Д класс машины: Авто класса D | Что такое автомобиль класса Д

Автомобили класса D

Автомобильная промышленность динамично развивается уже не первый десяток лет. За это время многие производители пришли к пониманию очевидного факта: модельный ряд конкретного бренда, ориентированного на массовые продажи, должен соответствовать потребностям покупателей разных категорий. И если рассматривать сегмент автомобилей Д-класса, то можно сказать, что это ответ для тех, кто желает ощутить преимущества машин сегмента Е, но при этом не располагает достаточным бюджетом для приобретения таких престижных моделей.

Один из представителей данной категории

Грамотная альтернатива

Основным преимуществом D-класса является тот факт, что за приемлемую цену покупатель получает большой солидный автомобиль, в котором себя могут комфортно чувствовать 4, а порой даже 5 человек. Для таких машин характерен средний багажник, в котором достаточно пространства для вылазки на природу или поездки в другой город. Не напрасно седаны и универсалы, представляющие данный класс, называют «семейными».

Модели D-класса могут иметь различные варианты исполнения. При желании обеспеченные клиенты смогут заказать элитную версию различных автомобилей, которая будет стоить ощутимо дороже, но и набор опций в ней, разумеется, окажется значительно шире, чем в базовом варианте.

Видео о выборе авто данной категории:

Понять, что из себя представляет седан или универсал класса D помогут такие автомобили, как Toyota Camry, Volkswagen Passat, Honda Accord и другие покорители дорог, список которых довольно длинный.

В среднем характеристики автомобилей Д-класса выглядят следующим образом: длина кузова до 4,7 м, ширина 1,9 м и двигатель, объем которого не превышает 2,5 л. По своим параметрам эти машины недотягивают до более просторного сегмента Е, но превосходят категорию С. По этой причине такие модели часто называют машинами среднего класса или малого представительского.

Покупая седан, находящийся в категории D, автолюбители могут рассчитывать на презентабельный вид, просторный салон, а также неплохой набор опций и систем безопасности.

Volkswagen Passat

При выборе конкретной модели может быть полезен рейтинг машин и автомобилей класса «Д»:

  • Lexus ES;
  • Audi A4;
  • Citroen C5;
  • Mercedes Benz C-class;
  • Toyota Camry;
  • Toyota Windom;
  • Infinity G35;
  • Volkswagen Passat;
  • Volvo S40;
  • Renault Laguna;
  • Ford Mondeo;
  • Honda Accord.

Этот рейтинг отражает средний процент популярности конкретных моделей, поскольку в различных регионах Европы и России спрос на ту же Audi A4 или красавца Ford Mondeo может существенно отличаться.

Lexus ES

Седан для российских дорог

Если преодолевая километры городских дорог или мчась по длинной загородной трассе, обратить внимание на автомобили, рассекающие пространство встречной полосы, то можно заметить, что некоторые модели D-класса встречаются особенно часто. Именно на них и есть смысл обратить внимание, чтобы наглядно описать классический семейный седан жителей СНГ и выявить лучший среди них.

  1. Начинает список самых признанных автомобилей в пределах российских дорог Toyota Camry. Этот седан более чем достойно представляет средний класс в РФ. Большой и комфортабельный «японец» стал еще популярней после рестайлинга в 2014 году. Camry и до этого имела высокий рейтинг, но после обновления данный автомобиль многие специалисты определили как лучший седан среднего класса в России.

Toyota Camry

После рестайлинга корпус Camry претерпел изменения, но несущественные: новый облик получила решетка радиатора, оптика и добавились некоторые рельефные элементы на боковых частях кузова. Что касается габаритов, то здесь все осталось по-прежнему: ширина 1825 мм, длина 4825 мм, и высота 1480 мм. Клиренс у новой Camry равен 160 мм, а объем багажника может колебаться от 483 до 506 л.

Лучший седан, представляющий средний класс в СНГ порадует будущих владельцев внушительным набором систем безопасности (VCS, BAS, ABS и др. ). Список средств защиты водителя и пассажиров дополняют внушительное количество подушек безопасности и травмоснижающие функции передних сидений. Более того, рейтинг Camry как безопасного автомобиля повысился благодаря тому, что новый кузов получил противоударные балки и энергопоглащающие бамперы.

Что касается силовых характеристик японского автомобиля, то российские поклонники бренда Toyota могут рассчитывать на большой и современный седан Camry с тремя видами двигателя: четырехцилиндровый объемом 2,5 л и мощностью 181 «лошадей», шестицилиндровый агрегат на 3,5 л, выдающий 249 л. с. и самый доступный 148-сильный мотор с четырьмя цилиндрами. Бюджетная версия двигателя комплектуется 4-ступенчатой автоматической трансмиссией, 2 остальных идут вместе с 6-ступенчатой АКПП. Таким образом, Camry вполне заслуживает звания «лучший семейный автомобиль» среди данного D-класса.

