista e acho que é totalmente válido.

Assim está bem senão... (olha tu a leva-las)

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MensagemAssunto: Re: A Classificação dos Amplificadores   Dom Jun 19 2011, 01:38



Esses estão cool !!
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