Jump to content

Leaving class A


Hasse
 Share

Recommended Posts

Jag har läst lite, i mina öron, motsägelsefulla påståenden om klass A.

Medan Pass Labs’ X-steg (AB) dubblar effekten från 8 till 4 ohm så halveras de watt de går i klass A. Exempelvis X260.8 monosteg lämnar 260w i 8 Ohm och dubblar till 520 i 4.

De går i klass A upp till 34w i 8 Ohm men endast 17 i 4 ohm 🤔

Detta enligt vad jag läst på olika forum och skulle även gälla andra fabrikat, alltså inget specifikt för Pass.


Finns det någon som kan förklara varför effekten, om detta stämmer, dubblar i 4 Ohm men de watt den går i klass A halveras? 🤔

 

 

Link to comment
Share on other sites

Kan ta mitt slutsteg som exempel:
Accuphase A-36 "Class-A" Det står inget om huruvida det övergår i AB vid något effektuttag. Så, jag förmodar att det inte är något exempel på ett steg som alls övergår i B.

Apparaten är officiellt specad att lämna 30/60/120/150 Watt i 8/4/2/1 Ohm.
Emellertid - också enligt tillverkaren fast inte i den "officiella produktspecen" utan i ett sidodokument - så klipper den först vid 60/104/159/200 Watt i respektive last. 

Nu tycks de ha valt att ange de högsta effektsiffror som den klarar att dubblera vid halvering av lasten. Bortsett från 1-Ohms-värdet då.

 

Utan att ha koll så kan jag dock gissa att vissa tillverkare har en ambition att visa upp så fina siffror som möjligt (utan att ljuga dock). Medans andra är lite mer lågmälda i sin marknadsföring. 

Link to comment
Share on other sites

47 minutes ago, conan said:

Man behöver se schema på apparaten, men kanske ligger det i att de valt en tomgångsström I och det leder till att max ström ut i klass A blir strax under I. Effekt = IxIxR vilket ger 34 i 8 samt 17 i 4.

 

Kan någon bekräfta?

Precis!

Jag kan inte bekräfta men den typen av spec säger mer om förstärkaren än "rated power".

Det första som @Hasse skriver (rated power) visar bara att om förstärkaren är spänningskälla och lasten är en resistor så dubblar förstärkaren uteffekt vid halverad resistans. Big surprise? Vad händer om lasten i stället är 1ohm med 45grader fasvridning vid 10kHz?

 

Det behövs en bättre representation av förstärkare än "rated power" om man ska tolka ut något av dem.

Det finns såna förslag som diskuterats i många år, exvis av Douglas Self och Eric Benjamin. Men det verkar vara segt att implementera i branschen.

Link to comment
Share on other sites

Hifi & Musik och gamla Bilstereo tidningen använder sig av Audiographs utrustning för att mäta förstärkare där såg man effekt i 1-4ohm och 60grader kapacitiv/60grader induktiv last iofs. endast vid 1kHz.

 

https://www.audiograph.se/

 

powercube_bad.png.e18999e3600a6f7e95f48127430c32d3.png

 

 

 

 

Example: PowerCube graph of an amplifier with current limiting

To read the graph, note that the results in the center are purely resistive, with higher impedances in the back and lower impedances in the front. Moving to the left of center adds capacitance (current leads voltage by 30° and 60° @ 1 kHz), and moving to the right adds inductance (current lags voltage by 30° and 60° @ 1 kHz). Because actual speaker impedance can vary greatly from the nominal rating, it’s important to observe the results over the entire graph.

 
 
De röda taket är angiven effekt i 8 ohm.
 