Видеообзор Toyota Camry:

  1. Volkswagen Passat B8. Рейтинг этого немецкого седана в российских регионах довольно высок, это подтверждает уровень продаж данной модели. Объяснить такую популярность можно тем фактом, что за умеренную цену владелец Passat B8 получает машину, которая обладает характерной для Volkswagen надежностью, высоким уровнем комфорта и прекрасной динамикой. В целом список достоинств автомобиля родом из Вольсфбурга довольно велик, ведь не зря именно модель B8 считается одним из самых удачных творений компании Volkswagen. И хотя Passat не дотягивает до звания «лучший седан, представляющий средний класс», его популярность трудно переоценить – на протяжении всей истории продаж этой модели, ее купили 15 млн человек. Автомобилей с такими показателями востребованности найдется не так уж и много.

Новый Passat не подвергся глобальным изменениям, все новшества носят почти косметический характер. Тем не менее новая решетка радиатора машины сегмента D, обновленная оптика и немного увеличенные размеры (разница по сравнению с предыдущей моделью 4 мм в длину, 2 мм в высоту) заметно освежили дизайн немецкого Passat. Что касается багажника, то он, как и прежде, рассчитан на 600 л. Очевидно, что как большой комфортабельный семейный автомобиль Passat B8 состоялся.

Салон немца также не отличается радикальными новшествами, но некоторые дополнения все же присутствуют: в сиденья на уровне опций могут быть встроены массажер и вентиляция, а внутренняя панель дверей стала более современной и практичной. Материалы отделки, как и всегда – на высоте, а посадка водителя и пассажиров близка к образцу комфорта. Стоит отметить, что именно «Пассат» имеет одни из лучших характеристик системы управления и торможения, которые способен предложить средний класс.

Volkswagen Passat B8

  1. Honda Accord. Среди различных автомобилей родом из Японии, представляющих средний класс, восьмое поколение Accord заметно выделяется своим слегка агрессивным спортивным образом, который гармонично сочетается с классическими элементами, делающими этот практичный семейный автомобиль солидным и презентабельным.

Клиренс у Honda Accord равен 150 мм, что на 10 мм меньше, чем у Camry. Тем, кто привык покорять дороги на машинах с более высокой посадкой, положение водителя в японской новинке может показаться непривычно низким. Но зато на поворотах заниженный дорожный просвет позволяет чувствовать себя более чем уверенно – машина точно держит курс, уверенно вписываясь в резкие изгибы дорог. Поэтому для тех, кто предпочитает малый представительский класс, но при этом неравнодушен к спортивному вождению Honda Accord 8 будет идеальным вариантом.

Поможет ощутить скорость на седане 4-цилиндровый двигатель объемом 2,5 л и мощностью в 201 л. с. Водителям, считающим, что лучший стиль езды – это спокойное вождение без экстремальных скоростей, подойдет более экономичный 2-литровый агрегат с четырьмя цилиндрами и 156 лошадьми под капотом.

Honda Accord

В качестве итога стоит сказать, что модели среднего сегмента на данный момент являются самым оптимальным вариантом для семей, имеющих бюджет выше среднего и предпринимателей, желающих ощутить вкус настоящего комфорта.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram. Последние и актуальные новости из автомобильного мира!

Автомобили d класса

Согласно действующей европейской классификации автомобили среднего класса занимают промежуточное между типами С и Е положение. Как это ни будет выглядеть странным, но класс d действительно является средним по своим параметрам. Характерным для автомобилей д класса является положение, когда они по своим параметрам, таким как геометрические размеры, мощность мотора, динамические показатели движения и т.д., превосходят автомобили класса С, но по уровню комфорта уступают более дорогим авто класса Е.

Содержание

  1. О классе D
  2. Особенности данного типа
  3. Что собой представляют авто из этой группы
  4. Кузов, салон
  5. Двигатель
  6. Ходовая
  7. Про некоторые модели
  8. BMW третьей серии
  9. Mercedes–Benz C
  10. Volkswagen Passat

О классе D

Можно считать этот класс переходным. В нем намечаются именно те особенности, которые найдут свое отражение в характеристиках автомобилей более дорогих классов. Для понимания всех последующих изменений лучше всего более подробно описать d класс. Отличительными признаками при классификации являются:

  1. ширина 1.9 (по отдельным данным 1,75) метров;
  2. длина до 4,7 (по отдельным данным 4,6) метров;
  3. объем мотора до 2,5 литров.

Особенности данного типа

Приведенные сведения позволяют понять, что хотя характеристики автомобилей д класса, в частности по длине и ширине, превышают класс С (их длина до 4,3, ширина до 1,8 метров), но предоставить полностью комфортные условия на заднем сиденье не в состоянии. Однако для авто d класса можно отметить несколько особенностей:

  • они развиваются и постоянно модернизируются, устаревшие модели сменяются более новыми с лучшими потребительскими свойствами;
  • средний класс предоставляет большой выбор различных типов кузова автомобилей, что позволяет считать его наиболее оптимальным видом транспортного средства;
  • впервые для различных типов авто у автомобилей д класса появляется возможность выбора – владелец подобной машины может выступать сам как водитель этого скоростного и динамичного транспортного средства или с комфортом (относительным) занимать заднее сиденье в качестве пассажира. Таким образом, можно говорить о возникновении разделения автомобилей d класса на обычную и элитную подгруппы.

