Схемотехника усилителей уже прошла в своем развитии виток спирали и сейчас мы наблюдаем ламповый ренессанс. В соответствии с законами диалектики, которые нам так упорно вдалбливали, следом должен наступить ренессанс транзисторный. Сам факт этого неизбежен, ибо лампы, при всей своей красоте, уж очень неудобны. Даже дома. Но у транзисторных усилителей накопились свои недостатки…
Причину транзисторного звучания объяснили еще в середине 70-х — глубокая обратная связь. Она порождает сразу две проблемы. Первая — переходные интермодуляционные искажения (TIM-искажения) в самом усилителе, вызванные запаздыванием сигнала в петле обратной связи. С этим бороться можно только одним путем — увеличением быстродействия и усиления исходного усилителя (без обратной связи), что чревато серьезным усложнением схемы. Результат трудно прогнозируется: то ли будет, то ли нет.
Вторая проблема — глубокая обратная связь сильно снижает выходное сопротивление усилителя. А это для большинства громкоговорителей чревато возникновением тех самых интермодуляционных искажений прямо в динамических головках. Причина — при перемещении катушки в зазоре магнитной системы значительно изменяется ее индуктивность, поэтому импеданс головки тоже изменяется. При низком выходном сопротивлении усилителя это приводит к дополнительным изменениям тока через катушку, что и порождает неприятные призвуки, ошибочно принимаемые за искажения усилителя. Этим же можно объяснить парадоксальный факт, что при произвольном выборе динамиков и усилителей один комплект звучит, а другой — не звучит.
секрет лампового звука = высокое выходное сопротивление усилителя + неглубокая обратная связь
Однако аналогичных результатов можно добиться и с транзисторными усилителями. Все приводимые ниже схемы объединяет одно — нетрадиционная и позабытая нынче несимметричная и неправильная схемотехника. Однако так ли она плоха, как ее представляют? Например, фазоинвертор с трансформатором — настоящий Hi-End! (рис.1) А фазоинвертор с разделенной нагрузкой (рис.2) заимствован из ламповой схемотехники…
рис.1
рис.2
рис.3
Эти схемы сейчас незаслуженно забыты. А зря. На их основе, используя современную элементную базу, можно создать простые усилители с весьма высоким качеством звучания. Во всяком случае, то, что мне доводилось собирать и слушать, звучало достойно — мягко и вкусно. Глубина обратных связей во всех схемах невелика, есть местные ООС, а выходное сопротивление значительно. Нет и общей ООС по постоянному току.
Однако приведенные схемы работают в классе B, поэтому им присущи переключательные искажения. Для их устранения необходима работа выходного каскада в чистом классе A. И такая схема тоже появилась. Автор схемы — J.L.Linsley Hood. Первые упоминания в отечественных источниках относятся ко второй половине 70-х годов.
рис.4
Здесь тоже можно заметить фазоинвертор с разделенной нагрузкой и цепь вольтодобавки, как в схемах 2 и 3. Усилитель неинвертирующий и имеет очень широкую полосу воспроизводимых частот, поэтому при неудачном монтаже возможно появление самовозбуждения из-за паразитных обратных связей. В этом случае положение может исправить RC-цепочка на выходе усилителя.
Основной недостаток усилителей класса A, ограничивающий область их применения — большой ток покоя. Однако для устранения переключательных искажений есть и другой путь — использование германиевых транзисторов. Их достоинство — малые искажения в режиме B. (Когда-нибудь я напишу сагу, посвященную германию.) Другой вопрос, что найти сейчас эти транзисторы непросто, да и выбор ограничен. При повторении следующих конструкций нужно помнить, что термостойкость германиевых транзисторов невысока, поэтому не нужно экономить на радиаторах для выходного каскада.
рис.5
На этой схеме — интересный симбиоз германиевых транзиcторов с полевым. Качество звучания, несмотря на более чем скромные характеристики, очень хорошее. Чтобы освежить впечатления четвертьвековой давности, я не поленился собрать конструкцию на макете, слегка модернизировав ее под современные номиналы деталей. Транзистор МП37 можно заменить кремниевым КТ315, поскольку при налаживании все равно придется подбирать сопротивление резистора R1. При работе с нагрузкой 8 Ом мощность возрастет примерно до 3,5 Вт, емкость конденсатора C3 придется увеличить до 1000 мкФ. А для работы с нагрузкой 4 Ом придется снизить напряжение питания до 15 вольт, чтобы не превысить максимальную мощность рассеяния транзисторов выходного каскада. Поскольку общая ООС по постоянному току отсутствует, термостабильность достаточна только для работы в домашних условиях.