625686071_Screenshot_20220126-0931432.thumb.png.9481510d495d8100e4045dcd8b7b5a21.png
Link to comment
Share on other sites

Tack, får nog inse att det här är lite svårt att förklara så en lekman förstår 🙄

Egentligen är väl mätningar av mindre betydelse men var nyfiken på varför effekten dubblas i 4 Ohm medan klass A W halveras 🤔

 

Här är lite matnyttigt i ämnet från Nelson:

Class B has no bias current, Class AB has a moderate bias current, and Class A has a high bias current. Class AB push-pull amplifiers are hybrids between Class B and Class A. Class AB run Class A at low power levels, and become Class B amplifiers at output currents determined by the bias.

For several years Pass Labs has specified the nominal wattages at which our amplifiers leave push-pull Class A operation into an eight ohm load.

Here is a current summary of this information:



We get a lot of questions about this. A typical email reads, “I can’t sleep at night – I keep worrying about where my amplifier stops being Class A. As I listen to my system, I think I can hear the Klunk as the special Class A part of the amplifier kicks in and out!”

For starters, there is no special Class A circuit that kicks in and out, and for that matter, there certainly is no Klunk. There is just a push-pull amplifier output stage which is operated at a constant idle current known as the bias. In this regard, our power amplifiers are like other amplifiers on the market. The vast majority of amplifiers are push-pull designs with a certain amount of bias current.

Push-pull amplifiers generally operate in Class A mode up to a point where the output current is twice the value of the bias current. In the Class A region, both halves of the circuit share the signal simultaneously. Beyond that the signal is handled solely by the push (+) half of the amplifier or the pull (-) half.

Let’s look at this in more detail. The simplified circuit for such an output stage looks like this:



Here we see two power transistors operated as “followers” where the output voltage equals the input voltage. Q1 is attached to the positive power supply and Q2 is attached to the negative power supply. Ordinarily the common output of these two transistors would be attached to a loudspeaker. When the input voltage is positive, so is the output voltage, and we would look to Q1 to supply current to the loudspeaker from the positive supply. When the input voltage is negative, we look to Q2 to supply current to the loudspeaker from the negative supply.

Audio signal has both positive and negative voltage components and we will see a point at zero volts where the two halves meet. Unfortunately, all the gain devices we know have severe non-linearity (distortion) down around zero, and this gives us a very poor transition from Q1 to Q2 and vice versa.

The solution for this is to apply some idle current to the circuit by the mechanism of the bias voltage source you see in Fig 1. This voltage is set so that at idle, current flows through Q1 and Q2 equally from the V+ supply to the V- supply and creates a more linear region at the crossover point.

If that is not clear, perhaps an analogy will help: Imagine that the two transistors are runners in a relay race and that the signal is the baton they carry. In a real relay race, the runner receiving the baton begins running before the hand-off, which is made with the runners at speed. The runners who hand over the baton at a dead stop will operate at a severe disadvantage.

So it is with push-pull power transistors. The higher the bias, the smoother, more seamless is the transition.

The quantity of bias current is the key. Figure 2 shows this from the point of view of
Q1.



Fig 2a shows Q1 conducting current on the positive half of the signal and experiencing a sharp cutoff as the signal goes negative. 2b shows the effect of a small Class AB bias current – the current shows a gentle cutoff with less distortion. 2c shows enough bias to keep the transistor in the Class A region, where it always conducts current and has even less distortion.

Higher bias doesn’t just move the Class A transition to higher ground – it has a profound influence on the amplifier at all power levels. It lowers the distortion at low levels as well as high levels, as seen in the distortion vs power curves for an amplifier with the bias set at different levels.

In Fig 3 we see the distortion of an output stage operated without feedback driving 8 ohms from 0.10 watts up to 20 watts. The top curve with the highest distortion has a bias of 0.016 amps. The next lower is 0.08A, followed by 0.16A, 0.32A, 0.64A, 1.28A, and the lowest distortion curve at 2.56 amps. What we see clearly is that higher bias lowers the distortion at all power levels, and that the distortion is inversely proportional to the bias current.



