Ik denk dat je even een paar dingen moet scheiden.
Elke voeding van elke versterker zakt in bij zwaardere belasting en hoge uitsturing, dat is een natuurkundige wetmatigheid.
De voeding + versterkeruitgangstrap heeft een bepaalde inwendige weerstand, die samen met de belasting een spanningsdeler vormt.
Hoe zwaarder de belasting (van 8 naar 4 of zelfs 2 ohm), hoe meer energie er in de inwendige weerstand (de optelsom van voeding en eindtrap) zal achterblijven (in warmte omgezet), dus hoe minder er voor de belasting overblijft.
Dat is dus simpel, dan maken we een versterker die met plus en min 200 volt wordt gevoed, dan komen we nooit aan die grens in de huiskamer, er is dan altijd voldoende spanningsreserve voorhanden.
Jawel, maar dan kun je hem weer wat lastig in klasse A zetten.
Klasse A houdt in dat de eindtransistors (of -MOSFETs, of -buizen) in het midden van hun karakteristiek staan ingesteld.
In begrijpelijke taal betekent het dat ze het meest lineair werken als er een forse stroom doorheen loopt.
Aangezien er over de devices (verzamelnaam voor eindtransistors of buizen) elk de halve voedingsspanning staat (24V per transistor in het geval van de A1) , zullen ze door de grote stroom erg warm worden.
De dissipatie (warmteverlies) is nu gelijk aan de spanning *over* de devices, maal de stroom *door* de devices.
Als je 1 van de twee groter maakt, of beide, dan neemt de warmteontwikkeling dus toe.
Prima, een 2N3055 kan volgens de datasheet 115 watt hebben, dan kunnen we nog steeds zeg 100 V bij 1 A nemen, en dan zitten we nog steeds safe.
Helaas, dat is niet zo. Dat getal van 115 watts is het alleruiterste, uitgaand van ideale koeling.
Dan staat er ook nog in: Uce = 100V , Ic = 15 A, max.
Da's samen dus 1500 watt.......klopt dus ook niet
100V is de maximale spanning, 15A de maximale stroom, maar die mogen niet gelijktijdig optreden.
Dat komt allemaal samen in een grafiek, de Uce-Ic karakteristiek, waarin een gebied zit, omgeven door de maximale waarden, de SOAR (Safe Operating ARea).
Daar moet je binnen blijven.
Erger is nog, dat de SOAR ook nog eens sterk temperatuurafhankelijk is, hoe heter de tor, hoe kleiner het gebied wordt (zoals *alle* parameters van een transistor temperatuursafhankelijk zijn).
Ga je hem dus in A zetten, dan mag hij maar een bepaalde temperatuur bereiken, anders gaat-ie stuk (loopt thermisch weg, "second breakdown").
Vandaar het bias regelcircuitje dat je altijd tegenkomt, een klein transistortje (of NTC, of diodes) dat samen met de eindtransistors op de koleplaat zit.
Dit elementje regelt de biasstroom terug als deeindtransistors (te) warm worden, en houdt ze zo in bedwang.
En tenslotte, je kunt nooit alle warmte *tijdig* afvoeren, zeker niet de plaatselijke hitte die direct bij de chip zelf optreedt ("hotspots").
In practijk kun je dus maar een klein gedeelte van die 115 watt gebruiken, een 25 watt aan warmte afvoeren is al een hele klus!
De A1 zit daar per device ongeveer wel aan.
Je kunt dus niet zomaar ongelimiteerd de voedingsspanning opvoeren, of de bias current, zonder dat je iets aan de warmteafvoer doet (vandaar de fans die ik in mijn A1 had gezet).
Het voordeel van klasse A bij transistorversterkers in mijn ogen is, behalve het absoluut vermijden van crossover, dat ze thermisch stabiel zijn.
Een groot signaal op een koude tor zal de chip plaatselijk sterk opwarmen, door de thermische traagheid van de koelplaat en behuizing zal dat niet snel afgevoerd kunnen worden.
De transistor verandert dus sterk van karakter (tijdelijk, met een "staart" erachteraan). Dat kan gevolgen hebben voor de klank (electronische stress
)
Zet je hem nu in A, dan ga je hem sterk opwarmen, en treedt het effect minder of niet op.
Thermische vervorming is een effect dat slecht of niet door loop tegenkoppeling wordt gecorrigeerd, en ik denk dat het zeker een factor kan zijn in het onderscheid tussen klasse A en (A)B versterkers.
Hoe dit zich verhoudt tot klasse D weet ik eigenlijk niet, een D eindtrap staat eigenlijk altijd "open", ze schakelt evengoed wel of er nu signaal binnenkomt of niet.
Omdat dat schakelen razend efficiënt gebeurt, is de warmteontwikkeling gering.
Vergeef me de Jip en Janneke taal en de simplificaties, maar dit is een beetje het verhaal zoals ik tegen klasse A aankijk.
Er komt weer het e.e.a. bovendrijven aan basiskennis die gedeeltelijk was weggezakt.