Две следующие схемы имеют интересную особенность. Транзисторы выходного каскада по переменному току включены по схеме с общим эмиттером, поэтому требуют небольшого напряжения возбуждения. Не требуется и традиционная вольтодобавка. Однако для постоянного тока они включены по схеме с общим коллектором, поэтому для питания выходного каскада использован «плавающий» источник питания, не связанный с «землей». Поэтому для выходного каскада каждого канала необходимо использовать отдельный источник питания. В случае применения импульсных преобразователей напряжения это не проблема. Источник питания предварительных каскадов может быть общим. Цепи ООС по постоянному и переменному току разделены, что в сочетании с цепью стабилизации тока покоя гарантирует высокую термостабильность при малой глубине ООС по переменному току. Для СЧ/ВЧ каналов — прекрасная схема.
рис.6
рис.7
- Схемы 1,2,3,5 были опубликованы в журнале Радио.
- Схема 4 позаимствована из сборника
В.А.Васильев Зарубежные радиолюбительские конструкции М.Радио и связь,1982, с.14…16 - Схемы 6 и 7 позаимствованы из сборника
Й. Боздех Конструирование дополнительных устройств к магнитофонам (пер. с чешск.) М.Энергоиздат 1981, с.148,175 - Подробно о механизме возникновения интермодуляционных искажений: ДОЛЖЕН ЛИ УМЗЧ ИМЕТЬ МАЛОЕ ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ?
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
Рисунок 1.VT1
Биполярный транзисторМП42А1
VT2
Биполярный транзисторМП251
VT3
ТранзисторП6051
VT4, VT5
Биполярный транзисторКТ803А2
С1
Электролитический конденсатор1000 мкФ1
С2
Электролитический конденсатор22 мкФ1
С3
Электролитический конденсатор33 мкФ1
С4
Электролитический конденсатор200 мкФ1
R1
Резистор36 кОм1
R2, R8
Резистор1 кОм2
R3
Резистор27 Ом1
R4
Резистор1.1 кОм1
R5, R6
Резистор3 кОм2
R7
Резистор240 Ом1
2 Вт R9
Резистор165 Ом1
4 Вт R10, R13
Резистор30 Ом2
0.5 Вт R11, R15
Резистор1.2 кОм2
4 Вт R12, R14
Резистор1 Ом2
4 Вт
Согласующий трансформатор1
Рисунок 2.VT1
Биполярный транзисторГТ308Б1
VT2
Биполярный транзисторГТ308В1
VT3
Биполярный транзисторГТ321Д1
VT4
Биполярный транзисторКТ801Б1
VT5, VT6
Биполярный транзисторКТ903Б2
VD1
СтабилитронД814Д1
VD2
СтабилитронКС133А1
VD3, VD4
ДиодД2232
С1, С3, С4
Конденсатор0.1 мкФ3
С2, С7
Электролитический конденсатор10 мкФ2
С5, С6
Конденсатор0.022 мкФ2
С8-С10
Электролитический конденсатор100 мкФ3
С11
Электролитический конденсатор2200 мкФ1
С12
Электролитический конденсатор4700 мкФ1
R1
Переменный резистор470 кОм1
R2
Резистор1 МОм1
R3, R4, R6, R8, R14
Резистор2 кОм5
R5, R7
Переменный резистор22 кОм2
R9
Резистор430 кОм1
R10, R11, R21, R24
Резистор4.3 кОм4
R10, R21, R24 по 0.5 Вт. R12, R16, R19, R22
Резистор150 Ом4
R13
Резистор6.2 кОм1
R15
Резистор680 Ом1
0.5 Вт R17, R18
Резистор330 Ом2
2 Вт R20, R23
Резистор0.2 Ом2
Рисунок 3.VT1
Полевой транзисторКП103И1
VT2
Биполярный транзисторГТ308В1
VT3
Биполярный транзисторКТ801Б1
VT4
Биполярный транзисторГТ806Б1
VT5
Биполярный транзисторКТ903Б1
