Схема усилителя мощности класса А на полевых транзисторах, построенная по архаичной ламповой схемотехнике
Попробуем заставить транзисторы петь тёплым ламповым хором
Оппонент: Почему транзисторный и почему по ламповой схемотехнике? Не лучше ли озадачиться либо классическим ламповым усилителем, либо
транзисторным по любой из существующих схем, которых в разных источниках, как грязи в болотах.
Автор: К ламповым усилителям – вообще никаких вопросов. Если не сильно пугает: гибка стальных шасси, приобретение качественных выходных
трансформаторов, поиск высоковольтных кондёров и подобранных по параметрам ламп, а будучи звездонутым анодным напряжением в 400 вольт,
вы найдёте не только минусы, но и плюсы, то вам дорога в спаянные ряды маньяков лампоманов.
А мы же – ребята ленивые, но умные! Поэтому озадачимся созданием УМЗЧ, полностью выполненного на мощных полевых транзисторах,
являющихся, если и не полными твердотельными аналогами ламп, то имеющих близкие к ним квадратичные вольтамперные характеристики, что
позволит получить нам на выходе спектр сигналов, аналогичный спектру ламповых усилителей - с преобладанием чётных гармоник и
быстрым затуханием гармоник высших порядков.
Теперь по поводу расхожих транзисторных схем, которых "как грязи в болотах". Историю борьбы с феноменом транзисторного звучания,
а также основные принципы построения "правильного" усилителя мощности мы подробно
рассмотрели на странице https://vpayaem.ru/inf_amp.html. Так что для понимания схемотехнической целесообразности
конструкции, описываемой в данной статье, рекомендую ознакомиться с приведённой по ссылке информацией.
Здесь же я приведу окончательные постулаты, следующие из обозначенного теоретического экскурса:
1. Усилитель должен быть выполнен целиком и полностью на полевых транзисторах, являющихся близкими твердотельными аналогами ламп.
2. Никаких глубоких отрицательных обратных связей в нашем усилителе быть не должно, максимум – внутрикаскадные.
3. Усилитель должен работать в режиме А, что позволит нам достичь приемлемых величин нелинейных искажений при отсутствии обратных связей
и напрочь избавит от тепловых искажений.
4. Однотактные транзисторные усилители, обеспечивающие экстремально устойчивую иллюзию звучания лампового усилителя, хороши только для
выходных мощностей до 10Вт, поэтому наш выбор – классическая схема двухтактного лампового УМЗЧ, переработанная под комплементарные
полевики и не содержащая выходного трансформатора. К тому же двухтактная схема позволяет в пару раз уменьшить ток покоя выходных транзисторов
и тем самым во столько же раз увеличить КПД усилителя.
5. "Теория без практики мертва, а практика без теории слепа", – сказал то ли математик Пафнутий Чебышев, то ли полководец Александр Суворов,
не суть.
Оппонент: Кстати, а я читал в умной книжке, что оставлять транзисторные усилители без глубоких отрицательных ОС нельзя, даже если они
работают в режиме А. Причина – неидентичность и температурная нестабильность характеристик выходных комплементарных транзисторов.
Автор: Сие слова не мальчика, но мужа, ибо книга – это не только сундук для заначек от жены, но и источник познавательных ценностей.
Каждая прочитанная страница повышает уровень интеллекта, но не избавляет от вредных привычек, таких как, например, поковыряться в носу
и съесть козявку, или сделать на основании одной прочитанной книги решительные выводы.
Ведь наверняка найдётся и другая книжка, где написано, что две одинаковые лампы не обладают идентичными параметрами, их в идеале ещё надо
постараться подобрать из десятка-другого, а выходной трансформатор – как не мотай, не получишь двух идеально одинаковых обмоток.
Оппонент: Я так понимаю, что транзисторы тоже придётся подбирать из десятка-другого.
Автор: Ан нет! Не угадал.
Современные полевые транзисторы, а именно такие мы будем использовать в усилителе, превосходят своих вакуумных собратьев по целому
ряду параметров, в частности и по такому важному для работы в оконечных каскадах, как крутизна характеристики (10 А/В против 10-20 мА/В).
Поэтому небольшие сопротивления в истоковых цепях транзисторов, не ухудшая усилительных свойств каскада, обеспечат не только температурную
стабилизацию, но и подровняют характеристики комплементарной пары транзисторов, а дополнительная местная обратная связь поднимет
наш оконечник на труднодостижимый для ламповых схем уровень нелинейных искажений.
Однако пора от слов переходить к делу. Для затравки приведу схему получившегося агрегата.
Рис.1 Схема УНЧ класса А на полевых транзисторах
А морщить лоб, изучать характеристики и разбираться в назначении тех или иных элементов с энтузиазмом начнём уже на следующей
странице.
|
