Kelas d amplifier papan sirkuit

Jenis papan sirkuit penguat Kelas D

Papan sirkuit penguat Kelas D adalah penguat digital yang mengubah sinyal audio menjadi serangkaian pulsa dan menggunakan teknologi switching untuk mengurangi kehilangan daya. Beberapa fitur umum penguat Kelas D meliputi ukuran yang lebih kecil, konsumsi daya yang lebih rendah, dan masa pakai baterai yang lebih lama. Secara umum, penguat Kelas D dapat dibagi menjadi dua kategori: modulasi analog dan modulasi digital. Subkategori ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa jenis tergantung pada bagaimana mereka dimodulasi dan papan sirkuit yang digunakan.

Modulasi analog

• Modulasi PWM: Modulasi Lebar Pulsa adalah jenis papan sirkuit penguat yang bekerja dengan memvariasikan lebar pulsa. Dalam hal ini, lebar pulsa akan berbanding lurus dengan amplitudo sinyal masukan.
• Modulasi PTP: Pulse Triangle Phase adalah teknik modulasi analog di mana sinyal modulasi mengontrol fase dan frekuensi sinyal pembawa.
• Modulasi Ramp Tegangan: Jenis modulasi ini bekerja dengan meningkatkan dan menurunkan tegangan ramp secara linier yang kemudian akan diluruskan dan disaring untuk menghasilkan tegangan keluaran variabel.

Modulasi digital

• Modulasi SOS: Modulasi Sigma-Delta adalah metode untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Ini mengurangi noise frekuensi rendah menggunakan umpan balik dan bekerja paling baik dengan sinyal masukan analog yang lebih tinggi.
• Modulasi PCM: Modulasi Kode Pulsa adalah metode yang digunakan dalam transmisi digital sinyal analog. Modulasi mengambil sampel sinyal pada laju sampel tertentu dan mengkodekannya dalam bit.
• Modulasi DSP: Pemrosesan Sinyal Digital membantu meningkatkan kekuatan sinyal sehingga dapat ditransmisikan secara digital melalui jarak jauh. Ini mengubah sinyal analog menjadi format digital menggunakan chip DSP pada papan sirkuit penguat.

Fungsi dan fitur papan sirkuit penguat Kelas D

Ketika mencari papan sirkuit penguat untuk dijual, penting untuk mengetahui bahwa ada tiga jenis papan sirkuit penguat Kelas D yang umum: single-ended, half-bridge, dan full-bridge. Setiap jenis memiliki kemampuan dan fitur yang berbeda.

• Papan sirkuit penguat single-ended:

  Papan sirkuit penguat single-ended hanya menggunakan satu tegangan catu daya. Tahap keluarannya memiliki satu transistor atau perangkat switching keluaran yang terhubung ke tegangan catu daya. Ini juga dapat menggunakan pasangan transistor pelengkap saat menggerakkan beban dari rel catu daya tersebut ke ground. Ini membuatnya cocok untuk aplikasi daya rendah seperti menggerakkan speaker kecil di perangkat portabel. Meskipun desain single-ended mungkin tidak memberikan daya sebanyak dua desain lainnya, desain ini kurang kompleks, lebih mudah dirancang, dan biasanya lebih ringkas. Tahap keluaran penguat single-ended hanya akan berayun dari nol ke rel positif, yang menyebabkan beberapa distorsi dan membatasi daya keluaran. Namun, saat dibuat untuk menggerakkan beban seperti headphone, speaker kecil, dan motor kecil, keterbatasan tersebut tidak akan terlihat.

• Papan sirkuit half-bridge:

  Seperti yang single-ended, papan sirkuit half-bridge lebih mudah dibuat daripada full-bridge. Ini menggunakan sirkuit yang disebut modulasi lebar pulsa untuk menggerakkan half-bridge yang terbuat dari dua transistor daya pelengkap. Untuk mengurangi ukuran filter keluaran seperti induktor dan transformator, papan sirkuit memodulasi lebar pulsa yang menuju ke keluaran, bukan langsung memodulasi tegangan. Penguat half-bridge sering digunakan dalam konverter daya, penguat audio kelas D, dan penggerak motor.

