Versterkers
De voorversterker is een apparaat dat in een audio-installatie gebruikt wordt om alle functies (bronweergave, volumeregeling, eventueel toonregeling en kanaalbalansregeling) van een versterker te vervullen.
De eindversterker wordt aangestuurd door de voorsterker en drijft op zijn beurt weer de luidsprekers aan.
Een geïntegreerde versterker is een combinatie van beiden.
De eerste versterkers die op de markt kwamen zijn de buizenversterkers. Vandaag de dag worden deze versterkers nog altijd geroemd om hun "warme", natuurlijke en ruimtelijke klank.
Halverwege de 20e eeuw raakte de transistorversterker in zwang. Deze waren lichter, fijn voor portabel gebruik, en minder kwetsbaar. Vanaf de jaren 80 werden er hoe langer hoe meer van deze transtoren is kleine blokjes gestopt, de zogenaamde IC's (Integrated Circuit).
Een klasse A versterker versterkt de ingangs-wisselspanning ongewijzigd door tot een uitgangs-wisselspanning. Zowel de positieve- als de negatieve helft van het signaal wordt door hetzelfde versterkingselement (bijvoorbeeld transistor of buis) versterkt. Een hele hoge kwaliteit wordt hiermee bereikt, maar door de inefficiëntie wordt deze techniek niet veel toegepast. Slechts 10% van de verbruikte energie wordt gebruikt voor de versterking.
Omdat de versterkende transistor of buis voortdurend ‘aan’ staan, is het elektriciteitsverbruik altijd maximaal – ongeacht of het volume zacht of hard staat.
In een klasse B versterker worden twee transistoren of buizen gebruikt, iedere voor de helft van de spanning. Na de afzonderlijke versterking van beide gedeelten wordt het signaal weer samengevoegd. Het grootste voordeel hiervan vergeleken met klassa A is, dat het stroomverbruik veel lager is. Theoretisch zou dit geen verschil hoeven uit te maken met klasse A, maar door imperfecties kan deze techniek dramatisch zijn voor het geluid. Als de twee transistoren of buizen niet exact gelijk functioneren, zullen er lichte verschillen zijn in beide versterkte signaalhelften waardoor ze niet meer goed bijeen zullen passen. Bovendien werken transistoren rond de ‘nullijn’ minder nauwkeurig. Dit levert een vervorming op, die overname- of nullijnvervorming wordt genoemd.
In een klasse AB eindtrap zijn beide uitgangscomponenten tegelijk ingeschakeld op het cross-overpunt, dus niet gedurende de hele cyclus zoals bij klasse A. De ruststroom is wat hoger dan bij klasse B, maar lager dan bij klasse A. Zodoende zijn de helften niet on de beurt uitgeschakeld, maar steeds voldoende in geleiding om een versterking zonder cross-over vervormning mogelijk te maken. Rendement is rond de 50%. Dit is het meest populaire audioversterker ontwerp. Klasse AB plus B bevat twee paren uitgangscomponenten: een paar werkt in AB instelling en een in klasse B voor meer rendement
Klasse D versterkers, ook wel digitale versterkers genoemd, zijn schakelende versterkers (switching amplifiers). De uitgang wordt snel in en uitgeschakeld via pulsbreedtemodulatie (Pulse Width Modulation, PWM), tenminste enkele malen per cyclus. Aangezien de uitgang of compleet aan staat, of compleet uit, wordt er in theorie geen vermogen verspild. Omdat er helaas geen verliesvrije en oneindig snelle schakelaars bestaan, is er toch altijd wel wat verlies. Rendement ligt rond de 90% en hoger. Tegenwoordig kunnen zeer goed klinkende klasse D versterker worden gebouwd. Je vindt ze oa. in hoog vermogen autoradio-versterkers, P.A. eindtrappen, basgitaarversterkers ed. Als ook in de voeding van de versterker gebruik wordt gemaakt van een switching power supply (schakelende voeding) kan de versterker erg licht gebouwd worden omdat er geen zware transformatoren nodig zijn zoals bij klassieke ontwerpen. Ook de warmteproductie is laag, waardoor minder zware koellichamen en ventilators nodig zijn. Rendement kan 85-90% zijn..