It is not simply that the distortion numbers are lower, but the characteristic of the distortion is improved in terms of the ratio of lower order harmonics (2nd and 3rd) to higher order harmonics (4th, 5th, 6th and so on)

Figure 4A shows the distortion at 1 watt with the output stage biased at 0.08 amps. On the left you can see the signal waveform in blue and the distortion waveform in red. The distortion measurement is at 0.67% total, and you can see the harmonic distribution on the right, where harmonics from 2nd through 10th are prominent.

Figure 4B shows the same test and output circuit, but at a 4 times higher bias figure, 0.32 amps. The distortion total has dropped to 0.11%, but of greater interest, the higher harmonics have been dramatically reduced, leaving a dominant 2nd order harmonic.

At four times more bias in Fig 4C, the continues to drop to 0.004% (remember, this is without negative feedback), leaving nothing to look at on our distortion waveform and only 2nd and 3rd harmonic on the spectrum analysis.

The benefits of high bias current extend beyond simple harmonic distortion measurements – you also get a reduction of intermodulation distortion (arguably more important), and a lower, more consistent output impedance. As a corollary benefit, the heavy hardware required to support Class A operation will show better thermal stability and will deliver better performance into difficult loads.

So what’s the down-side of high bias operation? In two words: Low Efficiency.

For a given amplifier circuit, the idle dissipation is proportional to the bias current. Twice the bias current makes for twice the heat. Usually it also means about twice the hardware and twice the weight.

Many products on the market have idle power draw at a small fraction of rated power. A Class AB 150 watt amplifier channel with 0.1 amp bias will idle at about 10 watts. By contrast, an X150.5 channel has that power rating but idles at about 100 watts. The high performance of an X150.5 comes at a price.

So far we have only talked about push-pull Class A bias. Do the effects of high bias also apply to single-ended Class A bias? Yes, but in a slightly different way.

Link to comment
Share on other sites

1 hour ago, Hasse said:

Egentligen är väl mätningar av mindre betydelse men var nyfiken på varför effekten dubblas i 4 Ohm medan klass A W halveras 🤔

Jag tycker det är en intressant fråga när man funderar på klass A och klass AB och övergångsdistorsionen mellan positiv och negativ halvperiod.

 

Som nämnts ovan beror det på konstruktionen och hur man har byggt biasjusteringen.

 

Har du effekten och resistansen kan du räkna ut spänning och ström som förstärkaren lämnar.

P = R x I2

260 W ger då

U = 45,6 V

I = 5,7 A för 8 Ω last

I = 11,4 A för 4 Ω last

Förstärkaren lämnar alltså dubbelt så mycket ström vid 4 Ω last vilket inte är några konstigheter om förstärkaren har den förmågan.

image.png.451b4f4a43cbbcb7929ac3f13f6bc70f.png

Styrs biasströmmen (tomgångsströmmen) av uteffekten (utgångsströmmen) blir det då en halvering när steget går över till klass AB.

 

Strömmen vid 34 W för 8 Ω last blir 2 A.

Effekten för 2 A med 4 Ω last blir då 17 W.

Link to comment
Share on other sites

38 minutes ago, LPL said:

Jag tycker det är en intressant fråga när man funderar på klass A och klass AB och övergångsdistorsionen mellan positiv och negativ halvperiod.

 

Som nämnts ovan beror det på konstruktionen och hur man har byggt biasjusteringen.

 

Har du effekten och resistansen kan du räkna ut spänning och ström som förstärkaren lämnar.

P = R x I2

260 W ger då

U = 45,6 V

I = 5,7 A för 8 Ω last

I = 11,4 A för 4 Ω last

Förstärkaren lämnar alltså dubbelt så mycket ström vid 4 Ω last vilket inte är några konstigheter om förstärkaren har den förmågan.

image.png.451b4f4a43cbbcb7929ac3f13f6bc70f.png

Styrs biasströmmen (tomgångsströmmen) av uteffekten (utgångsströmmen) blir det då en halvering när steget får över till klass AB.

 

Strömmen vid 34 W för 8 Ω last blir 2 A.

Effekten för 2 A med 4 Ω last blir då 17 W.