Диод1
С1
Конденсатор0.047 мкФ1
С2, С3
Конденсатор2200 пФ2
С4, С5
Конденсатор200 пФ2
С6
Электролитический конденсатор220 мкФ1
С7
Электролитический конденсатор22 мкФ1
С8
Электролитический конденсатор2.2 мкФ1
С9
Электролитический конденсатор10 мкФ1
С10
Электролитический конденсатор2200 мкФ1
С11
Электролитический конденсатор4700 мкФ1
R1, R5
Переменный резистор470 кОм2
R2, R4
Резистор200 кОм2
R3
Переменный резистор1.5 МОм1
R6, R11
Резистор470 кОм2
R7
Резистор12 кОм1
R8
Резистор3 кОм1
R9
Резистор68 Ом1
R10
Резистор10 кОм1
R12
Резистор1.5 кОм1
R13
Резистор16 кОм1
R14
Резистор24 Ом1
R15
Резистор820 Ом1
R16
Резистор390 Ом1
2 Вт R17
Резистор36 Ом1
R18
Резистор0.2 Ом1
Рисунок 4.VT1
Биполярный транзистор2N39061
КТ361Г VT2
Биполярный транзистор2N6971
КТ630Д, КТ602А, КТ801 VT3, VT4
ТранзисторMJ4802
КТ803А С1
Электролитический конденсатор100 мкФ1
С2, С6
Конденсатор0.1 мкФ2
С6 устанавливается при самовозбуждении С3
Электролитический конденсатор220 мкФ1
С4
Электролитический конденсатор470 мкФ 220 мкФ1
Смотрите таблицу С5
Электролитический конденсатор4700 мкФ 2200 мкФ1
Смотрите таблицу R1
Резистор39 кОм1
R2
Переменный резистор100 кОм1
R3
Резистор100 кОм1
R4
Резистор220 Ом1
R5
Резистор2.7 кОм1
R6
Резистор8.2 кОм1
R7
Резистор47 Ом 100 Ом 200 Ом1
0.5 Вт. Смотрите таблицу R8
Резистор180 Ом 560 Ом 1.2 кОм1
1 Вт. Смотрите таблицу R9
Резистор2.2 кОм1
0.5 Вт R10
Резистор10 Ом1
1 Вт. Устанавливается при самовозбуждении Рисунок 5.VT1
Полевой транзисторКП103Е1
КП103 VT2
Биполярный транзисторМП37Б1
МП37А VT3
Биполярный транзисторГТ402Б-11
ГТ402Г VT4
Биполярный транзисторГТ404Б-11
ГТ404Г VD1
ДиодД3101
С1
Электролитический конденсатор4700 мкФ1
С2
Электролитический конденсатор220 мкФ1
С3
Электролитический конденсатор470 мкФ1
R1
Резистор560 Ом1
R2, R4
Резистор24 Ом2
R3
Резистор470 кОм1
R5, R6
Резистор910 Ом2
Рисунок 6.VT1
ТранзисторКС5091
КТ3102Е VT2
ТранзисторКС1481
КТ315Б VT3
ТранзисторGC520K1
GC521K, ГТ402Б VT4
ТранзисторGC510K1
GC511K, ГТ404Б VD1
ДиодKY7211
КД209 С1
Электролитический конденсатор10 мкФ1
С2
Электролитический конденсатор220 мкФ1
С3, С4
Электролитический конденсатор2200 мкФ2
R1
Резистор120 Ом1
0.5 Вт R2
Резистор10 кОм1
R3, R7
Резистор390 Ом2
R4, R6
Резистор47 Ом2
R5
Резистор180 Ом1
R8
Резистор82 Ом1
R9
Резистор4.7 Ом1
R10
Резистор100 Ом1
Рисунок 7.VT1
ТранзисторКС1481
КТ3102Е VT2, VT3
ТранзисторКС5082
КТ602Б VT4
ТранзисторGD6071
ГТ705Б VT5
ТранзисторGD6171
ГТ806Б VD1
ДиодKY7211
КД209 С1
Электролитический конденсатор2 мкФ1
С2
Электролитический конденсатор1000 мкФ1
С3, С4
Электролитический конденсатор470 мкФ2
С5, С6
Электролитический конденсатор3300 мкФ2
С7
Электролитический конденсатор20 мкФ1
С8
Конденсатор220 пФ1
С9
Конденсатор4700 пФ1
R1
Резистор10 кОм1
R2
Резистор68 кОм1
R3
Резистор2.2 кОм1
R4, R5, R7, R9
Резистор47 Ом4
R5 0.5 Вт. R6, R10
Резистор390 Ом2
R8, R11
Резистор180 Ом2
R12
Резистор6.8 кОм1
R13
Резистор22 Ом1
R14
Резистор680 Ом1
R15
Резистор150 Ом1
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Теги: