И вовсе не о лампах, вопреки сложившемуся стереотипу, пойдёт сейчас речь. У каждого свои приятные воспоминания, а аппаратура 70-х звучала, как выяснилось, не так уж и плохо. Доказательства тому — возникающие то здесь, то там магазинчики электронного сэконд-хэнда, где усилители и ресиверы именно тех времён пользуются уверенным спросом, несмотря на далеко не символические цены.
КАНАЛЫ НОСТАЛЬГИИ
В то же время проблема недорогого прилично звучащего транзисторного усилителя вовсе не снята с повестки дня. Особенно актуальна эта тема в многоканальных звуковых системах домашнего кино, где бюджетные аппараты часто показывают неудовлетворительные результаты ввиду понятного стремления разработчиков сэкономить на железе, меди и жизненном пространстве.
Сегодня мы описываем транзисторный канал оконечного усиления с выходной мощностью порядка 40 Вт, который может служить основой модульной конструкции как стерео- , так и 5 — 7-канального силового блока home cinema или новых цифровых аудиостандартов. В его конструкции нет каких-либо революционных решений, а просто оптимизированы некоторые узлы, характерные для схемотехники лучших времён транзисторного аудио. Проделана также немалая работа по подбору полупроводниковых приборов путём сравнительного прослушивания. Некоторые из них числятся среди устаревших, и для их поисков придётся приложить определённые усилия. Зато не применяется почти ничего экстравагантно-аудиофильского, что позволяет отнести конструкцию к категории бюджетных. Ну и, конечно, конструктив, впрочем, обо всём по порядку.
Как видим, схема близка к стандартной, поэтому отметим лишь индивидуальные особенности. Во-первых, она инверсная. При таком включении к генератору тока не прикладывается синфазный сигнал, что повышает общую линейность и снижает интермодуляцию. Во-вторых, в схеме нет ёмкостей на входе и в цепи обратной связи, а ноль на выходе поддерживается интегратором DA1, C4, R24 с частотой среза порядка 0,5 Гц. Такое решение позволяет поддерживать стабильный режим работы при изменении внешних факторов и даже наличии на входе постоянной составляющей до 0,6 В. Начальный ток определяется положением потенциометра R14 без каких-либо полупроводниковых элементов, вносящих в этом месте заметные искажения. Термостабилизация осуществляется закреплением диодов VD3, VD4 на корпусах выходных транзисторов. Резистор R23 разделяет силовую и сигнальную землю, исключая проникновение помех в виде блуждающих токов во входные цепи и возникновение «земляных петель» при соединении с многоканальным ресивером. Интегратор и дифкаскад питаются от индивидуальных для каждого канала стабилизаторов на VD5, VD6, с целью дополнительного подавления синфазной помехи и межканального взаимодействия.
Входной каскад и его генератор тока выполнены на структуре p-n-p, что позволило применить здесь, как, впрочем, и в качестве VT4, 6, германиевые транзисторы ГТ321Б, которые привносят в звук неплохое сочетание мягкости и широкополосности. Подходящей n-p-n парой к ним представляется кремниевый КТ630Б (VT5,6), хотя здесь есть более широкий выбор для экспериментов. На мой взгляд, весьма гармонична по тембру выходная двойка не очень широкополосного П701А и КТ805Б в металлическом корпусе.
И всё-таки, есть у нас одно аудиофильское местечко — ёмкость интегратора С4. Попробуйте немного выйти за рамки бюджета и заменить рекомендованный К71-7 на Solen 1 мФ х 250 В ($2.20), а то и разориться на MultiCap RTX 1 мФ х 100 В ($18.80), и вы сразу почувствуете разницу. В какой-то мере это касается и самого операционника, где совсем не лишней может оказаться замена на ОР27 Analog Devices.
И последнее, на что стоит потратить лишние деньги с ощутимым результатом, — резисторы R3, R4, в качестве которых совершенно неотразимыми и шикарными окажутся угольные с позолоченными выводами Riken Ohm ($4.20) — решительный шаг в сторону настоящего звука. Входной потенциометр нежелателен и устанавливается лишь тогда, когда в стереорежиме мы обходимся без преда или в многоканальной системе, если в процессоре нет регулировки баланса. Хорошие регуляторы стоят дорого — решайте сами.