Tackar 😊

Har förstått att jag inte är den ende som funderat över detta. Flera har liksom jag trott att eftersom effekten dubblas i 4 Ohm gäller detsamma för när förstärkaren lämnar klass A.

Bra att det finns kunniga och välartade HiFi-intresserade att fråga 😃

Håller på att utvärdera lite olika förstärkare. Nu senast en jämförelse mellan tre större integrerade; Accuphase E800, Boulder 866 och Pass int250.

Link to comment
Share on other sites

4 hours ago, Strmbrg said:

Kan ta mitt slutsteg som exempel:
Accuphase A-36 "Class-A" Det står inget om huruvida det övergår i AB vid något effektuttag. Så, jag förmodar att det inte är något exempel på ett steg som alls övergår i AB.

Apparaten är officiellt specad att lämna 30/60/120/150 Watt i 8/4/2/1 Ohm.
Emellertid - också enligt tillverkaren fast inte i den "officiella produktspecen" utan i ett sidodokument - så klipper den först vid 60/104/159/200 Watt i respektive last. 

Nu tycks de ha valt att ange de högsta effektsiffror som den klarar att dubblera vid halvering av lasten. Bortsett från 1-Ohms-värdet då.

 

Utan att ha koll så kan jag dock gissa att vissa tillverkare har en ambition att visa upp så fina siffror som möjligt (utan att ljuga dock). Medans andra är lite mer lågmälda i sin marknadsföring. 

A-stegen från Accuphase ska väl jämföras med XA-stegen från Pass. X-serien är AB-steg som likt andra av liknande konstruktion bara går ca 15-30 watt i klass A.

Har blivit rekommenderad X-serien av många, bl.a av Pass, då de menar att Maggisarna kräver mer effekt än vad deras ”affordable” klass A steg klarar.

Du tycks ju inte hålla med så vem vet 🤔

Link to comment
Share on other sites

35 minutes ago, Hasse said:

Håller på att utvärdera lite olika förstärkare. Nu senast en jämförelse mellan tre större integrerade; Accuphase E800, Boulder 866 och Pass int250.

Kul:thumbsup: Funderar själv lite löst på förstärkare, har du kikat på Luxman?

Link to comment
Share on other sites

2 hours ago, LPL said:

Kul:thumbsup: Funderar själv lite löst på förstärkare, har du kikat på Luxman?

Nja, har tittat lite på 900u men den sägs vara lite tunn i basen.

Dessutom vet jag ingen som har/har haft den hemma.

Av de tre jag nämnde föredrog jag Pass, en mer kraftfull bas med luftigare topp. Spelade ut bättre.
Egentligen är det separata enheter jag tänker mig men de finns oftast inte hos handlare. Jag inbillar mig att man får en bra bild av de olika märkenas ljudkaraktär genom att lyssna på de integrerade. 

Har även lyssnat på Bryston 4B3 och D’Agostino Progression int. Kommer att kika på Diablo 300 också, det finns mycket bra att välja på 😊

Link to comment
Share on other sites

9 minutes ago, conan said:

Det jag kan tycka är ett problem med hybriddesign är att veta om man kör ren klass A eller en blandning av A och B. Går det att se på indikator eller andra mätare?

På Pass sitter en mätare som när den rör sig har man lämnat klass A. Hur mycket den ska röra sig för detta eller hur exakt den är vet jag dock inte.

 

D9EDC3C2-FF18-4E1A-B61C-E0FC7079D0AD.jpeg

Link to comment
Share on other sites

3 minutes ago, Terminator said:

Vad fick du för intryck av Bryston och vad är det för högtalare du drev med den? 

Oklanderligt neutralt ljud, den drev de stora Magnepan 30.7.

