Статья готовилась к публикации в журнале «Радио», не срослось. Все вопросы к господину А.Соколову. Возможна публикация в других журналах, в любом случае без ведома автора. В электронном варианте высылалась господину Сухову, в «Радиохобби» Виктор Шамрай. г. Владивосток Последнее изменение этого файла в феврале 2004г. Начало работы по этой теме в 1987г.
Попытка поставить точку с ренессансом средневекового мракобесия , и спиритических сеансов на тему "лампа ГУ-50" и иже с ними.
Фанатиков, если тем чего втемяшилось, не переубедить. Нормальным людям, которых раздражает "феномен транзисторного звучания", рекомендую
присоединить резистор ватт на десять последовательно с акустикой своего музыкального центра, в расчете 1-1.2 ? при 4 ? акустике, и не забивать
больше голову всякой электроникой и электротехникой. Если запас по мощности есть, вообще замечательно. (мощность 1\3 от мощности акустики)
Анонс: "Реализованы лучшие качества ламповых и транзисторных платформ. Универсальная модульная компоновка узлов под любой выходной каскад из ныне существующих. Самая современная японская элементная база, максимальная мощность 300 ватт; не менее 100 В/Мкс быстродействие. Полоса пропускания не менее 10 Мгц. Наращивание мощности до киловатт, при качестве звука для самых упертых меломанов. Простота расчетов "на пальцах". Температурная стабильность до 100 градусов Цельсия радиатора. Оконечный каскад не имеет переходных искажений без петли ООС, КПД 90%. Отсутствие активной фазовой коррекции, и выходных демпферных RLC цепей. Усилитель напряжения и выходной каскад не имеют типовых схемотехнических недостатков УМЗЧ на биполярных транзисторах, кроме самой технологии элементов, и практически не имеют иного решения на нынешнем этапе прогресса и схемотехники.
Один из амбиционных проектов, который провалялся около двадцати лет из за отсутствия "железа", хотя и на отечественном отстое выдавал саунд такой, что владельцы "триалов" до сих пор не желают даже модернизировать. Проблема больше была с высоковольтной раскачкой, ламповый каскад даже сделал под транзисторный оконечник. Линейная область большого сигнала, и отличная согласовка по току транзисторов - такой аппарат можно в студию смело ставить. Не пугайтесь, возиться с лампами не придется. Эмулятор лампового усилителя напряжения не на много уступает прототипу, зато гораздо меньше, удобнее, и дешевле. Биполярный транзистор технологически не в состоянии тягаться с лампой в линейности, и единственный способ - в увеличении условного радиуса кривизны характеристики за счет увеличения напряжения питания. До 150 В без особых затрат, только на радиаторы повесить придется. 60 - 100 В, расщепленный источник подразумевается, для дома и вечеринки достаточно. 30 В действующего напряжения на нагрузке уже 200 ватт/4 Ом, а 40 В так все 400 ватт/4 Ом.
Возможно, где-то есть УМЗЧ с более реальным, красивым звуком, но наверняка это ламповый многополосный УНЧ для прослушивания, ватт на двадцать, с стоимостью в бюджет небольшой развивающейся страны. Давайте реально исходить из критериев цена плюс качество, плюс рабочее время. Я хочу предложить несколько отличную от общепринятой концепции проектирования УНЧ свою, в духе нынешнего прогресса двадцать первого века. По моему убеждению, теория расчета УМЗЧ как в комплексе, так и в частности, морально устарела, отстала от технологии. Почему? Если из дерьма надо сделать конфетку - никто не спорит. Из древних деталей зари цивилизации скомпоновать нечто приличное, без схемотехнических ухищрений, было невозможно. Чем несовершеннее устройство, тем больше расчетов надо произвести, и не факт, что десять плохих транзисторов заменят два хороших. Если интересует результат, конечно.