• Papan sirkuit full-bridge:

  Papan sirkuit penguat full-bridge memiliki empat sakelar atau transistor keluaran di tahap keluaran jembatannya. Keluarannya dapat berayun baik positif maupun negatif pada rel catu daya penuh, yang memungkinkannya untuk menghasilkan lebih banyak daya keluaran. Karena kemampuan ini, biasanya digunakan untuk menggerakkan beban yang lebih besar. Pendamping dari full-bridge termasuk pengontrol PWM (Modulasi Lebar Pulsa) yang memvariasikan modulasi keluaran dari PWM ke tegangan referensi untuk mengurangi ukuran filter keluaran.

  Penguat full-bridge dapat menggerakkan beban lebih efisien dan dengan daya penuh, sehingga cocok untuk aplikasi seperti menggerakkan motor yang lebih besar, speaker, dan transformator. Namun, mereka cenderung lebih kompleks, lebih besar, dan lebih mahal dibandingkan dengan dua jenis lainnya. Papan sirkuit full-bridge digunakan dalam aplikasi di mana daya keluaran tinggi dan kemampuan penggerak tegangan rel penuh diperlukan.

Kegunaan papan sirkuit penguat Kelas D

Papan sirkuit penguat Kelas D serbaguna dan banyak digunakan dalam berbagai aplikasi. Ini termasuk:

• Alat Musik

  Alat musik menggunakan papan sirkuit penguat untuk meningkatkan dan memperbaiki keluaran suara. Gitar listrik dan bass memiliki papan sirkuit preamplifier dengan teknologi kelas D. Ini memodifikasi sinyal audio instrumen sehingga dapat digunakan oleh peralatan rekaman profesional dan musisi untuk menghasilkan musik berkualitas tinggi.

• Sistem Audio Rumah

  Sirkuit kelas D adalah komponen penting dari sistem audio rumah modern. Mereka menyediakan amplifikasi untuk speaker dan mengurangi konsumsi daya. Ini meningkatkan efisiensi sistem audio. Ukuran kecil penguat kelas D membuatnya cocok untuk perangkat audio yang ringkas. Hal ini menghasilkan output audio berkualitas dengan distorsi minimal.

• Sistem Pengumuman Umum

  Sistem pengumuman umum menggunakan papan sirkuit penguat kelas D untuk menyiarkan sinyal audio di ruang publik yang besar. Papan tersebut menguatkan sinyal audio dan memastikan bahwa speaker menghasilkan suara yang jernih dan keras. Ini memungkinkan komunikasi di tempat-tempat seperti auditorium, stadion, pusat perbelanjaan, dan gedung konser.

• Sistem Audio Mobil

  Banyak sistem audio mobil kini menggunakan papan sirkuit kelas D untuk menguatkan sinyal dalam sistem. Ini memberikan output yang keras dan jernih, sehingga meningkatkan hiburan di dalam mobil. Atribut papan penguat ini, seperti ukurannya yang ringkas dan output panas yang berkurang, membuatnya cocok untuk mobil dengan ruang terbatas dan suhu yang lebih tinggi.

• Speaker Portabel Bertenaga Baterai

  Secara umum, speaker portabel bertenaga baterai bergantung pada papan sirkuit yang ringkas dan efisien untuk kebutuhan amplifikasi mereka. Papan kelas D memiliki efisiensi tinggi dan konsumsi daya rendah. Fitur-fitur ini menjadikannya ideal untuk memperpanjang masa pakai baterai dan mengurangi distorsi pada speaker portabel.

• Subwoofer

  Papan sirkuit penguat kelas D adalah bagian penting dari subwoofer. Ini menyediakan daya yang diperlukan untuk output frekuensi rendah. Papan-papan ini dapat menghasilkan daya tinggi tanpa meningkatkan ukuran atau menyebabkan subwoofer terlalu panas.

• Speaker Luar Ruangan dan Sistem PA

  Speaker luar ruangan dan sistem PA membutuhkan amplifikasi audio yang keras dan jernih di area yang luas. Papan sirkuit penguat kelas D dapat menghasilkan daya yang diperlukan dan menahan kondisi cuaca yang keras. Ukurannya yang ringkas memungkinkan sistem PA portabel yang dapat dengan mudah diangkut dan disiapkan oleh pengguna untuk acara di luar ruangan.

Cara Memilih Papan Sirkuit Penguat Kelas D

• Jumlah Saluran:

  Saat membeli papan sirkuit untuk penguat kelas D, pertimbangkan jumlah saluran yang diperlukan. Jika konfigurasi satu saluran atau bridging cukup untuk proyek tersebut, papan sirkuit penguat kelas D dengan satu atau dua saluran akan menjadi pilihan yang baik. Namun, jika diperlukan penguat multi-saluran, pembeli harus memilih papan sirkuit dengan tiga saluran atau lebih. Saat menggunakan penguat multi-saluran, yang terbaik adalah menghubungkan setiap speaker ke salurannya sendiri. Dalam kasus di mana hal itu tidak memungkinkan, menggunakan dua speaker per saluran tidak apa-apa selama papan sirkuit dapat menangani bebannya.

• Daya Keluaran Nominal:

  Daya keluaran nominal dari papan sirkuit penguat kelas D sangat penting. Namun, persyaratannya bergantung pada aplikasinya. Untuk speaker desktop atau PC, papan sirkuit dengan peringkat daya 20W hingga 50W sudah cukup. Peringkat daya yang lebih tinggi dapat menghasilkan output audio yang signifikan, sehingga cocok untuk ruangan yang lebih besar atau memasukkan subwoofer tambahan ke dalam sistem suara. Pembeli juga harus mempertimbangkan peringkat daya penguat saat menggunakan tegangan catu daya yang berbeda.

• Impedansi:

  Impedansi output speaker penguat adalah faktor penting yang perlu dipertimbangkan. Banyak speaker memiliki impedansi 4 ohm, 6 ohm, atau 8 ohm, dan penguat harus sesuai dengan impedansi speaker untuk kinerja optimal. Ketidakcocokan dapat menyebabkan penguat menjadi terlalu panas atau menyebabkan suara menjadi terdistorsi, yang dapat merusak speaker. Papan sirkuit dengan impedansi yang lebih tinggi dapat digunakan untuk mencegah hal ini terjadi. Misalnya, menggunakan papan impedansi 4 ohm dengan sepasang speaker 8 ohm akan menyebabkan setiap speaker menerima daya lebih sedikit dari penguat.

• Antarmuka Masukan:

  Antarmuka masukan papan sirkuit adalah faktor penting lainnya. Beberapa papan memiliki antarmuka AUX 3,5mm, sementara yang lain memiliki port RCA, port optik digital, atau modul Bluetooth. Antarmuka AUX 3,5mm dapat dengan mudah dihubungkan ke banyak perangkat, mulai dari smartphone dan tablet hingga laptop. Pembeli harus memilih antarmuka masukan yang tepat tergantung pada perangkat yang akan dihubungkan ke penguat.

• Tegangan Catu Daya:

  Tegangan catu daya dari papan sirkuit penguat penting, karena ini berdampak pada kinerja penguat. Papan sirkuit untuk penguat kelas D biasanya memiliki tegangan rendah 12V hingga 24V dan tegangan tinggi 110V hingga 240V. Papan tegangan rendah sering kali hanya memiliki input DC, sementara papan tegangan tinggi dapat memiliki input AC dan DC. Pembeli harus menggunakan catu daya yang tepat sesuai dengan peringkat tegangan pada papan sirkuit.

T&J

T: Bisakah saya mengupgrade papan sirkuit penguat Kelas D?

J: Mengupgrade penguat kelas D dimungkinkan, tetapi tergantung pada model penguat. Dalam beberapa kasus, hanya papan sirkuit yang perlu diupgrade. Penting untuk berkonsultasi dengan produsen untuk mendapatkan panduan.

T: Bagaimana seseorang memastikan papan sirkuit yang diupgrade bertahan lama?

J: Untuk memastikan papan sirkuit yang diupgrade bertahan lama, seseorang perlu menanganinya dengan hati-hati selama pemasangan. Selain itu, pastikan papan tersebut terlindungi dengan baik dari kelembapan dan debu.

T: Uji apa yang dilakukan pada papan sirkuit penguat Kelas D?

J: Papan sirkuit penguat menjalani berbagai pengujian, termasuk pengujian termal, untuk memeriksa apakah mereka dapat menangani panas yang dihasilkan selama pengoperasian. Ada juga pengujian fungsionalitas untuk memastikan semua komponen berfungsi. Pengujian suara memeriksa apakah papan menghasilkan suara yang jernih dan terdengar tanpa distorsi.

T: Apakah mudah untuk memasang papan sirkuit penguat Kelas D?

J: Papan sirkuit penguat kelas D relatif mudah dipasang. Sebagian besar dari mereka dilengkapi dengan instruksi pemasangan. Namun, pengguna membutuhkan beberapa keterampilan elektronik dasar untuk meletakkan papan di dalam casing penguat.