Måste erkänna att jag tyckte skillnaden var ganska liten jämfört med D’Ag. Det är 7B3, med rackhandtag 😃, som är aktuella om jag skulle välja Bryston. Tycker de ser alldeles för fjuttiga ut utan. Självklart är ljudet prio ett men köper jag förstärkare i den här prisklassen ska även utseendet tilltala mig. D’Ag:en var däremot ett snyggt bygge 👌

Link to comment
Share on other sites

5 hours ago, Hasse said:

A-stegen från Accuphase ska väl jämföras med XA-stegen från Pass. X-serien är AB-steg som likt andra av liknande konstruktion bara går ca 15-30 watt i klass A.

Har blivit rekommenderad X-serien av många, bl.a av Pass, då de menar att Maggisarna kräver mer effekt än vad deras ”affordable” klass A steg klarar.

Du tycks ju inte hålla med så vem vet 🤔

Det står lite överallt att "Maggisar" kräver "massor" av effekt för att komma till sin rätt. Jag utesluter inte att det påståendet till viss del grundar sig på att man upprepar det man redan läst att andra påstår och att det till slut framstår som en sanning.
Min egen erfarenhet talar inte för att det finns så mycket substans i påståendet. Dessutom påstås det ju oftast i mycket luddiga ordalag.

Vad är "massor av effekt", vad är "komma till sin rätt"?

Link to comment
Share on other sites

6 minutes ago, Strmbrg said:

Det står lite överallt att "Maggisar" kräver "massor" av effekt för att komma till sin rätt. Jag utesluter inte att det påståendet till viss del grundar sig på att man upprepar det man redan läst att andra påstår och att det till slut framstår som en sanning.
Min egen erfarenhet talar inte för att det finns så mycket substans i påståendet. Dessutom påstås det ju oftast i mycket luddiga ordalag.

Vad är "massor av effekt", vad är "komma till sin rätt"?

Ja du, vem vet 🤔

Vissa hävdar att 500 watt är för lite och att man måste upp på 1000 😳 Det påståendet blir aningen fånigt för så mycket behövs inte, räcker gott med 900 watt 😉

Sedan handlar det väl om hur stort rummet är och hur högt man lyssnar. De har ju trots allt en känslighet på endast 86db och enligt vissa mätningar inte ens det så visst kräver de en del effekt. Däremot krävs väl inte så otroligt strömstarka förstärkare som det ofta hävdas. Det har ju alltid fungerat bra med rörsteg då impedansen är ganska snäll.

Vad som krävs för att de ska komma till sin rätt?….. tja, huvudsaken man själv är nöjd 😊

 

Link to comment
Share on other sites

1 hour ago, conan said:

Sedan är 500W till 1000W bara 3dB. Inte värt att bråka om kan jag tycka.

Precis.

Men det säger en del om skillnaden mellan högtalare med känslighet 86, 89 eller 92dB för val av förstärkare.

 

Link to comment
Share on other sites

49 minutes ago, calle_jr said:

Precis.

Men det säger en del om skillnaden mellan högtalare med känslighet 86, 89 eller 92dB för val av förstärkare.

 

Calle, Vad har du för känslighet på dina högtalare och hur fungerar det med dina XA60.8?(om de är kvar)

Link to comment
Share on other sites

1 hour ago, Hasse said:

Calle, Vad har du för känslighet på dina högtalare och hur fungerar det med dina XA60.8?(om de är kvar)

93dB och nominell impedans 8ohm min 4ohm.

XA60.8 är kvar och det fungerar bra. Men det kanske är fusk eftersom jag har 2x1kW 8ohm klass D till dipolbasarna.

Link to comment
Share on other sites

11 hours ago, Hasse said:

Ja det är doping och fusk av värsta slag 😃

 

42 minutes ago, conan said:

2kW kan du ju spräcka fönster med ... 

 

Ja, det är ju dessutom två kanaler, så det är 1kW per baselement (AE IB15HT) och det är 2x2x15" basar.

Jag har ju provat mig fram här med en rad olika slutsteg, och detta är vad som krävs för att driva dem i "puristisk" öppen baffel.

 

image.png

 

 

 

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...