Кроме того, выше уже отмечалось, что автомобили этой группы в процессе модернизации увеличивают свои размеры, приближаясь к моделям верхнего уровня. С этим тоже все понятно. По объему продаж в Европе d класс занимает третье место, и ничего нет удивительного в том, что автомобили в этом сегменте начитают выступать в качестве средства, демонстрирующего состояние его владельца, как показатель его благополучия и умения зарабатывать деньги.

Что собой представляют авто из этой группы

Можно попытаться создать несколько обобщенный образ автомобилей, входящих в d класс. Конкретные модели машин, относящихся к этому типу, будет приведены позже, а сейчас попробуем в общих чертах просто понять, что собой представляет средний автомобиль.

Кузов, салон

Его восприятие будет различным в разных частях света. Как уже отмечалось, в Европе объем его продаж составляет двадцать три процента, однако продается он не только в Европе. Для Америки с ее страстью к большим машинам у d класса несколько двойственное положение и восприятие. Европейский средний (в понимании классификации, а не как усредненный образ) автомобиль меньше по размерам американского, но дороже, при этом они оцениваются как престижные, но не прожорливые. В общем, от них создается впечатление автомобилей дорогих и с элементами роскоши, без излишних затрат, но и без явного примитивизма.

Двигатель

В некоторых моделях d класса, таких как BMW третьей серии и Mercedes-Benz C, используется классическое продольное расположение двигателя, следствием чего является увеличение моторного отсека, что приводит к уменьшению размеров салона. Но иначе существующий у этих фирм шестицилиндровый двигатель не размещается в подкапотном пространстве.

Однако большинство автомобилей имеют поперечное расположение двигателя и являются переднеприводными, хотя значительная их часть изготавливается и в полноприводном исполнении. Двигатель, который обычно ставится на средний класс авто – четырехцилиндровый рядный, но есть и отдельные автомобили с V-образной шестеркой (кроме ранее упомянутых BMW и Mercedes).

Такой подход вполне объясним и понятен. Для подобных машин большое значение имеет мощность мотора, поэтому производителям приходиться увеличивать их «литровую» мощность. А для четырехцилиндровых двигателей с ростом объема растет и создаваемый уровень вибрации, что недопустимо по соображениям комфорта. Одним из лучших моторов в этом плане является шестицилиндровый силовой агрегат. Поэтому нет ничего удивительного, что он используется для автомобилей такого типа. Кроме того, европейские и японские авто d класса оснащаются и дизелями.

Ходовая

Еще одной приметой подобных автомобилей является использование в модельном ряду как механической, так и автоматической КПП. Для получения необходимого уровня комфорта много внимания уделяется подвеске, имея в виду при этом и обеспечение хорошей управляемости автомобилей. Поэтому чаще всего применяется многорычажная подвеска.

Про некоторые модели

Если попытаться составить любой список, входящие в который автомобили относятся к рассматриваемому виду, то в него войдут машины практически всех производителей. Здесь тоже все понятно – ни один из производителей не может оставить без внимания такой обширный сегмент рынка. Надо отметить, что во многих случаях автомобили имеют совпадающую базовую комплектацию.
Не касаясь технических подробностей, можно просто для примера рассмотреть некоторые автомобили, присущие данному типу.

BMW третьей серии

Если взять список выпускаемых машин данного класса, то автомобили BMW третьей серии будут занимать в нем одну из лидирующих позиций. Его отличает мощный и великолепный мотор, отличная динамика и управляемость, качественная отделка.

Mercedes–Benz C

Автомобили Mercedes всегда выступали конкурентами BMW и всё, что было ранее сказано про BMW, с полным основанием можно отнести и к Мерседесу.

Volkswagen Passat

Что такое усиление класса D?

Если у вас сложилось впечатление, что усилители класса D всего лишь «на две буквы хуже» моделей класса A, подумайте еще раз: технология класса D оказывает все большее влияние на мир живого звука, предлагая большую мощность с меньшим весом, чем когда-либо прежде. Узнаем как и почему…

У каждого звукорежиссера есть свое мнение о микрофонах. А динамики, они конечно все звучат по разному. Микшерные пульты? Различия заключаются в оборудовании и удобстве эксплуатации. Но усилители мощности? Кроме фразы «чем больше, тем лучше», кто может быть в восторге от усилителя? Усилитель мощности, возможно, несколько для живого выступления, стоит в стойке и продолжает свою работу. Технология отработана, и между усилителями мощности не так уж много различий, поэтому вы просто выбираете надежного производителя и требуемую номинальную мощность. Соберитесь, и все готово.

Мы должны быть благодарны, что усилители мощности так неинтересны, потому что если они неинтересны, значит, они работают хорошо. Действительно, усилитель мощности является одним из лучших компонентов во всей звуковой системе с точки зрения частотной характеристики, искажений и шума. Современные усилители мощности тоже в целом довольно надежная связка. Старые усилители регулярно умирали из-за самопроизвольного возгорания их транзисторов. Но теперь, благодаря эффективному охлаждению и схемам защиты, выход из строя усилителя мощности — сравнительно редкое явление. (Если вы так не считаете, обратите внимание на свое охлаждение — свободный поток воздуха обязателен).

