Ngày nay, trong thị trường thiết bị âm thanh có nhiều sản phẩm khác nhau. Trong đó phải nói đến ampli bán dẫn hay còn gọi là ampli class. Tùy theo nguyên lý thiết kế mạch mà các ampli có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau như Class A, B, AB, C, D, T, I, S...Về nguyên lý hoạt động, các ampli bán dẫn ngày nay vẫn giống như ampli bán dẫn xuất xưởng cách đây 20 năm.
Bài viết này sẽ giới thiệu nhanh tới bạn đọc những thông tin cơ bản về ampli bán dẫn và thông số cơ bản của một ampli bán dẫn.
Từ những năm 1930, ampli đèn bóng huyền thoại của Leak là dạng ampli đèn 3 cực chỉ chạy duy nhất ở class A đầu tiên chỉ có công suất 5 – 7W. Tuy nhiên, loa cổ có trở kháng rất cao (thường hơn 1.000 Ohm). Còn loa ngày nay trở kháng của loa thường chỉ 4 – 8 Ohm.
Đến thập niên 1960, ampli bán dẫn bắt đầu mới phát triển mạnh, ampli đèn từ từ lui vào hậu trường. Cuối thập kỷ 1980, sau khi đã trải qua quá trình dài nghiên cứu thử nghiệm, ampli bán dẫn đã định hình rõ nét.
Ampli lúc bấy giờ cũng có nhiều loại, tùy theo chức năng của từng loại mà người ta đặt tên theo đó cho dễ nhớ.
.jpg)
Với mỗi loại ampli, tùy theo công dụng chức năng mà người ta đặt cho chúng một kí hiệu khác biệt. Kí hiệu này vừa thể hiện các thông số của ampli, vừa nêu lên chất lượng của chúng. Hiện tại có 5 dạng ampli bán dẫn phổ biến, bao gồm:
Ta thường gọi loại này là ampli tiền khuếch đại. Nhiệm vụ của nó là khuyếch đại những tín hiệu nhỏ từ nguồn phát lên mức tín hiệu cao hơn vào ampli công suất. (Ví dụ như đầu CD, đầu đĩa than, DAC…)
Đây là ampli công suất. Ampli công suất thực hiện nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu ở mức vừa nhận được từ ampli lên mức tín hiệu lớn hơn để phát ra loa.
Giới chuyên môn sử dụng cụm từ Ampli tích hợp để chỉ loại này. Kết cấu Ampli tích hợp bao gồm khối tiền khuyếch đại và khối khuyếch đại công suất. Hai khối này ghép chung một vỏ máy.
Đây là một dạng khác của ampli tích hợp. Nó được thiết kế đối xứng cho hai kênh L & R độc lập riêng biệt (từ phần nguồn cho tới phần khuyếch đại).
Thiết kế khối tách biệt từng ampli cho mỗi kênh trái phải.
.jpg)
Khi nói đến công suất của ampli, bạn cần biết đến hai loại công suất là công suất hoạt động (hay còn gọi là công suất RMS) và công suất đỉnh ( gọi là công suất PMPO). Thông thường, khi nhà sản xuất quảng cáo công suất của ampli, bạn hãy nhớ rằng đó chỉ là công suất đỉnh. Còn công suất thực tế mà ampli đạt được sẽ thấp hơn thế nhiều.
Độ lợi công suất thể hiện khả năng khuyếch đại của ampli.Thông số này được tính bởi hàm Logarit giữa công suất đầu vào và công suất đầu ra.
Thông số đáp ứng tần số của ampli cho biết khoảng tần số tín hiệu đầu vào mà ampli hoạt động ổn định tuyến tính.
Thông số hiệu suất cho biết khả năng tiêu hao năng lượng của ampli, hay chính là tỉ lệ đưa ra công suất âm thanh theo công suất đầu vào của ampli. Trên thực tế, khi ta cung cấp một công suất điện cho ampli, không phải hoàn toàn tất cả công suất đó được sử dụng đúng mục đích. Chỉ một phần trong đó được khuếch đại ra công suất âm thanh. Thông thường, các ampli có thiết kế nguyên lý classA có hiệu suất thấp, chỉ đạt từ 10% đến 25%. Các ampli dùng class AB có hiệu suất 35 đến 50%. Đặc biệt, class D là loại có hiệu suất cao nhất, từ 85-90%. Chính vì hiệu suất tối ưu như vậy nên trong nhiều thiết bị thông minh ngày nay đều sử dụng loại Class này để giảm tiêu hao năng lượng, tiết kiệm pin.
Chỉ số méo hài tổng so sánh tổng hài các tần số giữa tín hiệu đầu vào và âm thanh đầu ra sau khi qua phân tích xử lí của ampli. Thông thường THD phải nhỏ hơn 0,5% thì mới đả bảo được tính trung thực của âm thanh được tái tạo.
Trở kháng ra của ampli phải bằng trở kháng của loa. Thông thường, trở kháng loa và công suất ampli biến thiên tỉ lệ nghịch. Nghĩa là nếu ghép nối ampli bằng phương pháp lệch trở kháng, trở kháng loa giảm một nửa thì công suất ampli cần tăng gấp đôi.
.jpg)
Ampli có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau như Class A, AB, B, D...tùy theo nguyên lý thiết kế mạch. Một số mạch nguyên lý tiêu biểu là Class A, Class AB và Class D.
Chúng hoạt động được dựa trên nguyên tắc bán dẫn. Khi tín hiệu được truyền đến class A thì 1 transistor sẽ đảm nhiệm vai trò khuếch đại của cả hai bán kì âm và dương. Mà thông thường 1 transistor chỉ có thể khuếch đại 1 bán kì, nếu muốn chúng khuếch đại được cả hai bán kì thì cần phải cộng tín hiệu với 1 dòng điện đôi.
Class AB
Class AB có hiệu suất cao nhằm cho công suất ra loa lớn. Vấn đề là ở chỗ các ampli đẩy-kéo có điểm làm việc tại khu vực ngưng (cutoff) của đường đặc tuyến tải. Tại điểm làm việc cutoff này chỉ 50% tín hiệu ngõ vào được khuyếch đại, chính vì vậy người ta phải dùng 2 sò công suất hoạt động, một sò sẽ khuếch đại phần tín hiệu dương và một sò khuếch đại phần tín hiệu âm (đẩy-kéo), vì vậy có tên gọi là Push-Pull.
Ampli class D sử dụng kỹ thuật điều chế, mạch của nó được thiết kế rất nhỏ gọn. Bóng bán dẫn trong mạch luôn chỉ ở một trong hai trạng thái đóng (0) hoặc mở (1) trong một chuỗi xung. Đây là lí do mà ampli class D đạt được mức hiệu suất rất cao. So với các dòng ampli khác, hiệu suất của nó là 80%, đỉnh điểm còn có thể đạt tới 97%. Dù kích thước nhỏ gọn nhưng công suất mà dòng amply này đạt được lại rất lớn, cỡ 100Wx2.
Do công suất đạt được rất cao nên lượng tổn hao trên tầng khuếch đại của dòng sản phẩm này vô cùng thấp. Chính vì vậy mà ampli class D không cần lượng nhôm tản nhiệt quá lớn, giảm trọng lượng cho sản phẩm mà nó làm vật liệu.
Trên đây là một số thông tin nhanh về ampli bán dẫn. Hi vọng rằng nội dung bài viết có thể giúp bạn có một cài nhìn tổng quan về loại ampli bán dẫn.
Chi nhánh Việt Thương Music.
TP HỒ CHÍ MINH
HÀ NỘI
ĐÀ NẴNG
Bài viết được quan tâm:
