JavaScript отключён. Чтобы полноценно использовать наш сайт, включите JavaScript в своём браузере.

Ответить в теме

Сообщение: [QUOTE="KSV, post: 433552, member: 532"] Предлагаю мой перевод ещё одной статьи Нельсона Пасса. Ей много лет, она из тех лет когда в "Радио" публиковались простые транзисторные усилители Бать, Середы, Шушурина. Тогда Пасс ещё не перешёл на полевые транзисторы, думаю, что подходящих для таких усилителей просто не было. Тем не менее, в отличие от усилителей из журнала "Радио" он уже предлагает не просто усилитель мощностью одного канала 40 Вт, а предлагает 40 Вт в классе А !!! С тех пор многое стало классикой и инноваторы перешли на класс D. Работу мозга пытаются сделать ненужной внедрением ИИ (слово "интеллект" здесь неуместно). Тем не менее, тем у кого собственный интеллект есть, может быть интересна данная статья. Переводил я по своему разумению и очень быстро, возможно, где-то допустил ошибки и неточности, но надеюсь что основные идеи изложил правильно. Предлагаю вашему вниманию. *** [CENTER][B][SIZE=6]Усилитель мощности A40[/SIZE][/B][/CENTER] Вдохновленный возможностью опубликовать схему проекта, разработчик часто сталкивается с, казалось бы, противоречивыми соображениями. С одной стороны, возникает соблазн разработать сложную схему как демонстрацию технического мастерства; сделать усилитель с большим количеством неизвестных компонентов, выполняющих малоизвестные функции. Такой усилитель может представлять собой смесь электронных технологий, включающую класс А, каскодирование, источники тока, токовые зеркала и дополнительную петлю коррекции ошибок. Было бы интересно собрать такой усилитель, и, возможно, он бы хорошо звучал. С другой стороны, сложность сама по себе не является целью, и гораздо более простая схема лучше подошла бы потребностям радиолюбителя благодаря низкой стоимости, высокой надежности и простоте сборки. Простота часто может дать преимущества в звуке, поскольку, чем меньше компонентов в сигнальном тракте, тем проще передаточная характеристика усилителя с разомкнутой петлей обратной связи. Важность простой передаточной характеристики частично объясняет высокое качество звука во многих ламповых устройствах. Их простая схема обеспечивает более высокий уровень искажений низшего порядка, 2-й и 3-й гармоник, а также интермодуляций 1-го и 2-го порядков, что придает им приятное музыкальное звучание даже при относительно высоких уровнях искажений. Напротив, искажения более высокого порядка, которые можно обнаружить во многих твердотельных усилителях с малым смещением, менее музыкальны и, следовательно, более заметны. Этот эффект аналогичен способности человека легче обнаружить царапающую звуковую катушку на низкочастотном динамике, чем высокий процент 2-й гармоники в низкочастотном динамике. Это отчасти связано с немузыкальной природой этих обертонов, это также связано с ошибкой в методике измерения, которая предполагает, что наши уши реагируют на средний уровень, как и измеритель на анализаторе искажений. Хорошим примером являются искажения типа ступенька (аналог скребущей звуковой катушки в усилителе), представляющие собой всплеск искажений, возникающих, когда транзисторы переключают сигнал с положительной полярности на отрицательную и обратно. Поскольку этот переход занимает лишь короткую часть рабочего цикла, такие искажения могут проявляться в виде очень высоких пиков, которые затем усредняются до гораздо более низкого значения, создавая ложное впечатление о слышимости. Реагирует ли ухо на такие кратковременные искажения? Я не знаю, но правда, что усилители с почти идентичными «стандартными» характеристиками могут звучать по-разному, и, похоже, гармоники низкого и высокого порядка, а также интермодуляция являются