Все-таки производители не любят отдыхать. Им необходимо постоянно улучшать свою продукцию, чтобы получить преимущество перед конкурентами и побудить нас покупать больше того, что они производят. Как оказалось, в области усилителей мощности еще есть возможности для совершенствования. Больше ватт за доллар — это один из способов их улучшения. Просто больше Ватт в одном усилителе это другое. Третье потенциальное направление развития? Сделайте их светлее! Если вы когда-либо занимались монтажом усилителей и стоек для усилителей, вы все об этом знаете.

Crest Audio CD3000 — это усилитель класса D, способный выдавать 1500 Вт на канал при нагрузке 2 Ом. Удивительно для такого зверя, CD3000 занимает всего 2U в стойке и весит всего лишь (для усилителя мощности) 21 кг. Вот хороший вопрос: почему усилители мощности такие тяжелые? Электричество ничего не весит, так почему же у усилителей такая масса? На это есть два ответа. Одним из них является трансформатор, который преобразует сетевое напряжение в более низкое напряжение, подходящее для схемы усилителя. Например, если усилитель рассчитан на 500 Вт, трансформатор должен обеспечивать всю эту мощность и даже больше. Поэтому ему нужны солидные медные обмотки и громоздкий сердечник; это должно быть тяжело. Другим потенциально массивным элементом является радиатор. Не вся электроэнергия, подаваемая на схему усилителя, преобразуется в полезную мощность, подаваемую на громкоговорители. Некоторая часть теряется в виде тепла, и это тепло необходимо рассеять, иначе усилитель сгорит. Таким образом, выходные транзисторы прикручены к большому ребристому радиатору с большой площадью поверхности, который может легко отводить тепло, особенно при использовании в сочетании с вентилятором. Это правда, что радиаторы могут быть изготовлены из легкого металла, такого как алюминий, а продуманная конструкция может сделать радиатор частью конструкции усилителя. Тем не менее, все складывается, и типичный усилитель мощности — довольно увесистый зверь.

Чтобы уменьшить вес усилителя, есть простое решение: не тратить столько энергии. Если бы мощность не тратилась впустую, трансформатор мог бы быть намного меньше, и радиатор не требовался бы. Ясно, что «безотходного» усилителя никогда не будет, но чем эффективнее усилитель, тем легче и меньше он может быть. Таким образом, в живом звуке, где усилители мощности используются в больших количествах, эффективность усилителя является очень желательным качеством. В других областях, где используются усилители мощности, например, в домашнем Hi-Fi и студийном мониторинге, эффективность не является проблемой.

Это подводит меня к теме этой статьи: усилители класса D. Вся причина существования класса D — эффективность. Ясно, что должны быть также классы А, В и С, и можно было бы ожидать, что это будут более ранние разработки, поскольку они предшествуют D в алфавите. Я собираюсь объяснить, как работает Class-D и почему он подходит для живого звука. Но сначала мне придется объяснить, как работают все остальные классы.

Если вы ничего не понимаете в электронике, не волнуйтесь. Что ж, не беспокойтесь сильно — я не буду углубляться в существующее понимание того, как работает батарея и лампочка. (Конечно, небольшое знание звуковых сигналов не помешает.)

Рис. 1: Простой несимметричный усилитель класса А. Вначале был однотактный усилитель класса А, как показано на рис. 1. Я упростил схему, чтобы показать только выходное устройство, на котором определяются различия между классами. В таком простом усилителе входной звуковой сигнал — небольшой переменный ток (AC) — протекающий через базу транзистора (b) управляет большим постоянным током (DC), протекающим с выхода источника питания усилителя через коллектор («с») и эмиттер («е») на землю. Части схемы, которые я пропустил, «смещают» транзистор, так что при отсутствии входного сигнала выходное напряжение (т.е. напряжение на коллекторе) составляет половину общего напряжения питания. Это позволяет выходному напряжению изменяться как вверх, так и вниз в равной степени, чтобы воссоздать форму сигнала переменного тока на входе. Если бы напряжение при отсутствии входного сигнала было чем-то иным, чем наполовину между нулем и полным напряжением источника питания, то одна половина формы волны неизбежно исчерпала бы вольты раньше другой, ограничивая величину усиления, доступного до форма волны будет обрезана.

Давайте посмотрим, что происходит, когда напряжение входного сигнала на транзистор низкое. Транзистор будет пропускать только небольшой ток между коллектором и эмиттером, поэтому напряжение на коллекторе будет почти таким же, как и полное напряжение на шине питания. Таким образом, нагрузка (громкоговоритель) управляется высоким напряжением и сильным током — закон Ома, V = IR (вольты = ток x сопротивление), диктует, что ток всегда пропорционален приложенному напряжению и сопротивлению в цепи. И наоборот, когда входное напряжение транзистора высокое, коллекторно-эмиттерная часть транзистора будет проводить. Напряжение на коллекторе станет низким, поэтому нагрузка (динамик) питается низким напряжением и небольшим током (снова закон Ома; сопротивление динамика остается прежним, но приложенное напряжение теперь низкое, поэтому текущий поток низкий). По мере того, как форма входного сигнала, подаваемого на транзистор, изменяется вверх и вниз, то же самое происходит и с выходным напряжением. Выходное напряжение — это увеличенная версия входного напряжения, в котором, конечно, и заключается весь смысл усиления.

Это вызывает некоторые вопросы. Во-первых, почему нагрузка (громкоговоритель) просто не подключена между шиной питания и коллектором? Ответ заключается в том, что если бы это было так, то через громкоговоритель всегда протекал бы ток, даже если входной сигнал отсутствовал. Это было бы а) расточительно и б) смещало диффузор громкоговорителя из исходного положения, даже когда сигнала не было. Второй вопрос зачем конденсатор (С1) между коллектором и динамиком? Ответ заключается в том, чтобы предотвратить попадание фактического (постоянного) тока источника питания на динамик, поскольку нас интересуют только изменения напряжения, а постоянное приложенное напряжение, как указано выше, сместит диффузор из исходного положения. (Ради простоты я не буду пояснять значение резистора.)

Этот простой усилитель известен как «несимметричный, класс А». Он имеет только одно выходное устройство, и когда нет сигнала, ток через выходной транзистор, по крайней мере, равен или больше максимального тока, когда-либо протекающего через громкоговоритель. Таким образом, усилитель класса А работает на полную катушку даже при отсутствии сигнала! Согласно математике, усилитель класса А может иметь КПД только 25 процентов. Таким образом, даже при оптимальной работе три четверти потребляемой мощности тратится впустую.

Каждый разработчик усилителей мечтает создать конструкцию, которую однажды назовут «классом». Классы фактически продвинулись далеко за пределы классов A, B, AB и D. Классы E и F используются в радиопередаче, поэтому мы можем их игнорировать. Но класс G и класс H относятся к аудио.

Мы знаем, что класс AB неэффективен или, по крайней мере, не так эффективен, как нам хотелось бы, учитывая, что на уровнях усилителя мощности тратится много энергии. Причина его неэффективности заключается в том, что мгновенный уровень сигнала контролируется транзисторами, которые сопротивляются потоку тока, рассеивая его в виде тепла. Итак, говоря простым языком, когда транзистор пропускает только половину тока, который мог бы, другая половина должна куда-то уйти — и это «куда-то» является небольшим, но значительным вкладом во второй закон термодинамики и в возможную гибель Вселенной. . Кто бы мог подумать, что усилитель может сделать это?

Но вот идея: что, если бы слабые сигналы можно было передать с помощью маленького усилителя, а большие сигналы — с помощью большого усилителя? Маленькому усилителю не пришлось бы рассеивать слишком много мощности, как и большому усилителю, поскольку при вызове он подавал бы свою мощность на громкоговоритель. На практике этого можно добиться, используя две или более пар шин питания. Одна пара шин подает низкое напряжение для слабых сигналов. При приближении к точке отсечки этих шин усилитель переключается на пару шин питания с более высоким напряжением. И нет необходимости останавливаться на двух парах рельсов. Очевидно, что переключение может быть проблемой и потенциальным источником звуковых дефектов, но выигрыш в эффективности может перевесить проблемы в некоторых приложениях.

Класс-H является развитием класса-G (честно говоря, они оба просто развития класса-AB, но не будем слишком придираться). В классе H сигнал используется для изменения напряжения на шине питания. Таким образом, когда сигнал находится на высоком уровне, шины питания также находятся под высоким напряжением и находятся в состоянии готовности. Это позволяет избежать переключения, связанного с классом G. Интересно, что для генерации напряжения на шине используются схемы, очень похожие по своей природе на класс D.

Рис. 2: Двухтактный усилитель класса B. На рис. 2 показана альтернативная стратегия в виде выходного каскада двухтактного усилителя. Один транзистор «повышает» напряжение на положительном полупериоде сигнала. Другой транзистор «опускает» напряжение в отрицательный полупериод. Ну, это детсадовское объяснение. Давайте рассмотрим немного подробнее…

В этой версии я показал как положительную, так и отрицательную шины питания, а также заземление точно между ними по напряжению; фактически ноль вольт. Можно использовать несимметричный (только положительный или отрицательный) источник питания, но лучше использовать двухканальный источник питания, так как не требуется выходной конденсатор, блокирующий постоянный ток. Это связано с тем, что при отсутствии сигнала обе клеммы громкоговорителя находятся под нулевым напряжением, поэтому ток не течет и постоянный ток не блокируется. Вы заметите, что транзисторы немного отличаются друг от друга. Верхний транзистор (Q1) — это то, что мы называем «npn», что означает, что он будет проводить между коллектором и эмиттером для положительного напряжения на базе. Нижний транзистор (Q2) имеет тип pnp, что означает, что он будет проводить между коллектором и эмиттером при отрицательном напряжении на базе. Если вы уже разбираетесь в электронике, вы заметили, что между этим и Рисунком 1 есть еще одно отличие. На Рисунке 2 громкоговоритель подключен к эмиттерам транзистора, а не к коллектору транзистора на Рисунке 1. Это означает, что все усиление напряжения должно предшествовать этому каскаду. Эта часть схемы отвечает за подачу большого тока на громкоговоритель. Но не беспокойтесь об этом слишком сильно; это не влияет на мое объяснение классов усилителей.

Рисунок 3: Искажение кроссовера.

