Двухполярное питание усилителей
Двух полярное питание, зачем оно нужно ? Попытаюсь объяснить. Если посмотреть на осциллограмму звукового сигнала, можно увидеть синусоидальные сигналы. Нечто похожее на волны, а волна рождается когда нарушается покой. Как камень брошенный в воду сначала прогибает поверхность воды вниз (ниже точки покоя т.е. 0 нуля), затем вода поднимается выше точки покоя и так далее с уменьшением амплитуды.
Соответственно и звуковой сигнал надо обрабатывать на основе двух полярного питания. Это дает возможность точно и естественно усиливать сигнал. Если этого не делать - придется усложнять схему усилителя и жертвовать качеством звука. Оптимальным по демпфированию колонок является режим непосредственной связи (согласование) колонки с усилителем.
Осциллограмма сложного звукового сигнала
Можно обойтись и одно полярным питанием. Но при нулевом сигнале или отсутствие, напряжение на выходе усилителя равно почти половине напряжения питания, и чтобы через колонку (Динамик) не шел сильный постоянный ток, последовательно с ними приходится включать конденсаторы большой ёмкости. Это не хорошо для колонки, в моменты включения и выключения идёт бросок тока зарядки/разрядки конденсатора. И для качества звука плохо, сопротивление колонки - единицы ом, а для хорошей передачи низких частот надо брать очень большой конденсатор - или мириться с потерей басов) , и для самого конденсатора (электролитического) не есть гуд, не любят они большой реактивной мощности, а не электролиты в тысячи микрофарад - это очень большой размер
В усилителях класса B, двух полярное питания применяется для оптимального режима работы каскадов транзисторов. Позволяет не применять лишние схемы фильтрации и корректировки, что уменьшает искажения сигнала. Конденсаторы в принципе не самые надежные элементы в электронных схемах, от времени или плохого качества часто выходят из строя. При однополярном питание эффективны мостовые схемы усилителей где два усилителя работают в противофазе. Это позволяет усилителю использовать напряжение питания полностью, а не половинку как в обычном усилителе.
Вышедшие из строя электролитические конденсаторы (Не всегда это видно так показательно - нужно измерять параметры)
Хочется отметить ещё микросхемы операционных усилителей (operational amplifier). Посмотрев их спецификацию (data sheet) легко заметить, что почти все они рассчитаны на двух полярное питание. И придуманы для работы со слабыми сигналами, соответственно должна быть высокая точность обработки сигналов. При работе с переменным сигналом, нормальная работа возможна только с двухполярным питанием. Недостаток двух полярного питания один, не везде оправдана установка такого источника ( не дешево это, да и не всегда удобно), по этому производители электронных компонентов наладили производство специализированных микросхем для преобразования однополярного питания в двухполярное. В основном конечно для питания приборов с не большой мощностью, на пример те же самые микросхемы операционников. У нас например в наличие есть вот такой интересный девайс MAX660 Монолитный CMOS преобразователь напряжения
Типовая схема использования MAX660