одним из общих ключей к звуковому неравенству. Меньшее количество элементов, последовательно включенных в сигнальном тракте, также приводят к более широкой полосе пропускания и большей стабильности, поскольку меньше вклад в спад усиления на высоких частотах. [CENTER][B]ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОТИВ КОМПОНЕНТОВ[/B][/CENTER] Учитывая, что схема должна быть простой, мы должны найти способ достичь заявленных исключительных характеристик. Хотя нам нужны искажения низких порядков, нам нужно их как можно меньше, что приводит к вопросу: какие методы позволят добиться максимальной производительности схемы из нескольких компонентов? В данном случае я выбрал два очень эффективных подхода: источник тока и работа в классе A, которые объединены в обманчиво простом усилителе мощностью 40 Вт на канал. Источник тока используется для достижения высокого коэффициента усиления и линейности без снижения коэффициента усиления, как это было бы при резистивной нагрузке. Источник тока обеспечивает определенное значение тока независимо от колебаний напряжения источника питания или размаха переменного напряжения усилителя, что приводит к снижению искажений и шумов. Источники тока могут быть сформированы различными способами, одним из наиболее популярных является схема на рис. 1, где падение напряжения на p-n-переходах диодов и транзистора используется в качестве опорного для подачи напряжения около 0,7 В на резистор в цепи эмиттера. [CENTER][ATTACH type="full"]156055[/ATTACH][/CENTER] Это напряжение на резисторе определяет постоянный ток, протекающий через коллектор/эмиттер транзистора, который не зависит от напряжения на коллекторе в диапазоне от насыщения до пробоя. [CENTER][B]ПОЧЕМУ КЛАСС А?[/B][/CENTER] Работа в классе А в данном случае является неотъемлемой частью достижения качества, и стоит разобраться, почему. Главное достоинство класса А заключается в плавности характеристик его рабочих параметров. Усилительные транзисторы здесь работают только в линейной области, где искажения ограничены плавными, простыми формами, в отличие от резких искажений, возникающих при включении и выключении транзисторов в выходных каскадах класса B. [CENTER][ATTACH type="full"]156056[/ATTACH][/CENTER] В классе A транзисторы всегда включены, что исключает задержки включения/выключения, характерные для усилителей класса B и даже AB. Искажения изначально ниже без необходимости очистки обратной связью, поэтому класс A хорошо подходит для низких искажений в простой схеме с низким коэффициентом усиления разомкнутой цепи обратной связи. На рис. 2 показаны передаточные кривые для выходного каскада двухтактного эмиттерного повторителя, работающего в режимах классов A, B и AB, где искажения перехода проявляются в виде разрыва кривой. В классе AB этот эффект смягчается малым током смещения, а устраняется в классе A, где ток смещения высок. [CENTER][ATTACH type="full"]156057[/ATTACH][/CENTER] На рис. 3 показано выходное сопротивление этих каскадов без обратной связи, где у усилителя класса B резко возрастает на разрыве, тогда как в классе AB уменьшается в точке, где обе половины проводят ток. Можно сказать, что усилитель класса AB работает в классе A в этой небольшой области и будет демонстрировать характеристики класса A при малых уровнях тока. Можно наблюдать, что кривая класса A является самой плавной из трех. Естественно, это имеет свою цену, и при работе в классе А низкий КПД приводит к значительным потерям энергии. Усилителям мощности класса А требуются мощные источники питания, но задача не так сложна, как это может показаться. [CENTER][B]БОРЬБА С ПЕРЕГРЕВОМ[/B][/CENTER] Усилители класса А имеют разные КПД в зависимости от конструкции. [CENTER][ATTACH