Как показала практика, достоверность теоретических расчетов в электронике начинается и заканчивается на законе Ома для участка цепи. Там где начинается «предположим и допустим», и где от одной взятой с потолка константы можно доказать и опровергнуть одно и тоже, слепо поклоняться математике опрометчиво. Если даже конденсатор невозможно представить корректной моделью, куда еще лезть в дебри? Прикинуть плюс – минус километр, взять напильник и придать нужную форму годится, но не больше. За отсутствием данных – констант приходиться придумывать самим, или брать типовые, как один из сомножителей коэффициента АВ, (петлевое усиление) Допустим, В=0.1 Занятие до конца жизни вам обеспеченно, если вникните в суть. У меня такое впечатление, уважаемые коллеги, что все мы стали жертвами всех этих констант, которые переменные, и наоборот. Когда результат в необходимой величине В/Мкс от 26.5 (минимальные требования), до 26500 (идеального усилителя), ко всей этой эмпирике отношение крайне подозрительное, и похоже, что никто толком ничего не знает. В итоге выплеснули младенца, и по последним данным разведки, мы воевали сами с собой. Не могу удержаться от комментария столь авторитетного для простых смертных «бенчмаркера». Достаточно подать меандр с обычного калибратора осциллоскопа на вход оконечника, входные-выходные фильтра отключить, с подключенной акустикой естественно, и засомневаться. Не говоря уже о ламповом каскаде, где корректно измерить неравномерность АЧХ, и фазовую модуляцию возможно только в контуре ламповых цепей, до первичной обмотки, но никак в реал - режиме при работе на акустику. Зачем так сложно? Все гениальное просто, и всегда валяется под ногами. Реальный звуковой сигнал спектрально очень насыщен (промодулирован) гармониками, не будем лезть в дебри терминов, и принципов – способов модуляции. Берем исходный, «нераспакованный сигнал», меандр. Разложив его в ряд Фурье, найдем там все частоты нашего звукового сигнала, могло бы и поменьше, кстати. Очень удобно по таблице соотношения мощностей, приходящихся на низкий, средний, и высокочастотный тракт акустики, навскидку прикинуть, сколько УМЗЧ должен прокачать по частоте и амплитуде меандра. 2 – 4 Кгц, как не смешно, вполне достаточно, если на акустике меандр можно хотя бы узнать. Именно с таким приоритетом разработан усилитель напряжения, предлагаемый для ознакомления, и связка с комплиментарным оконечником. Естественно, полностью нагруженный на штатную нагрузку. Нечего создавать теплично – лабораторные условия, усилитель или звучит, или нет. Хорошему плевать на акустику, провода, температуру, источник сигнала, и прочие неблагоприятные условия. А плохому танцору сами знаете, что мешает.
Источники литературы: «Полупроводниковая схемотехника» Титце.Шенк; «Искусство схемотехники» Хоровиц, Хилл. Курс ТОЭ для института с техническим уклоном, любой, только не для кухарок. (Лучше старых изданий до 90-х годов, дальше стали рассчитывать на уровень дебилов.) Мозги хватит закомпостировать надолго, если не навсегда. В институте столько не дают пригодной для работы информации, как в двух изданиях зарубежных авторов. ТОЭ тоже очень интересный предмет, когда есть куда применить, и при соответствующей прикладной задаче.
Терминология для приведения к общему знаменателю немного нестандартная, стандартная допускает неоднозначные толкования. Как специалист, занимающийся переделкой телевизоров и видюшников, плюс ремонты всей бытовухи, компьютеров, да еще в придачу автоэлектроника, термины и сленг возможно, некорректные. Как на нескольких языках разговаривать. Если что непонятно- мыльте.
АБСОЛЮТНЫЙ ВЕЛИЧИНА СИГНАЛА (АВС) - сигнал источника (темброблока, СД, магнитофона) который надо усилить до необходимого уровня мощности для прослушивания с помощью акустической системы. Обязательное условие -подразумевается, что этот сигнал приложен к входу первого каскада усилителя по постоянному току (после разделительных емкостей и ФНЧ-фильтров)
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЕЛИЧИНА СИГНАЛА (ОВС) – усиленная по напряжению и току абсолютная величина. Обязательное условие – точка измерения в месте подключения «горячего» провода акустики.
РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ (РМ) – паразитные токи, возникающие в рабочем контуре каждого генератора переменного напряжения (тока).В нашем случае это усилитель, работающий на реактивную LC нагрузку. Немного поподробнее. Классический динамик (громкоговоритель) имеет все свойства ОБРАЩАЕМОЙ МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА. То есть выполняет некую работу при побуждении с внешнего источника, так и вырабатывает ток при механическом вращении(движении) рабочего ротора (диффузора) Работа альтернативных излучателей не рассматривается. В основном, на нынешнем этапе прогресса имеем дело с катушкой в магнитном поле, и возвратной пружиной центровки - подвеса. Думаю, вполне достаточно для представления проблемы, и озадачиться грамотным подходом её решения. Будем считать, что нагрузка абсолютно реактивна, то что меряется омметром – характеристическое сопротивление, и ничего больше! Никому же не приходит в голову при расчете резонанса за исходную величину брать сопротивление контура? Для вычисления добротности корректно, в данном случае - опасное заблуждение. Кстати, индуктивность 25-АС-309 (если память не подвела) около миллигенри. Емкостной «аналог», соответственно, миллифарада – тысяча микрофарад. Примитивно, но наглядно. Когда устройству приходится все время перезаряжать 1000 мкФ, да на не смешных мощностях до 100 ватт, можно прикинуть ток разрядки с фазовым сдвигом 90°. I = U/(1/2? f C). На 100 Гц, напряжении 20 В, что есть 100 ватт/4?, получаем 12 А. Индуктивность ведет себя также, только сказывается сопротивление катушки. Вот почему более высокоомная акустика звучит мягче при тех же исходных параметрах.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ – операционка, или её дискретный аналог. Здесь в контексте подразумевается классический двухкаскадный усилитель (по напряжению), с дифференциальным входным каскадом, и комплиментарным выходным(мощности) эмиттерным поторителем Дарлингтона.
КОНТУР СХЕМЫ УНЧ – в данной статье эквиваленты исполнительных (рабочих) проводимостей, и паразитных (реактивных), включая блок питания и ноль (землю, корпус). Не знаю, есть ли методика расчета в комплексных уравнениях, я для себя вывел частные случаи, как перезарядка дросселя катушки динамика, влияния на источник питания, перекос нулевого провода и прочую мелочь. Дальше зарубежные обозначения, из схемотехник:
«А» – коэффициент усиления усилителя при разомкнутой цепи обратной связи ( принято в зарубежной литературе)
«К» - коэффициент усиления усилителя при замкнутой цепи обратной связи.
«АВ» – коэффициент передачи в петле обратной связи (петлевое усиление)
Давайте для ориентирования ,в общем и частности посмотрим, что делается вокруг. Ренессанс ламповой техники, даже в комповую звуковуху ввинтили. Победа субъективного над объективным, так сказать. Пытались обрести веру в полевиках, и тоже с тем же успехом. Как в анекдоте, ей богу! По колёсам стучал? Фары протирал? И не помогло!? У тебя проблема, братан ! Не будь у лампового каскада как обязательного приложения выходного трансформатора, который воспринимают как железяку, без которой лампа не хочет работать, глядишь и вместо динамика что то получше придумали. В моём понимании реактивный ток с фазовым сдвигом взаимодействует с таким же током намагниченного железа, только вектора развернуты в противоположные стороны. Происходит взаимное «самоуничтожение», на каких то частотах и мощностях полное. В этом случае максимальная отдача в нагрузку, и она в этот интервал времени полностью активна (резистор).То есть наблюдаем эффект сплиттера, основная задача которого в широкой полосе частот "держать" выходной импеданс в пределах расчетного. К примеру – на вход тюнера, 75 или 50 Ом. Безусловно, железо сердечника подверглось одностороннему намагничиванию, петля гистерезиса исказилась, провод нагрелся. Лампе все равно, это безобразие её лично не касается, и все эти кривые фазы по исполнительному контуру усилителя не гуляют туда - сюда. (Первое радикальное отличие от транзисторного собрата) До определенных пределов, пока железо не перемагнитится. В штатном режиме реактивный элемент давит реактивный, оправдывая народную мудрость о лечении подобным. На низких частотах, и особенно около резонансов ящика и механических деталей, где импеданс активной составляющей (сопротивление провода) может снизиться на порядок(0.4 Ом вместо 4 Ом), и согласовка с акустикой самая низкая, ламповые УНЧ все равно звучат мягче, особенно мощные. Вкратце разобрались кто виноват, остался извечный – что делать? Мы люди русские, поглядим где бы спереть для начала, может, за бугром что придумали? Те из-за бугра у нас шарят, по той же причине, и ничего красивого не встретилось, а я рыл от души. Даже гибридные эстэкашки расколупывал, и срисовывал на предмет ремонта и схемного решения. Обнаружился Шушуринский «Амфитон», только выходные на n-p-n. 70 – е годы как никак. (Мог бы кстати и намекнуть, откуда подрезал.) Японская промышленность не смогла наладить производство КТ818Г,что не удивительно. Емкость переходов в сотни пик только нам под силу. Одно слово - бестолочи. Схемотехника - та же дискретная «инструменталка», способ борьбы с реактивным током двумя способами. Первый, вполне разумный и прибыльный – выстраивать тракт звукоусиления конкретно под акустику, (любимый японцами субъективный фактор) с которой в комплекте этот усилитель и продается. На 4 Ом ещё не встречал, только в субвуферах, а так от 5 до 15 Ом.( Касается аппаратов конца 70-х до середины 80 – х годов, внутреннего рынка на 100в\60гц.) Особенно заметно по «Пионер»,низа подняты до абсурда, на 35-АС свихнешься слушать. Касается настоящих «брэндов», а не экспортной штамповки, или подделки. Мощность нормируется интересно: потребляемая, и изредка мощность акустики. Абсолютно общая концепция – высоковольтное питание и двух - трехкратная мощность по току выходных транзисторов. Поэтому 50вт/8 ОМ усилитель с 45 вольт питанием, и 15 ампер;150 ватт выходниками – заурядное явление. Второй способ, как стало понятно – задавить дурной мощью, аппарат нагружен от силы на половину, и режим глубокий АБ можно позволить на ихних выходниках. Несомненное русское ноу - хау - в зарубежной схемотехнике ОУ не применяются в том качестве как у нас вообще! Операционки наверное отстойные. То есть в контуре тракта обработки абсолютного сигнала с исполнительной петлей ООС. Как раскачка (усилитель напряжения с формированием смещения и рабочей области оконечных транзисторов типа ?PC1225/70 сколько угодно- , выводы под транзистор термокомпенсации, входа токовой защиты с эмиттерных резисторов выходников. Средне бюджетные, питание до 36 вольт.
Очень распространенная структура среди усилителей ведущих японских фирм. Я лично встречал в «Маранц»;
«Сони»; «Пионер»; «Онкьё»; «Виктор»; Аппараты этого типа по нашим старым ГОСТам можно отнести к первому классу. Высший класс дискретного исполнения, как правило, на интегральных согласованных парах всех типов. «Общий эмиттер»; «общий коллектор»; «общая база». Имеется ввиду соединения внутри кристалла, они все пятивыводные. Отличаются раздельными источниками питания раскачки и оконечников ,причем первые более высоковольтные и стабилизированные. Здесь все ясно и логично ,к этому еще вернемся. Общий провод раскачки подключен через резистор до ста Ом. Неплохое решение для уменьшения фазового сдвига реактивного контурного тока на нулевом проводе. Средний вывод вторичной обмотки трансформатора питания не забыли куда подсоединен? Если для аппаратного контроля этот косинус «фи» не доступен, это не есть что его нет. Нива эта не пахана, на весь журнал хватит. Итак ,где по моему мнению изначально заложена ошибка. Считается, что чем выше параметр усиления «А», тем глубже потом можно сделать отрицательную обратную связь, и задавить врага в корне. Все блага вроде доступны. Амплитудно-частотная линейна, входное-выходное без нареканий; все прекрасно, или выглядит так. Только упертые аудиофилы построились рядами и колоннами в очередь за лампами чуть ли не столетней давности. Вспомним классическое проектирование УМЗЧ высокой верности. С разомкнутой ООС устройство должно усиливать сигнал на ВЫСШЕЙ расчетной границе дипазона (20кгц) не хуже -3дб от номинальной мощности. Дальше начинается война школ. АЧХ должна быть равномерна (условно), или монотонно спадающей (-6 дб/октава)?; с единичным усилением на границе какого диапазона, и какого именно каскада? Если по умолчанию, то используемые мной транзисторы в раскачке с 200Мгц рабочей частотой, и нормированной передачей тока по модулю даже не заметят этой несчастной полосы до 20 Кгц. Вопрос технологии, не так ли? Тогда какого сякого методику для ДРЕВНЕЙ элементной базы лепить на современную, с порядковыми качественными различиями? Я до сих пор встречаю в японских дискретных аппаратах включение резистора между базами выходников для форсированного рассасывания не основных носителей. В пару пик емкости переходов это маразм. Было так принято, на новые детали переложили, да питание накинули. Когда ознакомитесь с паспортными данными, согласитесь. Давайте в упрощенном варианте посчитаем, исходя из анализа инструментального усилителя. В идеале должна быть монотонно спадающая характеристика 6дб/октава или 20дб/декада. Для примера от 1кгц до 10кгц амплитуда относительного сигнала при не изменяемом абсолютном снижается от 100 до 10вольт. Нетрудно прикинуть обратное преобразование ,начиная от 20гц.40гц(+6дб);80гц(12дб) и так далее .В итоге поучаем 60дб,или 1000. Простите, так это характеристика ФНЧ первого порядка, с частотой среза 20 Гц! А не берите в голову, мы вычислили самый дрянной коэф-т «А», когда усиление становится единичным. Важный момент, отправная точка так сказать. А если сдвинуть срез на 20 Кгц? Станет ясно, что заранее забита и фазовая коррекция, и как следствие, низкочастотные элементы с небольшим "beta". Верно ли, что при сохранении петлевого усиления в тридцать, необходимо умножить эту величину на тысячу? Если с фазовой коррекцией, то да. А если нет? Элементы за счет своих параметров не нуждаются в запасе устойчивости по фазе, и при этих условиях не склонны с самовозбуждению. Считаем нужное быстродействие – амплитудное тридцать вольт на два «пи», и на двадцать килогерц. Единицу делим на результат, переводим в микросекунды. 26.5В/Мкс – детское быстродействие. Я сделал ставку на элементную базу, коэф-т (А) 60дб. Глубокую ООС не сделаешь, да и зачем? Усилитель напряжения должен выполнять свои прямые обязанности, а не рихтовать фазовую характеристику. В первую очередь рабочую точку держать, и заданное усиление узла. С ФНЧ на 10 Мгц в базовых цепях предоконечника, и практически линейной АЧХ с коэф-ом «К» =20, быстродействие не хуже 500В/Мкс. Вывод напрашивается неутешительный: «Если результаты разных способов решения одной и той же задачи не совпадают, значит все они некорректные, или решается не та задача».
Транзисторы фирмы «Санкен» при токе 15а;ЭК 180-250в;бета=35-55; имеют граничную рабочую частоту не хуже 12-15мгц в зависимости от проводимости. Самое узкое место для скоростных параметров УНЧ существенно расширилось, и УНЧ запросто работает вместо телевизионного видеоусилителя на кинескоп.
Первый существенный просчет в «необходимом и достаточном»,влекущий дальнейшее усложнение схемы для её предсказуемого поведения. Два каскада в операционке, третий как минимум дискретно, а то ещё и четвертый. Операционка, плюс два каскада по напряжению - не жирно ли для тривиального узкополосного устройства? Согнать четыре полюса ФЧХ без «программных конфликтов» взаимного влияния теоретически можно, но лучшие годы лучше прожить интереснее. (как не пародоксально, в упрощенном варианте моделирования, искажения по схеме ОК плюс ОБ складываются, ОЭ плюс ОЭ перемножаются) Понятно, что не значения после запятой, а аргументы функций. Вывод: «Разработать усилитель напряжения с минимальным количеством каскадов (в идеале один, меньше не получится, понятно), скоростной, высоковольтный, с усилением «А» не меньше 60дб(1000). Питание плюс-минус 100 вольт для растягивания линейного участка характеристики каскада усиления с общим эмиттером. Как бы там не было, эту проблему я решил, получилась многофункциональное по узлам устройство, симметричное и легко управляемое. Рис.1 Эквивалентная модель комплиментарного единичного инвертирующего усилителя, он же эмулятор лампы. С глубиной ООС можно играться как угодно, приведенный к входу он неплохо себя ведет, балансируется и исследуется. Недостаток один ,и заключается в неудобстве выставления «нуля» с двухполярным питанием. (способы прилагаются, можете придумать и сами, поудобнее) В цепях смещения из-за отличий структуры p-n; n-p; переходов желательно использовать точные резисторы. С другой стороны, отладил, поставил и забыл. Повторяемость отличная. Я использую японские( с разборки аппаратуры). Рекомендации в приложении. Структура построена по простой схемотехнике - общий коллектор+общая база+общий эмиттер. Входной каскад полностью смещенный эмиттерный повторитель(запитан и плюсом ,и минусом) через каскодный усилитель-стабилизатор-преобразователь уровня возбуждает каскад с общим эмиттером, он же источник тока(нагрузка) для своей пары противоположной проводимости. Петля обратной связи проявляет свои самые лучшие качества, последовательная , все свойства классического инвертирующего усилителя. Глубину можно увеличить, подняв параметр «А». Вместо нагрузочных резисторов R3(4) источник тока (аналог на ознакомительной схеме), для минусового плеча проводимости и полярность диодов соответственно, обратное. Упрощенная версия не обеспечивает усиления в тысячу, но простыми средствами введения источника опорного напряжения с помощью диодов соотношение эмиттерного и коллекторного резистора подгоняется к десятке, а сто легко выдаст усилитель напряжения с ОЭ. Коэф- т усиления первого каскада ограничен «beta» Q3;Q4; самый низкий 70. 50 делайте смело, если не лень выдавливать все соки. (Эмиттерный повторитель – классическое решение в двухкаскадных схемах, почему интересно его не используют? В схемах ОУ используется, а дискретно нет. Как правило, выходное сопротивление первого каскада высокое, выжимают из них все что можно, вдобавок малоточный, про источники тока в качестве замены нагрузочных резисторов даже упоминать страшно. Хороший фазовый модулятор получается. Тайна есть сия, чудо враждебной техники) Выбирайте любую конфигурацию, от самой простой до продвинутой. Последняя с источниками тока, усиление не хуже пяти тысяч, если специально подобрать транзисторы, так и 10000, только зачем? По любому полоса не меньше 10 мгц; 500 В/Мкс; Рекомендуется использовать как модуль раскачки для совместной работы с комплиментарным бустером ,который наверняка знаком. Рис.2 Титце; Шенк. «Полупроводниковая схемотехника» Схема критична к элементам при неудачном раскладе компоновки, как любое высокочастотное устройство. Я делаю на базе японских усилителей, потом вышлю фотки, как все выглядит. В наладке вызывает головную боль, в основном из-за хитрого возбуждения с небольшой амплитудой порядка вольта, природу которого в принципе расколол, и все решения борьбы с этим явлением на схеме обозначил как коррекцию(Ck:Rk), оказавшись в идиотской ситуации – фильтры изобретать на эмиттерный повторитель! Пришлось прибегнуть к советам из законов Мерфи – «Если ничего не помогает ,прочитайте инструкцию!» Инструкция к комплекту выходных транзисторов (класса HI-FI) рекомендует использовать родные предвыходные транзисторы с ФНЧ в базовых цепях. (специально разработанные для совместной работы с комплектом выходников именно этого типа.