Гібридний підсилювач без ООС - Avtor-page - ЖЖ

Будь-підсилювач, лінійність якого забезпечена шляхом введення глибокої ООС - складна коливальна система, передбачити поведінку якої в реальних умовах роботи можна тільки теоретично. Як справедливо й інше твердження - підсилювач без ООС лине настільки, наскільки лінійно кожне його ланка. Ймовірно тому в сучасній схемотехніці УМЗЧ простежується така тенденція: наскільки це можливо, підвищують лінійність вихідного (б поза ООС) підсилювача, а глибину останньої знижують до мінімально необхідної (нерідко при колосальній швидкості наростання вихідної напруги під кіловольт в мікросекунду і смузі в кілька мегагерц). Почастішали спроби створення транзисторних УМЗЧ з «ламповим» звуком, але оскільки навіть саме визначення «лампового звуку» розуміється різними авторами досить неоднозначно, то існує безліч всіляких схемотехнических вивертів для додання твердотельному підсилювача «лампообразного» звучання. Інші ж - ідеологи лампового ренесансу категорично відкидають такого роду експерименти, стверджуючи, що абсолютно зайве в черговий раз «винаходити велосипед». Дійсно, переваги однотактний лампових підсилювачів (так само як і їх недоліки) вже давно і досить докладно вивчені і описані в різній літературі. Тут же хочу зазначити, що вихідний трансформатор - пристрій досить «примхливе» за своєю природою, а розрахунок і виготовлення широкосмугового лінійного «виходніка» - досить невдячне заняття. До того ж однотактний підсилювач потужністю в 10 Вт - вже дуже важка штуковина, а вже в 20-30 Вт - взагалі велика рідкість. Тому тема даної статті - ще один експеримент, на цей раз не над «ламповізаціей» транзисторного підсилювача, а спроба замінити вихідний каскад лампового однотактніка транзисторним «еквівалентом», як можна точніше зберігши при цьому специфіку звучання, а потім і вирішити, чи виправданий такий підхід . Перший каскад підсилювача (рис. 1) побудований на подвійному тріоді VL1 за схемою SRPP з метою зменшення власної нелінійності і збільшення навантажувальної / перевантажувальної здатності і особливостей не має. Вихідний каскад побудований на польовому транзисторі VT1 по схемі потужного истокового повторювача, навантаженого на генератор струму на складеному транзисторі VT2, VT3 і VT4. «Інтуїтивно» передбачалося, що він повинен мати такі властивості:

1. володіти високим вхідним опором (тобто не шунтировать ламповий каскад)

2. бути однотактних (працювати в класі А)

3. бути виконаним на польовому транзисторі (близькість ВАХ до таких у вакуумних тріодів)

4. не мати наднизького вихідного опору (так само як і вихідного трансформатора)

5. Не бути охопленим ООС.

Кілька слів про «автоматиці». Інтегратор на DA1 має еквівалентну частоту зрізу 1 / (2πR6C3) = 3 Гц і підтримує нульовий потенціал на виході підсилювача (іншими словами, зрівнює постійну складову струму, що протікає через VT1, з струмом колекторів VT2 + VT3). Таким чином, струм спокою VT1 дорівнює сумі струмів колекторів VT2VT3, але протилежний за напрямком і регулюється резистором R9, а змінна складова відгалужується в навантаження.

На рис.2 показані АЧХ всього підсилювача (суцільна лінія) і вихідного каскаду (штрих-пунктирна) при вихідний потужності - 3 дБ від максимального, а на рис.3 - зняті на виході підсилювача (на еквіваленті навантаження) осцилограми при випробуванні його прямокутними імпульсами частотою 20 кГц і 50 Гц. Чутливість підсилювача 0,55 В, максимальна вихідна потужність на навантаженні 4 Ома дорівнює 12 Вт, вихідний опір - близько 0,25 Ома.

Процедура настройки зводиться до установки резистором R9 необхідного струму спокою (близько 2,5 А), який контролюється по падінню напруги на резисторі R10 і (більш точно) - по симетричному обмеження напівхвиль синусоїди на виході підсилювача при його випробуванні на еквівалент навантаження. Резистором R7 встановлюють нульовий потенціал на виході підсилювача, в подальшому він підтримується автоматично.

Транзисторная частина підсилювача (кожен канал) живиться від власного випрямляча - місток і 2 х 22000 мкФ х 16 В. При повторенні конструкції слід приділити особливу увагу ефективному відведенню тепла від транзисторів VT1, VT3, так як навіть в режимі спокою на них розсіюється значна потужність ( по 30 з гаком Вт).

На закінчення слід зазначити, що при заміні напівпровідникової частини підсилювача традиційним однотактніком на вакуумному тріоді суб'єктивне порівняння характерів звучання не виявило суттєвої різниці, хіба що в ламповому варіанті злегка «підрізалося» басовий регістр. При заміні всього комплекту на промисловий JVC A-X40 (вхідний діфкаскада, диференційно-каскодний підсилювач напруги, навантажений на генератор струму, трехкаскадний двотактний емітерний повторювач з плаваючим зміщенням «Super А»; Кг <0,007%) звук ставав більш «холодним і розважливим» і навіть збільшення його вихідного опору не робило істотного впливу на стан речей. Який же з цих двох прикладів звуковідтворення більш «чесний» (або наскільки «брешуть» лампи), але від дискусій на цю тему я вважаю за краще утриматися. Що краще - питання швидше філософське, і мета мого експерименту була іншою.