type="full"]156058[/ATTACH][/CENTER] Наименее эффективна схема на рис. 4а, где транзистор смещен резистором, а выходная мощность переменного тока, подаваемая на нагрузку, составляет менее 20% от рассеиваемой мощности в режиме холостого хода. На рис. 4б показана та же конфигурация, где резистор заменен источником тока, что улучшает линейность и КПД схемы. Значение тока источника постоянного тока должно быть равно или превышать максимальный выходной ток. Следовательно, для пиковой мощности 80 Вт (40 Вт, среднеквадратичное значение) на 8 Ом ток должен быть не менее 3,2 А, что практически означает рассеивание 200 Вт на канал в выходном каскаде в режиме холостого хода. Двухтактная схема примерно удваивает КПД выходного каскада класса А (рис. 4c), поскольку, в отличие от схемы с источником тока, её ток холостого хода должен составлять лишь половину пикового выходного тока, или 1,6 А в данном примере, для рассеивания мощности в режиме холостого хода около 100 Вт для 40-ваттного усилителя. При таких уровнях мощности ожидается большое выделение тепла, и необходимо расчитать необходимое охлаждение. Если предположить температуру окружающей среды 25 °C, то для каждого канала потребуется радиатор с тепловым сопротивлением 0,25 °C на Ватт. Это можно сделать двумя радиаторами с теплоотдачей 0,50°C/Вт или четырьмя радиаторами с тепловым сопротивлением 1°C/Вт, помня, что воздух должен проходить вертикально вдоль ребер радиатора, и что должно быть свободное пространство со всех сторон радиатора, особенно сверху и снизу. При таком теплоотводе рассеиваемая мощность 100 Вт в режиме холостого хода повысит температуру радиатора на 25°C выше температуры окружающей среды и составит 50°C. С этим легко справляются четыре выходных транзистора, чья совокупная мощность рассеивания составляет 600 Вт. Запас прочности 6:1 может вызвать у некоторых читателей вопрос, не ношу ли я ремень и подтяжки, но, по моему опыту, безопасные рабочие области, указанные в учебниках, несколько оптимистичны. В реальной жизни схемы с запасом прочности 2:1 обычно взрываются. [CENTER][B]ТЕПЛО И ЭКОЛОГИЯ[/B][/CENTER] Вопреки распространенному мнению, выходные каскады класса A не обязательно подвержены тепловому разгону. В то время как разработчики усилителей класса AB часто вкладывают средства в термокомпенсацию для компенсации напряжения смещения, выходные каскады класса A используют большой ток смещения, не требуя значительной регулировки. Высокие токи смещения создают значительные напряжения на эмиттерных резисторах транзисторов, уменьшая температурную нестабильность смещения. Кроме того, этот усилитель включает в себя интересную схему смещения, которая измеряет ток холостого хода выходного каскада класса A, игнорируя сигнал переменного тока и поддерживая постоянное смещение без необходимости регулировки. Преимущество мощных выходных каскадов, используемых в классе A, заключается в том, что часто не требуется никакой защиты, кроме предохранителя, благодаря превосходной тепловой устойчивости набора транзисторов. Эта же способность обеспечивает лучшую производительность при высоких нагрузках и поддерживает кристаллы транзисторов при более постоянной температуре, чем выходные каскады, используемые в усилителях класса AB. Тем не менее, я должен признать, что работа усилителя класса А потребляет энергию, которая преобразуется в тепло, выделяемое усилителем. Хотя его потребление примерно сопоставимо с потреблением большого цветного телевизора, аудиофил, заботящийся об окружающей среде, может захотеть использовать свой усилитель класса А только зимой, когда он работал бы обогревателем, а летом перейти на усилитель класса AB. [CENTER][B]АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ [ATTACH type="full"]156059[/ATTACH][/B][/CENTER] Концептуальная