В этой конфигурации высокое входное напряжение приведет к открытию Q1, в результате чего выходное напряжение приблизится к положительному напряжению шины питания. Нулевое входное напряжение не приведет к тому, что ни один из транзисторов не будет проводить ток. На выходе ноль вольт. Поскольку ни один из транзисторов не находится в проводимости, очевидно, что ток для громкоговорителя отсутствует. Но так как на клеммах громкоговорителя нет напряжения, то оно и не нужно! (Удобное совпадение.) Когда входное напряжение низкое, Q2 проводит, позволяя напряжению на выходе падать почти до напряжения отрицательной шины питания. Отсюда видно, что Q1 обрабатывает положительные полупериоды сигнала, а Q2 обрабатывает отрицательные полупериоды. Это класс B.

Рис. 4: Усилитель класса AB (упрощенный). Прелесть такой схемы в том, что она намного эффективнее. Когда входной сигнал равен нулю, ток не течет ни через громкоговоритель, ни через транзисторы. Максимальный теоретический КПД для синусоидального входа составляет 78,5% — значительное улучшение по сравнению с классом A.

Но есть и ложка дегтя. Транзистор практически не будет проводить ток, если напряжение на базе меньше 0,6 вольта (минус 0,6 вольта для p-n-p-транзистора). Таким образом, входное напряжение от 0,6 до +0,6 вольта не приведет ни к одному из транзисторов в проводимость. Рисунок 3 показывает результат. Это плоское пятно в середине сигнала называется «кроссоверным искажением» и является неотъемлемым свойством класса B. К счастью, есть решение, которое заключается в «смещении» входа на два транзистора, как показано на рис. 4. Эти два новых компонента между базами транзисторов — это диоды. Их эффект состоит в том, чтобы разделить постоянные напряжения на основаниях на 1,2 вольта, тем самым преодолевая внутреннюю «инерцию» транзисторов. Входной сигнал теперь должен только дернуться, и транзисторы среагируют. Это упрощение реальной схемы, но ненамного. В реальной схеме напряжения на базах транзисторов должны быть немного дальше друг от друга и регулироваться для установки «тока покоя» (постоянный ток при отсутствии входного сигнала).

Преимущество здесь в том, что кроссоверные искажения почти устранены за счет небольшого постоянного тока, когда сигнал находится на нулевом уровне. Интересно отметить, что смещение можно организовать таким образом, чтобы транзисторы пропускали очень большой ток при нулевом входном сигнале. Когда вход перемещается, этот ток будет отводиться через нагрузку. Угадай, что? Это снова класс А. Это двухтактный выходной каскад класса А, не более эффективный, чем несимметричный каскад класса А, но более практичный в реализации и полностью лишенный кроссоверных искажений, поэтому им восхищаются энтузиасты Hi-Fi. Компромиссная ситуация смещения выходных транзисторов так, чтобы они находились только в проводимости, называется классом AB. Класс AB, безусловно, является наиболее распространенным типом усилителей. Он достаточно эффективен, и его качество звука превосходно, уступая только усилителям класса А, которые работают так же тепло, как Aga, и обходятся в копеечку — как при покупке, так и при эксплуатации.

Рисунок 5: Простой усилитель класса C, который управляет резонансной нагрузкой и очень эффективен на резонансной частоте нагрузки.

В завершение этого раздела на рис. 5 показан простой усилитель класса C. Он управляет резонансной нагрузкой и, таким образом, очень эффективен на резонансной частоте нагрузки — более 90 процентов. Однако, поскольку он работает только в узком диапазоне частот, он совершенно не подходит для аудио. Усиление класса C фактически используется в радиопередаче.

Теперь, когда мы знаем, как работают классы A, B, AB и C, мы можем взглянуть на класс D. Понятно, что все классы от A до C относятся к одному семейству, но класс D совершенно другой. В классах A, B и AB проблема заключается в недостаточной эффективности. Некоторая мощность тратится впустую, и мы бы предпочли, чтобы ее можно было разумно использовать для управления громкоговорителями все более высокими уровнями звукового давления или, по крайней мере, не преобразовывать ее в тепло. Там, где мощность тратится впустую, там, где транзистор находится в частичной проводимости. Когда транзистор полностью проводит ток, он похож на кусок провода, а кусок провода практически не теряет мощности. Когда транзистор полностью закрыт, он вообще не проводит, а если он вообще не проводит, то нет никакой потери энергии. Это промежуточные этапы, которые вызывают проблему, когда транзистор теряет энергию и нагревается. Так что, если бы мы могли найти способ использовать транзисторы только в их полностью включенном или полностью выключенном состоянии. Если бы это было возможно, никакая сила не была бы потеряна. Но возможно ли…?

Рисунок 6: Усилитель класса D. Это так, и решение заключается в том, что мы называем классом D. На рис. 6 показан упрощенный усилитель класса D. Во-первых, давайте посмотрим на сходство между этим и тем, что мы уже обсуждали. Вы можете видеть два транзистора в двухтактной конфигурации, как и раньше. Транзисторы выглядят немного иначе, потому что они представляют собой МОП-транзисторы (полевые транзисторы на основе оксидов металлов и полупроводников), а не «обычные» транзисторы. Выходные транзисторы должны быть быстродействующими, чтобы они могли очень быстро переключаться между полностью открытым и полностью выключенным состоянием. Также помогает, чтобы состояния включения и выключения были «действительно» включены и выключены. Чем ближе транзисторы могут добраться до полной проводимости или полной непроводимости, тем выше будет эффективность усилителя. Однако очевидно, что помимо сходства есть и различия.

Начнем с вывода. Чего не произойдет, так это того, что транзисторы создадут высоковольтную версию входного сигнала. То, что произойдет с на , заключается в том, что они переключаются поочередно, чтобы поднять выход до положительной шины питания, а затем полностью вниз до отрицательной шины питания, как можно быстрее, без промежуточных напряжений. Это явно будет импульсный сигнал. А теперь хитрость: если ширину импульсов можно сделать пропорциональной мгновенному уровню входного сигнала, мощность, подаваемая на громкоговоритель, усредненная по времени, будет такой же, как если бы входной сигнал был усилен обычным способом. . Задумайтесь об этом на мгновение, потому что это ключ к тому, как работает усилитель класса D.

Далее, если выходной сигнал отфильтрован для удаления высоких частот и острых углов формы импульса, исходный входной сигнал будет реконструирован, точно такой же формы, как и был, но большего размера. Конечным результатом является усиленный сигнал, который невозможно отличить от сигнала, производимого обычным усилителем мощности класса AB.

Рис. 7. Компаратор усилителя класса D, генерирующий сигнал с широтно-импульсной модуляцией. Но как создается импульсный сигнал? Хорошо, это не просто, но это и не ракетостроение. Сначала нам нужен строительный блок схемы, известный как компаратор. Компаратор имеет два входа: назовем их Вход A и Вход B. Когда напряжение на входе A выше, чем на входе B, на выходе компаратора будет максимальное положительное напряжение. Когда напряжение на входе А ниже, чем на входе В, на выходе компаратора будет максимальное отрицательное напряжение. На рис. 7 показано, как компаратор работает в усилителе класса D. На один вход (Вход A в моем примере) подается сигнал, который необходимо усилить. На другой вход (вход B) подается точно сгенерированная треугольная волна. Когда уровень сигнала мгновенно превышает уровень треугольной волны, выход становится положительным. Когда сигнал мгновенно становится ниже по уровню, чем треугольная волна, выход становится отрицательным. В результате получается цепочка импульсов, ширина которых пропорциональна мгновенному уровню сигнала. Волшебно просто! Мы называем это широтно-импульсной модуляцией или ШИМ. И это все, что нужно сделать. Теперь вы понимаете, как работает усилитель класса D, и если кто-то попытается ввести вас в заблуждение и убедить вас, что «D» означает «цифровой», вы можете с уверенностью сказать им, насколько они ошибаются. Класс-D не является цифровым.

Если бы класс D был идеальным, он бы захватил весь мир, и не было бы другого широко используемого класса. Я расскажу вам о трех основных проблемах усилителей класса D через минуту, но сначала вопрос: как сделать эффективный радиопередатчик? Ответ: начните с аудиоусилителя класса D. Да, высокие частоты, связанные с усилением класса D, легко распространяются как радиоволны, потенциально вызывая помехи для радиоприемников и другого оборудования. Вы можете подумать, что решением было бы заключить усилитель в прочный стальной корпус. Но проблема не в этом, а в кабелях. Фильтр, который должен удалять высокочастотные компоненты и оставлять только звуковой сигнал, имеет довольно пологий наклон — 6 дБ или 12 дБ на октаву — поэтому все еще выходит довольно много радиочастотной энергии. Понятно, что производители заботятся о том, чтобы исправить ситуацию и остаться в допустимых пределах, но это проблема, присущая классу D.

Класс D без фильтра. Технология Lab Gruppen «Class TD» расширяет класс D за счет заявленных звуковых характеристик, эквивалентных классу AB, но с превосходными характеристиками класса D с точки зрения эффективности и малого веса. Вторая проблема класса D заключается в том, что последнее, что сигнал видит перед он достигает громкоговорителя является фильтром. Пассивный фильтр из конденсаторов и катушек индуктивности рассчитывает увидеть на своем выходе определенную нагрузку. Даже просто глядя на сопротивление громкоговорителя и игнорируя его емкость и индуктивность, громкоговорители бывают с номинальным сопротивлением 2 Ом, 4 Ом и 8 Ом, и фильтр будет работать по-разному в зависимости от импеданса громкоговорителя. Принимая во внимание емкость и индуктивность, импеданс будет варьироваться в зависимости от частоты. Таким образом, конструкция фильтра внезапно становится намного сложнее: усилитель, работающий по-разному для разных динамиков, будет проблемой.

В-третьих — не окончательно, но пока достаточно — усилитель класса D имеет относительно плохой коэффициент демпфирования. Коэффициент демпфирования — это отношение импеданса громкоговорителя к выходному импедансу усилителя (это немного сложнее, но не будем вдаваться в подробности). Проще говоря, это показатель того, насколько хорошо усилитель может контролировать движение диафрагмы громкоговорителя. Хороший усилитель не просто подталкивает его и надеется на лучшее; он определяет, где находится диафрагма от момента к моменту, и контролирует ее положение. Для этого желателен высокий коэффициент демпфирования, а, как упоминалось выше, простой усилитель класса D имеет низкий коэффициент демпфирования.

Очевидно, что для решения этих проблем можно применять передовые технологии, но из-за них усиление класса D используется в основном в приложениях, где важны эффективность, вес и малый размер. К ним относятся живой звук, автомобильная аудиосистема и компактные портативные системы.

Не ограничиваясь усилителями мощности PA, Yamaha использует выходной каскад класса D в своей басовой головке BBT 500H, заявляя о мощности 500 Вт и весе менее 5 кг! Очевидно, что это еще не все. Например, важно знать, что частота переключения должна быть очень высокой для достижения необходимого разрешения. Типична частота переключения около 300 кГц, что примерно в 15 раз превышает самую высокую звуковую частоту, представляющую общий интерес. Динамический диапазон и отношение сигнал/шум усилителя класса D регулируются частотой переключения — чем выше, тем лучше. Ясно, что чем больше скорость генерации импульсов, тем больше ширина импульса будет пропорциональна мгновенному уровню сигнала. Однако недостатком увеличения частоты переключения является то, что усилитель будет менее эффективным. Оптимальная эффективность была бы достигнута, если бы транзисторы могли переключаться мгновенно, так что они были либо в полностью включенном, либо в полностью выключенном состоянии, когда почти не потребляется мощность. Но в реальном мире требуется некоторое время, чтобы напряжение колебалось, и в течение этого времени рассеивается некоторая мощность. Таким образом, чем чаще происходят колебания, тем больше возможностей для потерь. Даже в этом случае КПД практичного усилителя класса D может быть выше 90 процентов, что значительно лучше, чем у конструкции класса AB (в лучшем случае 78,5 процента и обычно ближе к 50 процентам).

Замкнутый круг, так как усилитель класса D более эффективен, чем обычный усилитель класса AB, он может быть легче. И это, в двух словах, причина существования класса D. Чем меньше вес, тем меньше размер, а для достижения необходимых высоких скоростей переключения схема должна быть физически небольшой. Загляните внутрь усилителя класса D, и вы найдете трансформатор. Ищите достаточно внимательно, и где-то там вы тоже найдете схему!

Купить PDF-версию

MM-3025.4D Компактный усилитель MEAN MACHINE 3000 Вт

Autotek MEAN MACHINE MM-3025.4D Компактный 4-канальный усилитель мощностью 3000 Вт с мостовым подключением

249,99 $

В наличии

Количество

MM-3025. 4D Компактный усилитель MEAN MACHINE 3000 Вт

Добавить в список желаний

Артикул: 806576232391

Категория: Мобильные усилители

Делиться

Фейсбук

Твиттер

  • Обзор

  • Детали и характеристики

  • Особенности и преимущества

  • Поддерживать

Компактная серия автомобильных аудиоусилителей Autotek MEAN MACHINE обеспечивает невероятную мощность благодаря высокоскоростным МОП-транзисторам PRO-FI™ и обеспечивает высокое качество звука с минимальным уровнем искажений. MM-3025.4D имеет мощность 3000 Вт в 4-канальном усилителе класса D с мостовым соединением. Технология класса D обеспечивает исключительную мощность при меньших габаритах. Усилитель можно подключить к «выходным» разъемам RCA, что сводит к минимуму потребность в дополнительных кабелях, проложенных по всей длине автомобиля.

Схема предусилителя с низким уровнем шума

Максимально низковольтный сигнал от источника поступает в усилитель через низковольтную цепь, обеспечивающую минимальные искажения в процессе усиления.

Входы RCA

Входы и выходы RCA обеспечивают высочайшее качество звука.

Режим работы

Четырехканальный, полнодиапазонный, мостовой: Гибкая установка позволяет этому усилителю работать в четырехканальном или мостовом монорежиме.

Тип кроссовера

Встроенный электронный кроссовер

Электронный эквалайзер

настроить определенные частоты для динамиков и сабвуферов.

Класс/топология

Очень эффективный D-класс для обеспечения дополнительной мощности при сохранении небольшой занимаемой площади.

Технология устройства вывода

MEAN MACHINE’S ROAD WORTHY™ TCID (конструкция с двойной изоляцией катушек) и высокоскоростные МОП-транзисторы PRO-FI™ обеспечивают исключительную мощность с высоким качеством звука и минимальным уровнем искажений.

Радиатор

Радиатор из сверхпрочного алюминиевого сплава с подсветкой логотипа добавит яркий дисплей и витрину каждой автомобильной аудиосистеме.

Источник питания

Мощный источник питания с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) обеспечивает МАКСИМАЛЬНУЮ мощность при минимальном электрическом воздействии.

Выходные соединения

Соединение из никелированной латуни с шестигранными винтовыми клеммами обеспечивают надежное соединение и устойчивость к эрозии.

Тип соединения

Угловые соединители с шестигранным ключом обеспечивают легкий доступ для ручных инструментов, обеспечивая быстрое и надежное соединение.

Полнодиапазонные выходы RCA для сквозного прохождения сигнала

Полнодиапазонный сквозной выход сигнала позволяет подключать дополнительные усилители от «выходных» разъемов RCA, что сводит к минимуму потребность в дополнительных кабелях, проложенных по всей длине транспортного средства.