Как всегда, самое нелёгкое — питание. Для того чтобы максимально полно реализовать все заложенные в схему возможности и услышать правильную динамику и бас, необходимо применять силовой трансформатор с габаритной мощностью порядка 150 (в крайнем случае — 100) Вт на канал. Можно, конечно, уменьшить эту цифру, поддавшись иллюзии, что максимальной мощности во всех каналах одновременно не бывает, но это где-то сродни рассуждениям о том, что сразу много неприятностей в один день случиться не может. Избегайте применения железа от телевизионных силовиков ТС-180, ТС-270, ничего худшего человечество ещё не создало — будет гудеть, создавать помехи, искажать бас. Самый лучший выход из положения — тороид, один или несколько, разбитые по группам каналов.
Диоды Д213А оптимальны как по звуковым, так и по энергетическим свойствам, но при 5 — 7 каналах потребуют радиаторов порядка 75 кв. см каждый. Электролиты, как всегда, рекомендуем Rubicon или Nichicon с ёмкостью не менее 4700 мкФ в плече на канал, а ещё лучше эту величину как минимум удвоить.
Говоря о конструктиве, следует в первую очередь обратить внимание на графику принципиальной схемы. Она несколько необычна выделением узловых точек «звёзд» соединений элементов. Это очень важно с точки зрения минимизации блуждающих токов, отсутствия ВЧ и СВЧ самовозбуждения и должно соблюдаться при разводке печатной платы.
Идеальным конструктивным решением было бы изготовление единого радиатора площадью не менее 400 кв. см на один транзистор, который являлся бы и общей земляной шиной (рис. 2). Транзисторы крепились бы здесь на изолирующих слюдяных прокладках, а одно из выходных гнёзд непосредственно соединялось с пластиной вблизи соответствующего модуля. Питание +25 В и -25 В лучше пробросить вдоль всех модулей толстыми медными шинами. Такая конструкция обеспечивает наилучшую развязку каналов, устойчивость и возможность постепенного наращивания их числа.
Если всё сделано правильно — налаживание крайне несложно. Установите R14 в положение минимального сопротивления, включите питание, убедитесь, что на выходе 0. Затем, медленно вращая R14, установите начальный ток 100 мА (0,03 В на R19 или R20), проверьте ещё раз после прогрева. Всё это время не помешает контролировать осциллографом отсутствие возбуждения на выходе.
Подайте на вход сигнал, оцените работу на максимальной мощности во всей полосе частот. Всё, можно слушать! Вдруг действительно получится гремучая смесь современных многоканальных технологий и ностальгии 70-х…
ДЕТАЛИ УСИЛИТЕЛЯ | |||
---|---|---|---|
Сопротивления | |||
R1, R3 | 100k | 1/2 w | углерод |
R2, R4, R8 | 10k | 1/2 w | углерод |
R5, R6, R11, R21, R22 | 1k | 1/2 w | углерод |
R7 | 51R | 1/2 w | углерод |
R9, R13, R17, R18 | 150R | 1/2 w | углерод |
R10 | 300R | ||
R12 | 4k7 | 1/2 w | подстроечный |
R14 | 680 R | 1/2 w | углерод |
R15, R16 | 300 R | 1/2 w | углерод |
R19, R20 | 0,3 R | 5 w | проволочные |
R23 | 10 R | 1/2 w | углерод |
R24 | 470k | 1/2 w | углерод |
R25 | 18R | 2 w | углерод |
Конденсаторы | |||
С1 | 0,01 мкФ | К71-7 | |
С2 | 10 пФ | керамика | |
С3 | 0,1 мкФ | К71-7 | |
С4 | 0,47 мкФ | К71-7 | |
Полупроводники | |||
VD1 — VD4 | Д223А | ||
VD5, VD6 | Д818А | стабилитроны | |
VT1 — VT4, VT9 | ГТ321Б | германиевые | |
VT5, VT6 | КТ630Б | ||
VT7, VT10 | П701А | ||
VT8, VT11 | КТ805А | в мет. корпусе | |
DA1 | К140УД8А |
Практика AV #1/2002
Комментарии [5]
Виталий
Можно больше информации по этому усилителю?
В каком классе работает?
КНИ ?
Спасибо!
Игорь
Из описания усилителя понятно, что он работает в классе АБ так как ток покоя 100мА, КНИ менее 0,1 % наверняка.
Игорь
Усилитель инвертирующий, коэффициент усиления 10, входное сопротивление 10 кОм.
Подстроечник установки тока покоя 470-500 Ом должен быть , в описании 4,7кОм явно ошибка.
Олег
Здравствуйте,на какую нагрузку расчитан усилитель?
Игорь
40 ватт на 4 Ом нагрузку, 25 ватт на 8 Ом.