схема усилителя представлена на рис. 5, где вы можете видеть обычный дифференциальный входной каскад на NPN-транзисторах, который управляет PNP-транзистором усиления напряжения. Обе части схемы смещены источниками постоянного тока, как показано на рисунке, а сигнал с коллектора PNP-транзистора усиливается по току транзисторами включенными по схеме Дарлингтона. Выходной каскад работает в классе A, ток которого определяется цепью смещения. [CENTER][ATTACH type="full"]156060[/ATTACH][/CENTER] Разбор схемы устройства на рис. 6 начнём с C1, образующего входной фильтр НЧ в сочетании с типичным импедансом предусилителя от 600 Ом до 1 кОм. Более низкие частоты спада могут быть достигнуты с более высокими значениями емкости и источника сопротивления. Транзисторы Q1 и Q2 включены по схеме традиционного дифкаскада, но в цепь обратной связи и во входные цепи внесены некоторые изменения. Цепь обратной связи, образованная R3, R4, R5, C2, C4, используется для повышения входного сопротивления до 40 кОм, что обеспечивает низкое значение для входных токов смещения. Это приводит к высокому входному сопротивлению и низкому напряжению смещения. Конденсатор С4 формирует высокочастотный входной сигнал для цепи обратной связи, который снижает усиление усилителя на высоких частотах. C4 обеспечивает внутреннюю коррекцию на ВЧ, то, что усилитель входного каскада работает самостоятельно, обеспечивает выполнение требований ВЧ коррекции, исключает влияние фазовых искажений выходного каскада и позволяет обеспечить высокую устойчивость системы. Благодаря использованию метода прямой связи, он не снижает возможности нарастания, как компенсация запаздывания, и начинает действовать на частоте около 200 кГц. Список деталей (для каждого канала): [CENTER][ATTACH type="full"]156062[/ATTACH] [B]ДЕМПФИРОВАНИЕ, ТОК, ВЫХОД[/B][/CENTER] На рис. 7 показана зависимость выходного коэффициента демпфирования усилителя от 8 Ом (без учета импеданса выходного предохранителя) и показано влияние спада разомкнутой цепи обратной связи с компенсационными выводами в зависимости от того же конденсатор, используемый для затухания Q5. На рис. 7 также показан высокий, широкополосый коэффициент затухания, который особенно эффективен при низком импедансе, особо реактивных нагрузках. [CENTER][B][ATTACH type="full"]156063[/ATTACH][/B][/CENTER] На рис. 6 мы также видим два источника тока, образованных транзисторами Q3, R7 и Q4, R10. Они питаются от источника напряжения D1, D2, представляющего собой пару опорных диодов, которые выдают напряжение 1,3 В при прямом смещении током, протекающим через полевой транзистор Q11. Эти 1,3 В на базе Q3 приводят к падению напряжения 0,6 В на R7, что обеспечивает источник тока 2 мА. Таким образом, Q4 работает при токе 6 мА (0,6 В)/(100 Ом) и имеет дополнительный резистор R8, который является причиной падения опорного напряжения при насыщении Q4 во время отрицательного среза, улучшая время восстановления. Напряжения Q11 и R8 для подачи тока на диоды D1, D2, которые создают опорное напряжение для источников тока. Q11 и R8 самостоятельно выбирают источник тока и используют вместо резистора для смещения диодов, что обеспечивает более высокое снижение напряжения питания для схемы отрицательной половины. Это уменьшает уровень напряжения пульсаций примерно на 20 дБ. Q7-10 — это специальные дополнительные транзисторы Дарлингтона, выбранные специально из-за их надежной и безопасной работы и эмиттерного резистора номиналом 25 Ом для их внутреннего драйвера. Они не могут быть изменены пользователем, и большинство производителей используют в этом месте сопротивление около 100 Ом, что приводит к значительному уменьшению смещения на драйверном транзисторе. [CENTER][B]СМЕЩЕНИЕ ВЫХОДНОГО