см «Приложение») Резистор 100 Ом, и емкость от ста до тысячи пик. Технология такая, не раз эту цепочку встречал, все гадал - к чему это. Зачем с этим возиться, если есть типовая схема Дарлингтона? Рис 5. В разрыв коллекторов, между точками 1 и 2, вставляется схема смещения, и все. Дешево, и сердито. В этом месте надо вернуться к вкратце упомянутой выше проблеме модели акустики. Поставим небольшой опыт. Для этого требуется обычный усилительный комплекс, чем мощнее, тем лучше, и мощный резистор 10-15ватт, номиналом 25-30% от паспортного сопротивления акустики. Подключите последовательно, и балансом выставьте одинаковую громкость.Не думаю,что энтузиаст интересуется качественным саундом для прослушивания попсы, но все же…покрутите рок,джаз,классику.В идеале с винила. Эксперементируйте, а я займусь оконечником. Здесь раздолье для буйной фантазии. Сначала о рабочих режимах. Популярные КТ818-819Г работают в режиме АБ с напряжением БЭ 0.55 вольт приблизительно. С рабочим смещением однотипных японских от них только пепел остается. И разница в смещении от типа проводимости практически неразличима. У японских и бета отличается, и смещение. Не надо пугаться, так и надо по замыслу буржуев. Чем же он так хорош, что стоит воевать с этой экзотикой? Проще сказать чем плох, и упоминал уже – наладкой. При токе покоя миллиампер под сто (смешной ток для такого транзистора) каскад не искажает, его даже нет смысла охватывать петлей ООС, даже такой символической как у меня. У кого есть высоковольтный звуковой генератор, может убедиться. Как есть на схеме, приведенный к входу, так и подавайте. Получился аналог трансформатора тока с КПД на реальной нагрузке и входном синусоидальном сигнале до насыщения пары транзисторов, не хуже 90% . Немного зависит от смещения предвыходных транзисторов, в общем- тщательности отладки. Мне было лень выжимать непонятно зачем, взял делитель с одинаковых резисторов, емки по тысяче микрофарад, и бросил, пока не сделал хуже, или поджарил чего нибудь. Лучшее-враг хорошего. Как показала практика, оконечник работает с двухкаскадным классическим инструментальным усилителем (узлом раскачки), среднего и высокого качества.(рис 6) Доработал до товарного вида, зато выкачивает на таком напряжении очень неплохо. В вашей воле выбирать по душе, добавлять, убирать. Кому с чем проще и привычнее работать. И кстати, коррекция в виде шунтирующих емкостей, выходных RLC цепей не нужна, если в моей конфигурации. Приятель поумничал, операционку втулил, зажарил колонку как в волновке. (динамики средне-высокочастотные только не загорелись). Сославшись на господина Агеева, убрал эмиттерные резисторы, спалил все до тла, и очень красочно отозвался о нас обоих. Даже Эрли досталось, вместе с его эффектом. Если хотите попробовать какую либо из раскачек с схемой Дарлингтона, сильно разочарованны не будете. Можете и по схеме Шиклаи, только отечественные детали не используйте-никакого кайфа не получите. Фазовая коррекция потребуется, но не такая глубокая. Если с балластным резистором, так и вообще можно обойтись без неё. Кто отлаживал этот каскад (а кто его не отлаживал, работая сУНЧ) наверняка помнит, как на пограничных токах (начало АБ) при синусоиде на активной нагрузке «ступеньки» не было, а при подключении акустики вылазит,да ещё какая? Тут вполне уместно вспомнить школьный курс физики, свойства индуктивных токов, и прочих правил буравчика. Напряжение опережает ток (индуктивность препятствует нарастанию тока), хотя аппаратный контроль осциллографом показывает наличие напряжения, но при смене знака (с положительной полуволны синусоидального напряжения на отрицательную, она же инверсия фазы, перезарядка дросселя), максимальный сдвиг-отставание составляет девяносто градусов. Понятно, что при абсолютном индуктивном (реактивном) характере нагрузки.( Для специалистов квадранты определяются мнимой величиной j(y),и U(x).Так мне удобней.) Если в цепи не присутствует активный элемент(резистор), нагрузка считается реактивной, и про сопротивление катушки можно фактически забыть, как непредсказуемую величину, зависящая от многих факторов (акустического оформления, механики гофра центровки, подвеса, массоинерции диффузора-нужное подчеркнуть, недостающее добавить), и интерес представляет только как эквивалентная схема. Если вы владеете исследованием сигнала, попробуйте ввести последовательно с акустикой упомянутый выше резистор по схеме: «горячий» провод-акустика-резистор-общий «холодный». И двухканальным осциллоскопом удостоверьтесь. Стало ясно, что фазовый сдвиг апаратнозависим(параметры акустики),максимальный в момент инверсии фазы, является основным источником интермодуляционных искажений(кто нибудь понимает этот термин? Я предположил, что в этом контексте), и причиной склонности к возбуждению. Срыв в генерацию от фона пальца знаком? А от повышения громкости? Чем больше амплитуда тока, тем больше вносимый в контур схемы реактивный ток, уменьшающий запас устойчивости по фазе. Попросту говоря, колонки менять на отлаженном «впритирку» УМЗЧ чревато, особенно на более мощную. Всё это очень интересно и надолго, надо закруглятся. Повторитель – бустер Дарлингтона ИЗНАЧАЛЬНО не приспособлен для решения подобных задач на необходимом уровне, как и инструментальный усилитель. Неудачное смещение заставляет охватывать петлей термостабилизации, искусственное создание сквозного тока ухудшает КПД, фактор демпфирования. Схема «обрастает» сервисными элементами, среди которых не сразу отыщешь собственно усилитель. Модель Эберса-Молла указывает на причину - несимметричное смещение предвыходного каскада. Несправедливо забыты очень простые и эффективные решения как вольтдобавка (следящая связь), однополярное питание для использования разделительного конденсатора, которым можно достаточно эффективно компенсировать реактивный ток индуктивного характера по принципу последовательного резонанса, и таким образом работать почти с активной составляющей нагрузки. На современном уровне элементной базы набрать необходимую емкость конденсаторов не трудно, хоть и накладно. Я не вижу смысла пихания активных источников тока в дискретных схемах УМЗЧ где только можно. Необходимость и достаточность, простота и многофункциональность, как следствие, качество и надежность-залог успеха. Дифференциальный каскад, среди самых полезных свойств которого используемых в УМЗЧ лежит хорошая стабильность удержания рабочей точки, свою полезность на этом исчерпывает, а дальше одни проблемы.
Есть частично реализованная идея использовать автотрансформатор - сплиттер в качестве выходного согласующего устройства, тоже не дешевое удовольствие, но мне кажется, оно этого стоит. Все достоинства ламповой и транзисторной идеологии уже почти свел к единому знаменателю, может и получится как хочу. Даже «как получилось», наспех, на первом попавшемся под руку железе, весьма обнадеживает в перспективе этого направления. Представленный выходной каскад на рис имеет свойства электронного трансформатора тока, с частичной компенсацией реактивного тока, и как следствие, автономный узел, как и обычный трансформатор. Изолированные предвыходные транзисторы привинчивайте рядом с выходными,или прямо на выходник к его крепежу, длинным винтом, на термопасту. У меня оконечник собран «навесом», на монтажных изолированных лепестках. Что очень удобно, можно скидать игрушечную схему на макетке, и с питанием пятнадцать вольт. Используйте кулеры для мощных аппаратов, потенциал схемы не слабый, двести пятьдесят ватт на четыре Ома не проблема, был бы источник питания. Я делаю их отдельным модулем, как импульсные, так и обычные. Как вы представляете блок питания на семьсот ватт? Это уже прблема, учитывая стоимость как самого транса, так и емкостей на десятки тысяч микрофарад, уже десятки милли, что уместнее, на 63;75;82 вольт. Приходится схему плавной зарядки использовать, а то пакетник выбивает, да и диодные мосты напрягать так не стоит.
|