КАСКАДА[/B][/CENTER] Схема смещения Q6 D3 и R12 R13 служит для управления током холостого хода выходного каскада. Она начинается с умножителя напряжения, состоящего из R11R12 и Q6, напряжение, на Q6, равно (0,7 В) х (R12 + R11)/R12. Добавление D3 и R13 обеспечивает обратную связь и уменьшает смещение при большом токе выходного транзистора Q7. В этом усилителе класса A, смещение ограничивает переменное напряжение. На рис. 8а и рис. 8б показана интеграция двух каналов усилителя в общей схеме. [CENTER][ATTACH type="full"]156064[/ATTACH][/CENTER] Здесь мы видим источник питания, который в данный случай требуется переменная обмотка 44 В с выводом от средних концов и током 6 А для каждого канал. Хотя два таких трансформатора справятся с этой частью, Signal 88-8 справится с этим разделением, поскольку имеется два разных комплекта вторичных обмоток, рассчитаных на 8 А каждый. Рис. 8b также демонстрирует предпочтительный метод заземления различных компонентов системы, и если не указано иное, каждое заземление в системе должно возвращаться, как показано, только в одну точку на шине заземления конденсаторов источника питания. На входных клеммах обратите внимание, что заземление разъёма не подключено к шасси, а подключено через резистор 10 Ом к шасси в этой точке. [CENTER][B]ХАРАКТЕРИСТИКИ ПИТАНИЯ[/B][/CENTER] Диодные мосты потребуют определённого отвода тепла, которое легко обеспечивается металлическим шасси. Радиаторы усилителя и любых других крупных металлических деталей должны быть заземлены на шасси, которое, в свою очередь, подключено к точке заземления. Значения ёмкости источника питания можно реалистично определить, учитывая численное значение W C R, где W — частота сети (377 рад/с), C — ёмкость источника питания, а R — сопротивление нагрузки. Для этого усилителя проектная нагрузка составляет 8 Ом (хотя он легко может работать на нагрузке 4 Ом) на полной мощности. Значение WCR, равное 10, даёт около 10 процентов пульсаций (пик-пик), а значение 100 — около двух процентов. Ниже 10 у источника питания возникнут серьёзные проблемы. Минимальное значение для каждого из четырёх конденсаторов питания должно быть около 3000 мкФ, а максимальное — около 30 000 мкФ. Ёмкости, превышающие это значение, могут привести к выходу из строя диодного моста из-за броска тока при включении и не рекомендуются. [CENTER][B]КОНСТРУКЦИЯ[/B][/CENTER] На рис. 9 представлен полноразмерный вытравленный шаблон печатной платы для усилителя. [CENTER][ATTACH type="full"]156065[/ATTACH][/CENTER] На рис. 10 показано расположение компонентов на плате и подключений к выходному каскаду. [CENTER][ATTACH type="full"]156066[/ATTACH][/CENTER] При установке пластиковых транзисторов на плату дважды проверьте их цоколёвку и установите их с максимально длинными выводами, чтобы тепло не распространялось по выводам, впаиваемым в плату. (Прикрепить радиаторы к выводам во время пайки также является хорошей идеей. -Ред.) На рис. 10 также показаны соединения от платы к входу. Выход и выходной каскад. Длина проводов должна быть короткой, а кабель входного сигнала должен располагаться на расстоянии от кабеля питания и выходного кабеля. После установки выходных транзисторов на радиаторы с использованием слюдяных изоляторов, силиконовой смазки и соответствующего крепежа надо проверить отсутствие короткого замыкания между корпусами транзисторов и радиатором. На рис. 11 представлена фотография готовой печатной платы. [CENTER][ATTACH type="full"]156067[/ATTACH][/CENTER] На рис. 12 представлена фотография выходного каскада. [CENTER][ATTACH type="full"]156069[/ATTACH] Готовый усилитель показан на рис. 13 и 14. [ATTACH type="full"]156070[/ATTACH] [ATTACH type="full"]156072[/ATTACH] [B]ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ[/B][/CENTER] Само собой разумеется, что после завершения сборки усилителя следует остановиться и перепроверить все этапы. Убедившись в отсутствии ошибок, вставьте временные быстродействующие предохранители на 2 А в разъёмы F2 и F3 и быстродействующие предохранители на 1 А в разъёмы F4 и F5. Включите усилитель без источника сигнала и нагрузки. Если предохранители F2 и F3 не перегорают, вы на полпути к успеху. Если возможно, используйте ЛАТР для медленного повышения напряжения сети переменного тока. На этом этапе можно проверить различные токи покоя в схеме. Выходное напряжение должно быть 0 В, напряжение питания должно быть около плюс/минус 32 В. Напряжение на D1 и D2 должно быть 1,3 В; на R7 и R10: около 0,6 В; и на R6 примерно 0,65 В. После прогрева усилителя напряжение между эмиттерами Q7 и Q9 должно составлять примерно один вольт. Если вы использовали заменяющие или недопустимые компоненты, смещение необходимо скорректировать, подобрав сопротивление R11. Если F2 и F3 перегорают при включении, попробуйте замкнуть базы Q7, 8 с базами Q9, 10. Если это устранит перегорание предохранителя, проверьте наличие напряжения 0,6 В на R10 и, если оно правильное, замените Q6 и, возможно, D3, R11, 12, 13. Если замыкание баз выходных транзисторов не помогает, возможно, пробит один из выходных транзисторов, что проявится в виде короткого замыкания или сопротивления 25 Ом между коллектором и эмиттером транзистора. Если усилитель включается без перегорания F2,3, следует немедленно проверить напряжение смещения на выходе вольтметром, которое должно составлять милливольты. Тем, у кого нет вольтметра, можно проверить смещение на выходе, установив резистор сопротивлением 470 Ом и мощностью 1 Вт на каждую пару выходных клемм и включить усилитель. Нагретый резистор указывает на сильное смещение. Однако, если усилитель будет работать без перегрева резистора, маловероятно, что напряжение смещения достаточно. Будьте осторожны, чтобы не обжечься, касаясь корпуса резистора. Если напряжения смещения в норме, и усилитель может работать в течение часа без перегорания предохранителей, его, вероятно, можно безопасно подключать к Hi-Fi-системе. Если система нормально заработает на небольшой громкости, выключите систему, отсоединив сетевой шнур, установите нормальные предохранители 3 А в гнезда F4 и F5, а также в гнезда F2 и F3, и снова включите систему. Правильная вентиляция важна для надежной работы усилителя, как правило, радиаторы будут нормально выполнять свою функцию, если они не будут слишком горячими на ощупь. [CENTER][B]ХАРАКТЕРИСТИКИ:[/B][/CENTER] Следующие характеристики были получены для канала, в котором не использовались подобранные или подобранные транзисторы. Испытания проводились при напряжении питания плюс-минус 32 В с конденсаторами питания ёмкостью 10 000 мкФ и токе смещения 1,5 А. На рис. 15 показаны кривые искажений в зависимости от мощности и частоты на нагрузке 8 Ом. [CENTER][ATTACH type="full"]156073[/ATTACH][/CENTER] Гармоники в основном 2-я и 3-я, а характеристики остаются практически одинаковыми для любого процента реактивного сопротивления, в том числе полностью ёмкостного (например: 1 мкФ на 20 кГц). Вы заметите, что искажения остаются низкими вплоть до 100 кГц, монотонно уменьшаясь ниже этих уровней и обычно составляют менее 0,01 для большей части диапазона аудиосигнала. На рис. 16 показана форма искажений усилителя на полной мощности на частоте 1 кГц. [CENTER][ATTACH type="full"]156074[/ATTACH][/CENTER] Уровень пульсаций шума составляет менее 1 мВ для конденсаторов ёмкостью 10 000 мкФ, типичное напряжение смещения составляет 20 мВ, а номинальное входное сопротивление — 40 кОм. Коэффициент демпфирования усилителя определяется, главным образом, выходным предохранителем, его значение составляет около 100, и остаётся практически постоянным в звуковом диапазоне благодаря широкой полосе пропускания без обратной связи и отсутствию выходной катушки. Коэффициент демпфирования без предохранителя показан на рис. 7 и составляет приблизительно 300. Практически все твердотельные усилители используют катушку/резистор, последовательно включённую с нагрузкой, для повышения стабильности. Однако они обычно снижают коэффициент демпфирования до 10 или 20 на частоте 20 кГц, оказывая большое воздействие на чисто резистивные и, особенно, ёмкостные нагрузки. [CENTER][B]АНАЛИЗ ИСКАЖЕНИЙ[/B][/CENTER] Усилитель хорошо работает при синусоидальном тестировании, и читатель может заинтересоваться, как это соотносится с проверкой переходных процессов. Хотя традиционные процедуры испытаний не впечатляют большинство аудиофилов своей точностью описания звуковых характеристик, это не вина процедуры испытаний, а наша интерпретация данных. Обилие информации получаем из формы искажения. Усилитель, безусловно, не следует оценивать в виде одних чисел, поскольку многое говорят о переходные характеристики. Помните, что усилитель не обладает какой-либо особой памятью и не различает синусоидальный и импульсный сигнал — он просто передаёт сигнал туда, куда его посылают. Искажения в «установившемся состоянии», или искажения на низких частотах, отражают, насколько точно усиливается напряжение, а переходные искажения отражают, насколько быстро передаются изменения стационарного сигнала. По этой причине проверка синусоидальным сигналом может выявить искажения, вызванные высокой скоростью нарастания, поскольку с помощью режекторного фильтра можно наблюдать отчётливый мгновенный разрыв синусоидального сигнала на некотором пиковом уровне нарастания. Он будет происходить одновременно с пиковым уровнем нарастания, значение которого (V/us) равно (частота)(PI)(Vpp)/1 000 000 Скорость нарастания, при которой возникают искажения, вызванные нарастанием, меньше максимальной скорости нарастания, но точно определяет момент нарастания, при котором искажения становятся заметными. На рис. 17 показана форма сигнала искажений усилителя на полной мощности 20 кГц (3 В/мкс), [CENTER][ATTACH type="full"]156075[/ATTACH][/CENTER] а на рис. 18 показаны искажения, вызванные нарастанием, которые возникают при 15 В/мкс при полной мощности 100 Гц. [CENTER][ATTACH type="full"]156076[/ATTACH][/CENTER] В этом усилителе искажения, вызванные нарастанием, проявляются при скорости нарастания, немного меньшей максимальной, однако существуют усилители с более высокими скоростями нарастания, которые демонстрируют эти искажения уже при скорости нарастания, составляющей всего 1/10 от максимальной. Большая часть разницы обусловлена простотой схемы класса А. Мы обнаружили, что выходной каскад многих усилителей AB усугубляет ситуацию, поскольку точка максимального нарастания часто приходится на момент переключения выходных транзисторов. [CENTER][ATTACH type="full"]156077[/ATTACH][/CENTER] На рис. 19 показан прямоугольный сигнал частотой 20 кГц при мощности 40 Вт на нагрузке 8 Ом. Читая рекламу усилителей с быстродействием 100 В/мкс, легко потерять представление о скорости нарастания музыкальных сигналов. Мы слишком мало знаем, какие именно скорости нарастания встречаются в реальных Hi-Fi системах. Чтобы получить такое представление, я собрал схему, показанную на рис. 20, [CENTER][ATTACH type="full"]156078[/ATTACH][/CENTER] где усилитель мощностью 100 Вт, способный выдавать 30 В/мкс на нагрузку, имеет RC-дифференцирующую цепь на выходе. Цепь, состоящая из конденсатора ёмкостью 0,1 мкФ и резистора сопротивлением 1 Ом, имеет выходную характеристику 100 мВ/(Vus), которая поступает на осциллограф. Одновременно я подключил выход усилителя к анализатору спектра, который детектировал пиковый спектр в диапазоне 0–100 кГц. Я просмотрел несколько картриджей и множество записей, пытаясь найти источник сигнала, который обеспечивал бы максимальную частотную составляющую. В конечном итоге я использовал тензодатчик Panasonic 451EPC (с собственным предусилителем/источником питания) и японская аудиофильская запись на лейбле RCA «Check Up Your Sounds Vol. 1». Эта комбинация обеспечивала феноменальную мощность высоких частот, достигавшую -25 дБ (референсные пики ниже 20 кГц) на частоте 50 кГц. Если бы усилитель был ограничен, я бы измерил скорость нарастания 30 В/мкс, но без ограничения максимальный измеренная скорость нарастания сигнала составила 1,5 В/мкс. В других записях и с другими картриджами пиковый нарастающий сигнал 0,5 В/мкс встречался чаще и обычно ассоциировался с тарелками и синтезаторами, но не с фортепианным или вокальным материалом. Мне это показалось интересным, поскольку я всегда представлял себе более высокую скорость нарастания сигнала, чем получил. Это, безусловно, заставляет задуматься, не является ли значение высокой скорости нарастания сигнала чем-то вроде коэффициента демпфирования, где очень высокие значения снижают качество звука. [CENTER][B]СЛОЖНЫЕ НАГРУЗКИ[/B][/CENTER] Помимо скорости нарастания, усилители часто сталкиваются с проблемами, связанными с реактивными низкоомными нагрузками, встречающимися в акустических фильтрах или электростатических динамиках. В качестве примера рассмотрим возможности этого усилителя при таких нагрузках на рис. 21 [CENTER][ATTACH type="full"]156079[/ATTACH][/CENTER] показан прямоугольный сигнал частотой 10 кГц плюс-минус 10 В на нагрузке из конденсатора ёмкостью 2 мкФ и резистора 1 Ом, демонстрирующий небольшой хорошо затухающий звон, генерируемый индуктивностью провода. Чтобы лучше понять требования, предъявляемые к усилителю, на рис. 22А и 22В [CENTER][ATTACH type="full"]156080[/ATTACH][/CENTER] показана реакция усилителя на перепад напряжения, где дополнительная кривая показывает величину выходного тока усилителя одновременно с выходным напряжением. (Вертикальная: верхнее: 10 В/дел.; нижнее: 10 А/дел.; горизонтальное: 10 мкс/дел.) На той же нагрузке 2мкФ и 1 Ом. Из них видно, что усилитель выдаёт почти 15 Ампер при высокой скорости нарастания без искажений формы сигнала. Усилитель был испытан с модифицированными усилителями Dayton Wright XG8 MK III с импедансом 0,5 Ом в диапазоне частот от 4 до 20 кГц без проблем. Он звучит хорошо. В общем, вот простой, но отличный усилитель, который, я надеюсь, кто-то из вас соберёт. Хотя некоторые детали экзотические, Old Colony Sound будет предлагать их в виде частичного комплекта, что должно решить эту проблему... [CENTER][B]ПРЕЖДЕ ЧЕМ ВЫ ЗАДАДИТЕ МНЕ ВОПРОСЫ[/B][/CENTER] Чтобы предвосхитить неизбежно возникающие вопросы: 1. Нет, вы не сможете легко модифицировать конструкцию для большей мощности. 2. Да, вы можете уменьшить ток покоя переведя усилитель в класс AB при хорошем качестве работы. 3. Signal Transformer находится по адресу: 500 Bayview Ave., Inwood, NY 11696 (516} 239-7200, и они требуют кассовые чеки заранее. (Их 88-8 весит 22,8 фунта и продаётся за 56,18 долларов.) 4. Замена деталей не предусмотрена. 5. Обычно приходится добывать излишки радиаторов, но я не знаю, где. 6. Да, вы можете включить усилитель в монорежиме. Для тех, кто интересуется, на рис. 23 представлена фотография оригинального прототипа одного канала. [CENTER][ATTACH type="full"]156081[/ATTACH][/CENTER] Он до сих пор работает довольно хорошо. Однако он не очень портативный. Удачи. [CENTER]Pass Laboratories, PO Box 219, 24449 Foresthill Rd, Foresthill, CA 95603.[/CENTER] [/QUOTE]